电源电流电动势

• 电源二
• 3、总结：请试着用自己的语言把你对电动势的 理解完整的说出来 • 1）定义： • 在电源内部，非静电力所做的功W非与被移送的 电荷q的比值 W非 • 2）定义式： E q • 3）单位： • 伏（V） 4）物理意义：
表示电源把其它形式的能转化为电势能的本领大小。
电动势取决于电源中非静电力的特 性，与电源的体积无关，也跟外电路无 关。
• 问题2、电场力能否实现将正电荷从负极搬运到 正极？ 不能 如何将正电荷从负极搬运到正极？ • 将正电荷从负 极搬运到正极一定 要有非静电力作用 于电荷才行。
其能量转化关系是怎样的？ 从能量转化的角度，说明电源是什么样的装置。
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电池中， 非静电力是化学作用，化学能转化为电势能 发电机中， 非静电力是电磁作用，机械能转化为电势能。 电源是通过非静电力做功把其他形式的能 转化为电势能的装置。
• 联想类比： • 抽水机工作情况如图所示。 相同时间内它们抽取的水量相同，哪一 个抽水机对水做功多？ • 2 • 因此可判断谁的抽水本领大一些？ • 2
1
2
电源一、已知：1C的正电荷从负极搬运到正极， 非静电力做功为1.5J • 2C的正电荷从负极搬运到正极，非静电力做功为 3J ______ 电源二、已知：1C的正电荷从负极搬运到正极， 非静电力做功为2J • 2C的正电荷从负极搬运到正极，非静电力做功为 4J _________ • 以上两电源谁的非静电力做功本领大？
tS
M
N Ae
IM v SN A e
思考题 如果认为电子的定向运动速率就是电 流的传导速率，和我们的生活经验是否相 符？怎样解释？ 电子定向移动的速率约10-5m/s， 电流的传导速率3×108m/s.
• （一）电源的工作原理 • 问题1：根据如图所示，画出外电路及电源内部 电场的分布情况、及正电荷在电源内部所受电场 力的方向。
• 电源内部也有导体组成，也有电阻， 这个电阻叫内阻。一般用r表示。
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太阳电池 干电池 1.5V 电动势 铅蓄电池 2V 锂电池 锌汞电池 电动势不同于电势差（电压）。
生活中的电池
电源 而言的，它描述移送单位电荷 电动势是对______ 非静电 力做功的多少。 量时_______ 电势差（电压）是对某一段电路而言的，它描述 这段电路中移送单位电荷量时_____力做功的多少。 电场（静电）
S
• 四、电流的定义 • 材料1：如图是一段导体，S表示其某横截 面，在1.5s内通过截面的电荷量为7.5C， 如果电荷运动的情况不变，问: • 在2s内通过横截面S的电量？ • 10C • 1.1s内通过横截面S的电量？ • 5.5C • 21s内通过横截面S的电量？ • 105C
提炼升华： 如果用q表示电量，用t表示通过电量q 所用的时间，是不是引入一个量会更简便？ 能不能用q、t去定义它？如何定义？
+ + + + A + + + + -
由稳定分布的电荷产生稳定的电场 称为恒定电场.
三.恒定电流 由于恒定电场的作用,导体中自由电荷 定向运动的速率增加;而在运动过程中会 与导体内不动的粒子碰撞从而减速,因此 自由电荷定向运动的平均速率不随时间变 化.如果我们在这个电路中串联一个电流 表,电流表的读数保持恒定. 大小方向都不随时间变化的电流 称为恒定电流
• 雷鸣电闪时，强大的电流使天空发出耀 眼的闪光，但它只能存在于一瞬间，
• 而手电筒中的小灯泡却能持续发光。这 是为什么？
电流的形成
导体中自由电子的定向移动使两个带电体成 为等势体，达到静电平衡，导线R中会产生一个瞬 时电流 + + + + A + + ++
水势A
_ _ _ _ B _ _ _ _
相当于把正电荷从B搬运到A
P
-
形成电流的条件：
（1）存在自由电荷
金属导体——自由电子 电 解 液——正、负离子 （2）导体两端存在电压 电源的作用是保持导体两端的电压，使导体 中有持续的电流．
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二.导线中的电场
假设在电源正、负 极之间连一根导线 导线内很快 形成沿导线 方向的电场
电流的强弱程度用电流这个物理量表示。 1.定义：通过导体横截面的电量跟通过这 些电量所用时间的比值。 2.定义式： q
I
t
3.单位如何？ 国际单位制中，电流单位是安培，简称 安，符号是A。1 A =103mA = 106µA 4.物理意义？ 表示电流的强弱程度 5.有没有方向？ 规定正电荷定向移动的方向为电流的方向 6.是矢量还是标量？ 标量
A
B
A
连通器 水势B 水流
B
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导体中产生电流的条件: 导体两端存在电势差
+ + + + A + + ++
水势A 抽水机
-
_ _ _ _ B _ _ _ _
A
B
A
连通器
B
水势B
水流
一.电源 1. 能把电子从A搬运到B的装置. 2.作用: 保持导体两端的电势差(电压),使电 路有持续的电流.
+ + + + A + + + + _ _ _ _ B _ _ _ _ -
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q I t
1、在金属导体中，若10s内通过横截面的电量 1A ； 为10C，则导体中的电流为______
2、某电解槽横截面积为0.5m2，若10s内沿相反 方向通过横截面的正负离子的电量均为10C，则 2A ．(注意！) 电解液中的电流为_____
课本P42例题1：
N
+ + + + A + + + + P
_ _ _ _ B _ _ _ _
-
M E
导体内的电场线
保持和导线平行
导线内的电场，是由电源、导线等电路元 件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也 在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所 以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。
_ _ _ _ B _ _ _ _ P -
有一条横截面积为S的铜导线，通过的电流为I。已知铜的密度为ρ， 铜的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，电子的电量为e。求 铜导线中自由电子定向移动的速率。（可以认为每个铜原子贡 献一个自由电子） V S 解：体积为vtS 质量为ρvtS
vt
通过横截面的电荷量是 q ne
q S I N Ae t M