完整版电源和电流电动势

电源和电流，电动势

电源

1电源：

如图，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之间用一细管连起来，则水在重力的

作用下定向运动，从水池A运动到水池B。A、B之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。

可在A、B之间连接一台抽水机，将水池B中的水抽到水池A中，这样可保持A、B之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。

R 电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。(从能量的角度看，电

源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置)

2. 导线中的电场：

导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果，其一是电源正、负极产生的电

场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动，形成电流；垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。其二是这些电荷分布产生附加电场，该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向

的电场，直到使导线中该方向合场强为零，而达到动态平衡状态。此时导线内的电场线保持

与导线平行，自由电子只存在定向移动。因为电荷的分布是稳定的，故称恒定电场。

恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。

3. 电流

(1)概念：电荷的定向移动形成电流。

(2)电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。

(3 )定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。定义式: 电流的微观表示：

取一段粗细均匀的导体，两端加一定的电压，设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为V。设想在导体中取两个横截面B和C,横截面积为S,导体中每单位体积中的自由电

荷数为n,每个自由电荷带的电量为q,则t时间内通过横截面C的电量Q是多少？电流I 为多少？

Q=nV=n vtSq I=Q/t= nvqS 这就是电流的微观表示式。

(4)单位：安培(A), 1 A =103mA = 106卩A

(5)电流的种类

①直流电：方向不随时间而改变的电流。直流电分为恒定电流和脉动直流电两类：其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流；方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。

②交流电：方向和大小都随时间做周期变化的电流。

4电源

(1 )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。

(2)非静电力在电源中所起的作用：是把正电荷由负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，将其他形式的能转化为电势能。

5．电动势

（1）定义：在电源内部， 非静电力所做的功 W 与被移送的电荷 q 的比值叫电源的电动势。 （2）定义式 ：E=W/q （3）单位：伏（ V ）

（4）物理意义：表示电源把其它形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领大小。电动 势越大，电路中每通过 1C 电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。 注：

① 电动势的大小由电源中非静电力的特性 （电源本身） 决定， 跟电源的体积、 外电路无关。 ② 电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。

③ 电动势在数值上等于非静电力把 1C 电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。 6．电源（池）的几个重要参数

① 电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。 ② 内阻（r ）:电源内部的电阻。

③ 容量：电池放电时能输出的总电荷量。其单位是： A • h , mA • h.

电流部分例题

2.

在由电源、导线等电路元件所形成的电路中，以下说法正确的是 （ ）

A.

导线中的电场强度处处为零 B.导线中的电场强度方向跟导线方向平行

C 导线内各点的电势相等 D.导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低

3. 以下说法正确的是（ ） A.

导体中的电流是正电荷的定向移动形成的 B.电荷定向移动的速率等于电流的传导速率

C 单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大

D.导体中越粗的地方单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大

4•某电解池，如果在1s 内共有5 X 10个二价正离子和1X 109个一价负离子通过面积为 0.1m 2

的某截面，那么通过这个截面的电流是 （ ） 5.

有一横截面积为 S 的铜导线，流经其中的电流为I ,设每单位体积的导线有 n 个自由电子, 电子的电荷量为q ,此时电子的定向移动速率为 u ，在t 时间内，通过导线横截面的自由

电 子数目可表示为（ ）

A ．nuSt

B ．nut

C. It/q

D. It/Sq

6.

氢原子核外只有一个电子，

它绕氢原子核运动一周的时间约为 2.4 X 110s ，则电子绕核运

动的等效电流多大？

电流部分习题： 1. 下列叙述正确的是 （ ）

A.

导体中电荷运动就形成电流 B.电流是矢量

C 导体中有电流通过时，导体内部场强不为零

D.只有自由电子的定向移动才能形成电流

1. 形成持续电流的条件是 （ A. 只要有电压加在物体的两端

B. 必须保持导体两端有电压

D.只要有大量的自由电荷

A.0

B.0.8A

C.1.6A

D.3.2A

2. 示波管中，2s 内有6X 1103个电子通过横截面大小不知的电子枪，则示波管中电流大小为

A.4.8 X -1A

B.3 X 110A

C.9.6 X-1O

D.无法确定