恒定电流

1.定义：电荷的定向移动形成电流。大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。

2.产生：恒定电场产生恒定电流。

3.方向：人为规定为正电荷定向移动的方向、

4.大小：q=It，I=q/t，

 1C=1A·s,1A=1000mA=1000000μA

5.形成电流的条件：（1）存在自由电荷；（2）导体两端存在电势差.

6.注意：（1）如果正负离子同时定向移动形成电流,q应是两种电荷的电量之和。

（2）I有大小,有方向，但属于标量 （运算不符合平四定则）

（3）电流传导速率就是电场传导速率（等于光速）不等于电荷定向移动的速率。

（4）金属导体单位面积内的自由电子个数为n，导体的横截面积为S，自由电子的定向移动速率为v，则导体中电流为I=nevS该公式只适用于金属导体

磁场是电场的相对论效应。

磁场本质上是一种电场力

只是讨论由电荷大小产生的场，那个就是电场，

由于电荷运动产生的场是磁场

恒定电流产生恒定电场,是因为单位时间内单位体积的电荷数恒定，所以电场恒定

同时,也产生恒定磁场，是因为电流恒定，就是电荷的运动速度是定值，所以磁场恒定

本身上来说就是命名上要把二者区分而已，因为是刻画电荷不同性质的场的，二者没有联系（从我上面解释产生的原因就可以看出来，一个是电荷量，一个由于电荷运动，一个变化不说明另个变化，二者是独立的）

恒定电流和稳恒是一回事

恒定电流场单位时间内通过某一横截面的电荷量，简称为电流。I 是通量，并不反映电流在每一点的流动情况。

电流是电荷有规则的运动。根据电流形成的机理，电流分为两种：传导电流与运流电流。传导电流是导体中的自由电子（或空穴）或是电解液中的离子运动形成的电流；运流电流是电子、离子或其它带电粒子在真空或气体中运动形成的电流。

电流密度是一个矢量，其方向为正电荷的运动方向，其大小为单位时间内垂直穿过单位面积的电荷量。在各向同性线性导电媒质中，它与电场强度方向一致。

穿过某一截面的电流就是穿过该截面电流密度的通量

电场是维持恒定电流的必要条件

恒定电流场与恒定电场相互依存。电流密度J与电场强度E方向一致

电源电动势与有无外电路无关，它是表示电源本身的特征量。电源中由非静电力产生的外电场不是保守场。

恒定电场是一个无散场，电流线是连续的

在电源外，恒定电场是无旋场

恒定电场和静电场一样，与时间无关，但它是由外加电压导致的，并可在导体中存在，而静电场是由静止电荷产生的，不可能存在于导体中。

电导率为无限大的导体称为理想导体。在理想导体中是不可能存在恒定电场的。电导率为0的媒质，不具有导电能力，这种媒质称为理想媒质。

分界面上电场强度的切向分量是连续的，电流密度法向分量是连续的。

恒定电流

1.电流强度：I＝q/t ｛I:电流强度(A），q:在时间t内通过导体横载面的电量(C），t:时间(s）｝

2.欧姆定律：I＝U/R ｛I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝

3.电阻、电阻定律：R＝ρL/S ｛ρ:电阻率(Ω•m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2)｝

4.闭合电路欧姆定律：I ＝E /(r+R) 或 E＝Ir + IR 也可以是E ＝U内 + U外

｛I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝

5.电功与电功率：W＝UIt，P＝UI ｛W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间(s)，P:电功率(W)｝

6.焦耳定律：Q＝I2Rt ｛Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝

7.纯电阻电路中: 由于I＝U/R , W＝Q，因此W＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2t/R

8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总＝IE，P出＝IU，η＝P出/P总

｛I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，η：电源效率｝

9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)

电阻关系 R串＝R1+R2+R3+ 1/R并＝1/R1+1/R2+1/R3+

电流关系 I总＝I1＝I2＝I3 I并＝I1+I2+I3+

电压关系 U总＝U1+U2+U3+ U总＝U1＝U2＝U3

功率分配 P总＝P1+P2+P3+ P总＝P1+P2+P3+

1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量，单位:(T),1T＝1N/A•m

2.安培力F＝BIL (注：L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}

3.洛仑兹力f＝qVB(注：V⊥B); 质谱仪 ｛f:洛仑兹力(N)，q:带电粒子电量(C)，V:带电粒子速度(m/s)｝

4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种)：

(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V＝V0

(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下:

(a)F向＝f洛＝mV2/r＝mω2r＝m (2π/T)2r＝qVB；r＝mV/qB；T＝2πm/qB；

(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下)；

(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角（＝二倍弦切角）。

注：(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定，只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负；

(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握〔见图〕；

(3)其它相关内容：地磁场 / 磁电式电表原理 / 回旋加速器 / 磁性材料分子电流假说

　　一、电流：电荷的定向移动行成电流。

　　1、产生电流的条件：

　　(1)自由电荷;

　　(2)电场;

　　2、电流是标量，但有方向：我们规定：正电荷定向移动的方向是电流的方向;

　　注：在电源外部，电流从电源的正极流向负极;在电源的内部，电流从负极流向正极;

　　3、电流的大小：通过导体横截面的电荷量Q跟通过这些电量所用时间t的比值叫电流I表示;

　　(1)数学表达式：I=Q/t;

　　(2)电流的国际单位：安培A

　　(3)常用单位：毫安mA、微安uA;

　　(4)1A=103mA=106uA

　　二、欧姆定律：导体中的电流跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比;

　　1、定义式：I=U/R;

　　2、推论：R=U/I;

　　3、电阻的国际单位时欧姆，用Ω表示;

　　1kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω;

　　4、伏安特性曲线：

　　三、闭合电路：由电源、导线、用电器、电键组成;

　　1、电动势：电源的电动势等于电源没接入电路时两极间的电压;用E表示;

　　2、外电路：电源外部的电路叫外电路;外电路的电阻叫外电阻;用R表示;其两端电压叫外电压;

　　3、内电路：电源内部的电路叫内电阻，内点路的电阻叫内电阻;用r表示;其两端电压叫内电压;如：发电机的线圈、干电池内的溶液是内电路，其电阻是内电阻;

　　4、电源的电动势等于内、外电压之和;

　　E=U内+U外;U外=RI;E=(R+r)I

　　四、闭合电路的欧姆定律：闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比;

　　1、数学表达式：I=E/(R+r)

　　2、当外电路断开时，外电阻无穷大，电源电动势等于路端电压;就是电源电动势的定义;

　　3、当外电阻为零(短路)时，因内阻很小，电流很大，会烧坏电路;

　　五、半导体：导电能力在导体和绝缘体之间;半导体的电阻随温升越高而减小;

　　六：导体的电阻随温度的升高而升高，当温度降低到某一值时电阻消失，成为超导;

1.电流强度：I=q/t{I:电流强度(A)，q:在时间t内通过导体横载面的电量(C)，t:时间(s)｝

　　2.欧姆定律：I=U/R{I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝

　　3.电阻、电阻定律：R=ρL/S{ρ:电阻率(Ωm)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2)｝

　　4.闭合电路欧姆定律：I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外{I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝

　　5.电功与电功率：W=UIt，P=UI{W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间(s)，P:电功率(W)｝

　　6.焦耳定律：Q=I2Rt{Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝

　　7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q，因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R

　　8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总=IE，P出=IU，η=P出/P总{I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，η：电源效率｝

　　9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)

　　电阻关系(串同并反)R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+

　　电流关系I总=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+

　　电压关系U总=U1+U2+U3+U总=U1=U2=U3

　　功率分配P总=P1+P2+P3+P总=P1+P2+P3+

　　10.欧姆表测电阻

　　(1)电路组成(2)测量原理

　　两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得

　　Ig=E/(r+Rg+Ro)

　　接入被测电阻Rx后通过电表的电流为

　　Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)

　　由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小