同濟(jì)大學(xué)普通物理七章電流令地球周圍空間的磁場(chǎng)如何分布?與它內(nèi)部的結(jié)構(gòu)有關(guān)與它自身的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)地磁場(chǎng)能抵擋太陽(yáng)風(fēng)嗎?什么是太陽(yáng)風(fēng)?磁暴是什么?1:48:08K2P.2/63第7章電流與磁場(chǎng)主要任務(wù):研究相對(duì)于觀察者運(yùn)動(dòng)的電荷在空間激發(fā)的場(chǎng)——恒定磁場(chǎng)(steadymagneticfield)的規(guī)律。靜電場(chǎng):相對(duì)于觀察者靜止的電荷周圍的電場(chǎng)靜電感應(yīng):電荷瞬間宏觀定向運(yùn)動(dòng)介質(zhì)極化:電荷瞬間微觀定向運(yùn)動(dòng)平衡后電場(chǎng)問題:運(yùn)動(dòng)電荷周圍電場(chǎng)?恒定電場(chǎng):存在電荷宏觀定向運(yùn)動(dòng)(電流)空間電荷分布不變(流入=流出)→分布不變的場(chǎng)1:48:08K2P3/63S71恒定電流和恒定電場(chǎng)電動(dòng)勢(shì)形成電流的條件電流:大量電荷的定向運(yùn)動(dòng)。攜帶電荷并形成電流的帶電粒子,統(tǒng)稱為載流子carrier。金屬內(nèi)的載流子是電子。傳導(dǎo)電流(conducingcurrent載流子:自由電子(Freeelectron)、正負(fù)離子(cation、anion)、電子一空穴(hole)對(duì)、庫(kù)柏對(duì)、孤子.在電流〈、電場(chǎng)作用下形成運(yùn)流電流convectioncurrentO帶電體作機(jī)械運(yùn)動(dòng)形成。位移電流(displacementcurrent1:48:08導(dǎo)體中形成電流的條件:1.有可以移動(dòng)的電荷2.有維持電荷作定向移動(dòng)的電場(chǎng)。定義:單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體任一截面的電量為電流強(qiáng)度(electriccurrentstrength),簡(jiǎn)稱電流。At電流強(qiáng)度隨時(shí)間而變化(例如交流電),可用瞬時(shí)電流強(qiáng)度來表示,即△dIim△!→0△td1:48:08c2P.5/63單位:安培(A)在S中,規(guī)定電流強(qiáng)度為基本量,1s內(nèi)通過導(dǎo)體任截面的電荷為1C的電流強(qiáng)度稱為1A,即ICIs1:48:08c2P.6/63、恒定電流與恒定電場(chǎng)1.恒定電流(steadycurren:電流分布不隨時(shí)間變化ddr常量2.恒定電場(chǎng)(steadyelectricfield維持恒定電流所需的電場(chǎng),其分布不隨時(shí)間變化。比較相同不同靜QE分布不隨時(shí)間1=0導(dǎo)體內(nèi)E=0場(chǎng)變化經(jīng)建立不需能量維持恒高斯定理→有源性=恒量定環(huán)路定理→保守性導(dǎo)體內(nèi)E≠0電E分布不變場(chǎng)均適用其存在一定伴隨能量轉(zhuǎn)換1:48:08K2P7/63電流與電流密度1電流密度(currentdensity)定義:電流密度矢量dI幾ds大小:通過與該點(diǎn)E垂直的單位截面的電流δ{方向:與+q的漂移運(yùn)動(dòng)方向(E方向)相同單位:安米-(Am2)dI=ddS,=Sdscos=8·dS通過一個(gè)有限截面S的電流強(qiáng)度為6·dS即:電流強(qiáng)度是電流密度矢量通過S面的通量1:48:08K2P8/632.電流密度與電流定向速度的關(guān)系金屬導(dǎo)電的經(jīng)典解釋:電場(chǎng)中,自由電子運(yùn)動(dòng)=熱運(yùn)動(dòng)+定向加速運(yùn)動(dòng)頻繁碰撞使加速運(yùn)動(dòng)間斷進(jìn)行,其平均效果為定向勻速運(yùn)動(dòng)漂移運(yùn)動(dòng)(excursionmotion)設(shè)電子數(shù)密度為n的電子以速率v漂移,單位時(shí)間內(nèi)通過截面△S的電流強(qiáng)度△為△nle△S△t電流密度的大小為矢量式nelneuASq1:48:08c2P9/63四、電源及電源電動(dòng)勢(shì)外電路:電流從高電位向低電位運(yùn)動(dòng)回路中要出現(xiàn)恒定電流必須存在恒定電場(chǎng)。內(nèi)電路:外力將電荷從低電位移A向高電位,克服靜電場(chǎng)力作功。UA>U電源powersupply):能夠提供使電荷能逆著電場(chǎng)方向運(yùn)非靜電力維持電勢(shì)差的裝置。動(dòng)的力,稱非靜電力。它電源作用:使得電流的流動(dòng)得到維持。提供非靜電力F,將+q由負(fù)極板移向正極,保持極板間電勢(shì)差,以形成持續(xù)的電流。電源的高電位叫正極,電位低的叫負(fù)極1:48:08cP.106謝謝你的閱讀知識(shí)就是財(cái)富豐富你的人生71、既然我已經(jīng)踏上這條道路，那么，任何東西都不應(yīng)妨礙我沿著這條路走下去。——康德

72、家庭成為快樂的種子在外也不致成為障礙物但在旅行之際卻是夜間的伴侶。——西