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1、电磁学第四章恒定电流和电路 前三章讨论了静电场，场源电荷相对于观察者是静止不动的。从 本章起讨论电荷运动时引起的有关现象。若电荷作有规则的定向运动 就会形成电流，要维持电流的存在，必须要有相应的电场，所以本章 主要讨论恒定电流和电场，并引入许多重要的物理概念。 4.1 恒定电流 一、电流、电流强度、电流密度 导体放在静电场中时，导体中的自由电子在外电场作用下发生定 向运动，当导体内部场强为零时，定向运动停止。若能使内部场强不 为零，定向运动就会持续下去，这时，在导体中就有电流产生。 b5E2RGbCAP 1、电流 随时间发生变化它们激 发的电场也随时间变化导体内的电流密度也随时间变化不 是恒定
2、电流。 LDAYtRyKfE 电流的恒定条件：空间各点的电荷分布。 三、用基尔霍夫方程组解题举例 解题步骤： 1、任意规定各支路电流的正方向并选定各回路绕行方向； 3、根据符号法则列出n1）个节点方程， m 个回路方程 检查 节点、回路方程之和是否等于支路数）； 4、解方程组，根据解出结果或）的正负，判断其实际方 22 / 25 向。 例 1：书上 P142143 例题 1 12 R1 R2 R3 I1 I2 I3 A B 回路I回路II 解： 假设 各支路电流正方向如图。一个独立节点，两个独立回 路： 解得： I 1=1安）， I2=0.5 安）I3=0.5 安） 说明： I 1、I3 的实
3、际方向与假设的正方向相同，I2的实际方向与假设 的正方向相反。 例 2：书上 P143 例题 2 自学 例 3：书上 P143144 例题 3 自学 例 4补充）：书上P171习题 4.5.1 已知：伏）， R1=1.5欧）， R3=2欧） I2=1安），求电阻R2和电流 I1，I3。 23 / 25 1 2 R1 R2 R3 I1 I2 I3 A B 回路 I回路 II 解：各支路电流正方向如图，对节点B： 选图中 I、II 两个独立回路，绕行方向如图所示。对于回路I：.0. 对回路 II ： 代入数据，联立求解上述三方程得： I1=4安）， I3=3安）， R2=4欧） 结果说明： I3的
4、真实方向与选定方向相反。 此题与 P142 例 1 非常类似，只是例1 中求的是3 个电流，而这 里把一个电流作为已知，把一个电阻作为未知，未知数的个数仍为3 个。用基氏方程不但能求电流，还可以求电阻，甚至求电源的电动 势、端电压等。fjnFLDa5Zo 例 5补充）：电势差计的测量原理图： 电势差计用来测量未知电动势，测量原理是利用外电路电流I=0 时端电压与电源电动势相等的原理。 24 / 25 s x 1 2 A B C E 0 K0 I0 I I DRR G K K 置于 2 端，由基氏方程组得： 对节点 A： 对回路 ABCDA ： 解： 其中电阻R 是可变的，调节R 使检流计中无电
5、流通过，即让 I=0 ，I= I0，则此时端电压），若I0已知，则可求出。而 I0未知，故实验测量时，分两步叫比较法）： tfnNhnE6e5 1）把 K 置于 2 端，调节D 头使检流计中I=0，这时电势差计 达到平衡， R 取值。 2）把 K 置于1 端，调节D 头使检流计中I=0 ，电势差计平 衡，R 取值。 3）回路 AE中所有各量的值均未变，开关K 置于 1 或 2 时， I0相同，称为标准化工作电流。 由得： 25 / 25 实验中，测出，；而已知称为标准电池，由式即可求得 。 电势差计除了精确测量电动势外，还可测电势差，测电流及电 阻。 4.6 二端网络理论与巧解线性电路问题：自学P144-151 4.7 接触电势差与温差电现象：自学P151-158 4.8 液体导电和气体导电：自学P158-164 申明： 所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途。