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10.1 电源和电流
高中物理人教（2019）必修三
电源
为什么雷鸣电闪时，强大的电流能使天空发出耀眼的强光，但它只能存在于一瞬间，而灯泡却能持续发光?
电源
如图所示分别带正、负电荷的A、B两个导体球，它们的周围存在电场。如果用一条导线H将它们连接起来，分析A、B周围的电场、A、B之间的电势差会发生什么变化?最后，A、B两个导体球会达到什么状态?H中出现了怎样的电流?
B
A
-
A
+
+
+
+
+
+
+
+
_
B
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_
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_
自由电子的定向运动使两个带电体成为等势体
导线中的电流只是瞬间的
电源
【提问】如果在AB之间接上一个装置P,它能把经过H流到A的电子取走，补充给B,使AB始终保持一定数量的正、负电荷，情况会怎样呢?
-
-
P
-
+
A
+
+
+
+
+
+
+
_
_
_
B
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_
_
-
-
取走
补充
A、B 之间始终存在电势差，导线中就会存在持续的电流。
1.概念：能把电子从正极搬运到负极的装置。
2.作用：维持电路两端有一定的电势差，使电路中存在持续的电流。
电源
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
【针对训练1】关于电流的方向，下列说法正确的是（　　）
A．电源供电的外部电路中，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端
B．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同
C．电源内部，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端
D．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相反
恒定电流
恒定电场：由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场.
在恒定电场中自由电荷会受到电场力的作用
自由电荷发生定向运动，从而形成电流
恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流.
恒定电流
I (电流)表示:电流的强弱程度
定义:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值.(比值定义法）
公式: ?= ????????
国际单位 安培(A) 1A=1C/s
常用单位 毫安（mA）、微安（μA）
?
1.?= ???????? 适用于任何电荷定向移动形成的电流。
2.在金属导体中，电流方向与自由电荷（电子）定向移动的方向相反
3.电源能在其正、负极之间维持一定的电势差，如果电路闭合且安全，电路中将会存在持续的电流。如果电路断开，即使有电源，电路中也不会有持续的电流。
?
思考：
电流是标量还是矢量？
恒定电流
常见电流值
手表液晶显示屏约为0.2μA;
电视机21英寸，工作电流0.4A;
电视机29英寸，工作电流1A;
人能感受到的电流为1mA;
国际电工委员会规定的安全电流(即摆脱电流)为10mA
恒定电流
例1:在金属导体中，若10s内通过横截面的电量为10C,则导体中的电流为 A。
【例2】导体中的电流是5mA，那么在3.2s内有 C的电荷定向移动通过导体的横截面，相当于 个电子通过该截面。
电流的微观表达式
电流的微观表达式
既然电子的定向运动速率很小，为什么闭合开关时电路中的电灯立刻就亮了呢？
实际上，闭合开关的瞬间，电路中的各个位置以光速迅速建立了电场。随着电场的建立，电路中各处的自由电子在静电力的作用下几乎同时开始做定向移动，整个电路也就几乎同时形成了电流。
电子定向移动的速率约10-5m/s，
电子热运动的平均速率105m/s
电场的传播速率3×108m/s.
【例3】在某种带有一价离子的水溶液中，正、负离子在定向移动，方向如图所示。如果测得2 s内分别有1.0×1018个正离子和1.0×1018个负离子通过溶液内部的横截面M，则溶液中电流的方向如何？电流为多大？
【答案】由A指向B；0.16A
（说明：电解液中正负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。）
关于电流，下列说法中正确的是( )
A．电流流向总是从高电势流向低电势
B．导体中的电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比C．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大
D．因为电流有方向，所以电流是矢量
课后总结
一、电源
① 概念
② 作用
二、恒定电流
① 恒定电场
② 恒定电流
三、电流的微观表达式
① 建立模型
② 理论推导

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