第六章 电流与电阻
高中物理：稳恒电流
I
一段不闭合电路
q (t)
E (t)
I FK
I (t)
要维持稳恒电流， 电路必须闭合。 而 E d l 0
L
+
必须有非静电力 FK 存在， 才
R
能在闭合电路中形成稳恒电流。
+q
Ii 0
i
i =1, 2,
— 基尔霍夫第一定律 （Kirchhoff first law）
规定从节点流出： I > 0 ，流入节点：I < 0 。 由基尔霍夫
第一定律可知
二端 网络 电路I
稳恒情况 必有 I = 0 I入 I出 电路II
稳恒情况必 有 I入 = I出
7
§6.4 电动势、温差电现象
（图示）
2
大块导体
定义：电流密度
I
dI Pபைடு நூலகம்
ev
v
j
dS
dI j ev d S
ev
dI 大小： j j d S d 对任意小面元 d S ， I j d S j d S
dI
P 处正电荷定向移动 速度方向上的单位矢量
方向 // v
j
j nqv
I
v q定向移动速度
7.4 10 mm/s
2
对Cu：j 1 A/mm 2 时， v
∵电流有热效应，故应限制 j 的大小： 例如对Cu导线要求： j 6 A/mm 2 （粗）
j 15 A/mm （细）
2
对于超导导线，
八年级物理下册第六章电压电阻一电压知识梳理人教新课标版
第六章电压电阻本章是学习电学基本知识,掌握欧姆定律计算电能和电功率的基础。
主要学习电压、探究串联和并联电路的电压规律、电阻和滑动变阻器、探究用滑动变阻器改变灯泡的亮度。
通过学习应知道电压的作用、单位;会正确使用电压表;掌握串、并联电路的电压规律;知道电阻的含义、决定电阻大小的因素;会正确使用滑动变阻器;在本章的学习中体会科学探究的方法,学习“控制变量法”。
一电压知识梳理1.电压(U)(1)电压是形成电流的原因,电流是提供电压的装置。
(2)形成持续电流的条件:①有电源;②电路是通路。
2.电压的单位国际单位制中主单位是伏特,简称伏,符号V。
常用单位:比伏大的有千伏(kV),比伏小的有毫伏(mV)、微伏(μV)。
1 kV=103V 1 mV=10-3V 1μV=10-6V3.记住几个常见电压值家庭照明电压:220V;人体安全电压:不高于36V;一节干电池电压:1.5V;一节蓄电池电压:2V。
4.电压表的使用(1)电压表的连接①电压表要并联在被测电路两端②电压表的“+”“-”接线柱接法。
必须让电流从“+”流入,从“-”流出。
被测电压不能超过量程。
预先不知道被测电压大小时,应先选用大量程进行试触,如果测得的电压不超过小量程应选用小量程。
(2)电压表的读数明确所使用的量程,弄清所作用量程的分度值,必要时进行估读。
(一明确,二弄清,三估读) 5.电池的串联串联电池组的电压等于各电池的电压之和。
电压不同的电池尽量不要串联在一起。
课前小试1. 使电路中电荷发生定向移动形成电流,电源是提供的装置。
2. 我国家庭电路的电压是 V,要保证人体的安全电压应。
3. 100μV= mV= kV 24kV= V= mV4. 电压表和电流表不同它必须在被测电路两端,另一重要区别是它。
5. 小红在进行物理实验时,需要6V的电压,你认为她应当将节干电池,就可得到合适的电压进行实验了,此电压对你是的(“安全”或“不安全”)。
6. 进行电压表读数时,要明确连入的接线柱,弄清,确定电压表的,然后才能准确的读出数据来。
八年级物理下册第六章知识点归纳
八年级物理下册第六章知识点归纳八年级物理下册第六知识点归纳一、电压（一）电压的作用1．电压是形成电流的原因：电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。
电是提供电压的装置。
2．电路中获得持续电流的条：①电路中有电（或电路两端有电压）；②电路是连通的。
3．在理解电流、电压的概念时，通过观察水流、水压的模拟实验帮助我们认识问题，这里使用了科学研究方法“类比法”（二）电压的单位1．国际单位：V 常用单位：V 、V 、μV换算关系：1v＝1000V1V＝1000V 1V＝1000μV2．记住一些电压值：一节干电池1．V 一节蓄电池2V 家庭电压220V 安全电压不高于36V（三）电压测量：1．仪器：电压表，符号：2．读数时，看清接线柱上标的量程，每大格、每小格电压值3．使用规则：两要、一不①电压表要并联在电路中。
②电流从电压表的“正接线柱”流入，“负接线柱”流出。
否则指针会反偏。
③被测电压不要超过电压表的最大量程。
Ⅰ危害：被测电压超过电压表的最大量程时，不仅测不出电压值，电压表的指针还会被打弯甚至烧坏电压表。
Ⅱ选择量程：实验室用电压表有两个量程，0～3V和0～1V。
测量时，先选大量程，用开关试触，若被测电压在3V｀1V可测量，若被测电压小于3V则换用小的量程，若被测电压大于1V则换用更大量程的电压表。
（四）电流表、电压表的比较电流表电压表异符号连接串联并联直接连接电不能能量程0．6A 3A3V 1V每大格0．2A 1A1V V每小格0．02A 0．1A0．1V 0．V内阻很小，几乎为零相当于短路很大相当于开路同调零；读数时看清量程和每大（小）格；正接线柱流入，负接线柱流出；不能超过最大测量值。
（五）利用电流表、电压表判断电路故障1．电流表示数正常而电压表无示数：“电流表示数正常”表明主电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表，则故障原因可能是：①电压表损坏；②电压表接触不良；③与电压表并联的用电器短路。
九年级上册物理知识点全集
九年级上册物理知识点全集物理是一门自然科学，研究物质、能量以及它们之间的相互作用。
在九年级上册的物理学习中，我们将探索和学习许多重要的物理知识点。
本文将对九年级上册的物理知识进行全面归纳和介绍。
第一章：运动与力1. 运动的描述与研究方法：运动的参照系、参照系的选择、参照系的相对性。
2. 速度与加速度：平均速度的计算、即时速度与瞬时速度的区别、平均加速度的计算、匀变速直线运动的位移公式。
3. 力的概念与力的计算：力的定义、力的单位、力的合成与分解、力的图示、力的平衡、力的合力与分力。
4. 牛顿运动定律：第一定律、第二定律、第三定律。
第二章：物体的机械性质1. 弹簧的伸长量：胡克定律、伸长量与力的关系。
2. 摩擦力：静摩擦力与滑动摩擦力、摩擦力的计算、摩擦力与物体的质量、摩擦力与接触面积的关系。
3. 浮力与浮力定律：浮力的大小与物体的浸没程度、浮力定律、物体浮力的条件、浮力的应用。
第三章：能量与功1. 功与功率：功的定义、功的计算、功率的定义与计算、功率与速度的关系。
2. 机械能：动能与势能、动能的计算、势能的计算、机械能的转化与守恒。
3. 能量的转化与守恒：能量转化的过程、能量守恒定律。
第四章：简单机械与机械优势1. 机械工作与简单机械：机械工作的定义、功与机械工作的关系、杠杆原理与杠杆的分类。
2. 滑轮组：滑轮组的作用原理、滑轮组的计算、滑轮组的应用。
3. 力的传递：齿轮传动、带传动。
第五章：电学常识1. 电与电荷：电荷的产生、电荷性质、电与物体的相互作用。
2. 电流与电路：电流的定义、电流的计算、电路图的绘制、串联与并联电路、电流的测量。
3. 电阻与电阻率：电阻的定义、电阻的计算、电阻与材料的关系、电阻率的定义与计算。
第六章：电流的效应和电路1. 电阻、电流与电压之间的关系：欧姆定律。
2. 电功与功率：电功的定义与计算、功率的定义与计算。
3. 简单电路的电流分布与电路图的绘制。
第七章：磁学常识1. 磁性物质与磁场：磁性物质的分类、磁场的定义、磁感线、磁力线与磁力线的图示。
初中物理第六章电压电阻知识点
初中物理第六章电压电阻知识点电压和电阻是电路中重要的物理概念。
它们是理解电路运行原理以及解决一些电路问题的基础。
下面是关于电压和电阻的一些重要知识点。
1. 电压（Voltage）：电压又叫电势差，用符号V表示，单位是伏特（V）。
电压是描述电场中电势能变化的物理量。
可以理解为单位正电荷在电场中受到的电力。
电压的大小决定了电子的运动方向和速度。
电压的公式是V = W/Q，其中V为电压，W为电势能变化（单位是焦耳），Q为电荷量（单位是库仑）。
2. 电阻（Resistance）：电阻用符号R表示，单位是欧姆（Ω）。
电阻是描述物质阻碍电流流动的物理量，它对电流具有阻碍作用。
电阻的大小取决于材料的电导性质和物体的几何形状。
电阻的公式是R = ρl/A，其中R为电阻，ρ为电阻率，l为电阻的长度，A为电阻的横截面积。
3. 欧姆定律（Ohm's Law）：欧姆定律是描述电压、电流和电阻之间关系的基本定律。
它的公式是V = IR，其中V为电压，I为电流，R为电阻。
欧姆定律表明，电流与电压成正比，与电阻成反比。
4. 串联电路（Series Circuit）：串联电路是指电流只有一条路径经过各个电阻或电器的电路。
在串联电路中，电流大小相同，电压按电阻或电器的大小分布。
总电阻等于各个电阻之和，总电压等于各个电阻或电器的电压之和。
5. 并联电路（Parallel Circuit）：并联电路是指电流分成几条路径通过各个电阻或电器的电路。
在并联电路中，电流按分支电阻或电器的情况分布，分支电流之和为总电流。
总电阻的倒数等于各个电阻倒数之和，总电压等于各个电阻或电器的电压相同。
6. 电功率（Power）：电功率用符号P表示，单位是瓦特（W）。
电功率是描述电路中能量转化速率的物理量。
电功率的公式是P = VI，其中P为电功率，V为电压，I为电流。
电功率表示单位时间内电能的转化速率。
根据欧姆定律，电功率也可以表示为P = I^2R或P = V^2/R。
第六章 短路电流及计算
第六章短路电流及计算第一节短路的原因及后果一、短路的原因短路是指系统正常运行情况以外的，一切相与相之间或相与地之间金属性短接或经过小阻抗短接。
供配电系统发生短路故障的主要原因有：1．电气设备载流部分的绝缘损坏。
这种损坏可能是由于设备的绝缘材料自然老化；或由于绝缘强度不够而被正常电压击穿；2．设备绝缘正常而被各种形式的过电压（包括雷电过电压）击穿；3．如输电线路断线、线路倒杆或受到外力机械损伤而造成的短路。
4．工作人员由于未遵守安全操作规程而发生人为误操作，也可能造成短路。
5．一些自然现象（如风、雷、冰雹、雾）及鸟兽跨越在裸露的相线之间或相线与接地物体之间，也是造成短路的一个原因。
二、短路后果1．短路电流增大，会引起电气设备的发热，损坏电气设备。
2．短路电流流过的线路，产生很大的电压降，使电网的电压突然下降，引起电动机的转速下降，甚至停转。
3．短路电流还可能在电气设备中产生很大的机械力（或称电动力）。
此机械力可引起电气设备载流部件变形，甚至损坏。
4．当发生单相对地短路时，不平衡电流将产生较强的不平衡磁场，对附近的通迅线路、铁路信号系统、可控硅触发系统以及其他弱电控制系统可能产生干扰信号，使通讯失真、控制失灵、设备产生误动作。
5．如果短路发生在靠近电源处，并且持续时间较长时，则可导致电力系统中的原本并联同步（不同发电机的幅值、频率、波形、初相角等完全相同吻合）运行的发电机失去同步，甚至导致电力系统的解列（电力网中不同区域、不同电厂的发电机无法并列运行），严重影响电力系统运行的稳定性。
第二节短路故障的种类供电系统中短路类型与电源的中性点是否接地有关，在中性点不接地系统中，可能发生的短路有三相短路、两相短路。
而在中性点接地系统中，可能发生的短路除三相短路及两相短路外，尚有单相接地短路及两相接地短路。
图6-1是不同的短路故障的故障图。
图6-1 短路类型（虚线表示短路电流的路径）一、相间短路1．三相短路三相短路指供电系统中三相导线间同时短接。
大学物理第六章恒定电流
即电子定向运动速度的大小
I envd S
单位: 1A
1A 10 mA 10
-3
-6
A
j 方向规定：
二 电流密度（矢量！） 该点正电荷运动方向
S
+ + + + + +
大小规定：等于在单位时间内过 单位时间 该点附近垂直于正电荷运动方向 的单位面积的电荷 单位面积 dI dI j dS dS cos
非静电力: 能不断分离正负电 荷使正电荷逆静电场力方向运动. 电源：提供非静电力的装置. 正电荷所受的非静电力.
非静电电场强度 E : 为单位
A q( E E ) dl
l
I
R +E ++ + E-
静电力与非静电力做功之合:
恒定电场和静电场类似,有
l A qE dl l A / q E d l 单位正电荷绕闭合路径一周
一般金属或电解液，欧姆定律在相当大的电 压范围内是成立的， 但对于许多导体或半导体， 欧姆定律不成立，这种非欧姆导电特性有很大的 实际意义，在电子技术，电子计算机技术等现代 技术中有重要作用.
P158例6-1解法二
I I j dS j 2πra j 2πra
由欧姆定律的微分形式:
a
r dr
R dR
得证.
a
dr 2 2a 2r
ρ
如图:截圆锥体电阻率为ρ,长为l,两端半径分 别为R1和R2 ,试计算此锥体两端之间的电阻.
dx dx 2 解: dR S r
由几何关系:
dx R1 r l R2 O
人教版八年级物理下第六章电压电阻全章详解及单元测试
八年级物理第六章《电压电阻》知识点题型说明：滑动变阻器，本单元只要求掌握工作原理、电路图及根据要求选择下椄线柱即可。
重点熟悉①电压表的使用、②电路故障的原因和解决、③串并联电路的电流电压规律、④电阻是导体本身属性，与电流电压无关。
相关内容的知识结构：1..电源的作用（概念：电源是提供电压的装置，电源将其它形式的能量转化为电能。
） 例1：关于电源及其作用，下列说法中正确的是（ ）A 、电源是可以创造电能的设备B 、接有电源的电路中一定会形成电流C 、如果电路中的电源提供3V 电压，那么通过电路中每一点电压都是3VD 、如果把闭合电路中的电源换成更高电压的电源，那么电流会比原来大例2：干电池是一种常用、方便的电源，以下关于干电池的说法中正确的是（ ）A 、有的干电池提供直流电，有的干电池提供交流电B 、干电池是把电能转化为化学能的装置C 、常用的1号、2号、5号、7号干电池的电压随号数的增大而增大D 、多数干电池中有汞、镉等重金属元素，随便丢弃会污染环境。
所以，废弃的干电池应该集中分类处理。
2.电流与电压的关系概念：产生持续电流的条件是：①有电源，②闭合电路 理解：有电流一定有电压，有电压不一定有电流。
例3：下列关于“电压使电路中形成了电流”的理解，正确的是（ ）．A ．有电压时，电路中就一定有电流B ．电路中有电流时就一定有电压C ．电流和电压总是同时存在D ．以上说法都不正确 例4：下列说法中，正确的是（ ）A 、电路两端只要有电压就一定有电流B 、电压是形成电流的原因C 、电路断开后，电路中没有电流了，因此电路两端电压为零D 、电路中没有电源也可以有电压存在电压的作用：使电路中形成电流 电压的单位：国际单位是伏特（V ） 电压表的符号 测量（电压表） 电压表量程和读数 电压表的使用 串联：U ＝U 1＋U 2 串联、并联电路电压的关系 并联：U ＝U 1＝U 2电流的形成：电荷的定向移动形成电流电流的方向：从电源正极→用电器→电源负极 电流的单位：国际单位是安培（A ） 电流表的符号测量（电流表） 电流表量程和读数电流表的使用 串联：I ＝I 1＝I 2串联、并联电路电流的关系 并联：I ＝I 1＋I 2 电阻的概念：导体对电流的阻碍作用 电阻的单位：国际单位是欧姆（Ω） 材料 影响电阻大小的因素 长度 横截面积 结构：金属杆、滑片、电阻丝、瓷筒 滑动变阻器 原理：改变电阻丝长度来改变电阻 使用：“一上一下”电压（U ） 电流（I ） 电阻（R ） 阻碍 形成3. 常见电压值（一节干电池电压、一节蓄电池电压、家庭电路电压、人体安全电压、手机电池电压） 例5：下列电压中对人体安全的电压是（ ） A 、24V B 、45V C 、220V D 、380V 例6：我国家庭电路的电压是( )A 、220VB 、1.5VC 、36VD 、380V4.电池的串联和并联（概念：串联电池组的总电压等于每节电池电压之和。
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r r J = nqv d
• 微观欧姆定律为：电流密度正比于电场，比例常数称作电导率 σ ：
r r J = σE
• 电导率 σ 的倒数称作电阻率 ρ ：
ρ=
•
1
σ
宏观欧姆定律：导体的电阻 R 是导体两端电势差 ΔV 与电流 I 的比值：
R=
• 电阻与电阻率 ρ 的关系为：
ΔV I
R=
ρl
A
这里 l 是导体的长度，A 是导体的截面积。 • 导体中电子的漂移速度为：
由上述方程可见， ρ 与物体的电阻 R 有关系：
或
通常，材料的电阻率随温度 T 变化。对于金属，这种变化在很大温度范围内是线性的：
这里 α 称为电阻率温度系数。不同种类材料的 ρ 、 σ 和 α 的典型值（ 20 C ）见下表。
o
5
6.3 电能和功率
考虑由电阻 R 和电源组成的电路（图 6.3.1） 。设 a 和 b 点之间的电势差为 ΔV = Vb − Va > 0 。 如果将电荷 Δq 从电源移出，其电势能将增加 ΔU = ΔqΔV 。另一方面，当电荷流过电阻时，其电 势能将因与电阻中原子碰撞而下降。如果我们忽略电源的内电阻以及导线的电阻，那么当 Δq 回到 a 点时，其电势能保持不变。
由于流动具有方向性，因此我们上述定义实际上引入了一个约定：电流的方向是指正电荷流动的方 向。而导线中流动的是带负电的电子，故它的方向与电流方向相反。电流可以在固体（金属、半导 体） 、液体（电解质、电离液体）和气体（电离气体）等导体中流动，但在非导体或绝缘体中则受 到阻尼。
6.1.1 电流密度
为了将电流这一宏观量与电荷的微观运动联系起来，我们来考察截面积 A 的导体，如图 6.1.2 所示。
r
r
r
r
令碰撞后电子的瞬时速度为 v i 。则在下一次碰撞前电子的速度为
r
这里 t 是其间电子走过的时间。 v f 对整个时间间隔的平均值为
r
它等于漂移速度 v d 。不存在电场时，电子的速度是完全随机的，因而有 v i = 0 。如果设 τ =< t > 是前后两次碰撞之间的平均特征时间（平均自由时间） ，则有
图 6.3.1 因此，通过电阻引起的能量损失率为
由电阻 R 和电源组成的电路
6
它正好就是电源提供的功率。用 ΔU = IR ，上述公式可改写为
6.4 总结
• 电流定义为
I=
• 导体上的平均电流为
dQ dt
I avg = nqvd A
这里 n 是带电粒子数密度，q 是每个粒子所携带的电荷， vd 是带电粒子的漂移速度，A 为 截面积。 • 通过导线横截面的电流密度 J 为
第6章
电流与电阻
6.1 电流.................................................................................................................................................2 6.1.1 电流密度 ..............................................................................................................................2 6.2 欧姆定律.........................................................................................................................................4 6.3 电能和功率.....................................................................................................................................6 6.4 总结.................................................................................................................................................7 6.5 解题.................................................................................................................................................8 6.5.1 电缆的电阻率 ......................................................................................................................8 6.5.2 材料接头上的电荷 ..............................................................................................................8 6.5.3 漂移速度 ..............................................................................................................................9 6.5.4 截头锥的电阻 ....................................................................................................................10 6.5.5 中空柱体的电阻 ................................................................................................................ 11 6.6 概念题........................................................................................................................................... 11 6.7 附加题...........................................................................................................................................12 6.7.1 电流和电流密度 ................................................................................................................12 6.7.2 功率损失和欧姆定律 ........................................................................................................12 6.7.3 圆锥的电阻 ........................................................................................................................12 6.7.4 电流密度和漂移速度 ........................................................................................................12 6.7.5 电流片................................................................................................................................13 6.7.6 电阻和电阻率 ....................................................................................................................13 6.7.7 功率、电流和电压 ............................................................................................................13 6.7.8 界面上的电荷积累 ............................................................................................................14
r
r
3
于是方程(6.1.5)的电流密度变为
注意， J 和 E 对正负带电粒子均具有相同方向。
r
r
6.2 欧姆定律
许多材料中的电流密度均与外电场 E 呈线性依赖关系。这种关系通常表示为
r
这里 σ 称作材料的电导率。上述方程称为（微观）欧姆定律。服从这一关系的材料称作欧姆性质的， 否则，称作非欧姆性质的。 比较方程(6.2.1)和方程(6.1.10)可见，电导率可表示为
图 6.1.2 电流流过导体的微观图像