名人论语 ---勤奋篇
“If others would think as hard as
I did,then they would get similar
results.” S.I,Newton (1643-1727)
“If you try you may fail,if you
don't try you're guaranteed
to fail,,Jesse Jackson
名人论语 ---人格篇名人论语 ---探索篇
“To know that we know what
we know,and to know that we
do not know what we do not
know,that is true knowledge.”
Nicolaus Copernicus（ 1473～ 1543）
“The true logic of this
world is in the calculus of
probabilities.”
J,C,Maxwell (1831-1879)
从稳恒电场的角度认识问题 !!
稳恒电流的问题都可以转化为稳恒电场的问题,第三章 稳恒电流
§ 3.1 稳恒电流一,电流的基本概念
(一 )电流,电荷的定向漂移,
a
b
c
d
I 不能精确描述 各点的电流
(二 )电流强度
(三 )电流密度矢量条件
① 可自由移动的载流子电子质子离子空穴② 维持电场强度不为零不同于静电平衡时大小,单位时间内通过导体横截面的电量 dtdqI /?
方向,正电荷的 定向漂移 运动方向 不是矢量的方向单位,安培 (A) SI制的基本单位方向,正电荷的 方向漂v?
大小, dsdItrj /),(?
(四 ),,的相互关系漂v? j? I 漂v?
dl ds
n
);()/( )(
漂漂漂 v
v
dsvdl
edsdlnj
1.,的相互关系漂v? j?
2.,的相互关系j? I
漂vnej
sdj
jd s
jd sdI
c o s
S sdjI
j? sd?
S
电流连线性方程
sd?
sd
j?
j
t
dt
dQ
j
sdj
S
电荷守恒定律的必然结果,
电流线起于正电荷减少处,止于正电荷增加处,
二,稳恒电流,电流场中各点的 不随时间改变,j?
稳恒条件
0
0
j
sdjS
Kirchhoff第一定律 (节点电流定律 ),其中 ;0,0 入出 II
稳恒电流的电路必须闭合在电路节点处
0 i iI
导体表面无法向分量
j?
一段无分支电路,
各截面处 相等,I
三,稳恒电场,电荷分布不随时间变化 → 激发稳恒电场,
(steady electric field) 稳恒电场的特性与静电场相同与静电场不同场源电荷运动但是分布不变对电荷作功有能量转移不随时间改变E?
遵守 高斯定理遵守 环路定理
0L ldE
保守场,引入电势
Kirchhoff 第二定律 (回路电压定律 ),其中 ;0,0 升降 UU
0 i iU
沿任一回路四,欧姆 (Ohm)定律的微分形式 j?
dl ds
E?
+ -dU
欧姆定律,);)(( dRdIdU?
电阻定律,;1
ds
dl
ds
dldR
又,;E d ldU? ;jd sdI? 电阻率,)1(0 t
/1?电导率,;Ej;//// Evj 漂又,? Ej
*Ohm定律不适用的情况,
半导体,P-n结,金属及其氧化物之间边界层 用伏 -安特性曲线一部分的超导电流 服从经验规律五,焦尔 — 楞次 (Joule-Lenz)定律的微分形式;dUdIdP焦尔 — 楞次定律,);()( ldEsdjdP
);()( ldsdEjdP ;)( dVEjdP
热功率密度,;dVdPw? 2)( EEjw
r dr ;2 2rdrdR阻
I
R
b c
A B
[例 1]求半球形接地器的接地电阻和跨步电压,
[解 ] (1)接地电阻,如图示很薄的半球壳的电阻为
;2 2R rdrR阻,2 RR?
阻
(2)跨步电压,
;Ej ;2 2 ErI ;2 2rIE ;2 2BArrAB rdrIU
);11(2
BA
AB rr
IU
,)(2 cbb cIU AB
ABUcb ;;
[例 2] 已知铜导线中自由电子数密度为 个 / m3,电流密度大小为,求电子定向漂移的速度,
28105.8?
2)/(1 mmAj?
cemnAmj 1932826 1060.1;105.8;1000.1
)/()/( 51035.7 smnejv漂?
[解 ]
;漂vnej
电能不可能是运动的电子所携带的,而是通过场传输的,
*§ 3.3 似稳电路 电容器的充放电过程一,似稳电路,
电荷分布变化 电场分布变化电流分布变化光速 c 传播,电荷变化慢,回路线度小近似同步似稳场
(quasisteady field)
似稳电流
(quasisteady current )
Kirchhoff定律仍然成立
(二 )充电快慢分析,
maxiR?
max37.0 i
i
t0?
充电曲线
maxqC
q
t0
max63.0 q
maxu
Cu
t0
max63.0 u
1.初始时刻,;0,,,m a xm a x iuCqt
2.完全充满电,;/,0,0:0 m a x Riuqt C,RC3.时间常数,
充电越慢
CR,
m a xm a xm a x 37.0,63.0,63.0,iiuuqqt C
二,电容器的充电过程,
(一 )充电过程方程,
充电电路
C
RKa
b ;?CqiR ;?CqdtdqR
;RC qCdtdq ;RCdtqC dq ;ln KRCtqC?
;)/( RCtK eeqC? ]1[
)/( RCteCq
]1[ )/( RCteu C )/()/( RCteRi
二,电容器的放电过程放电电路
C
RKa
b(一 )放电过程方程, ;0
CuiR ;0C
q
dt
dqR
;RCdtqdq ;ln KRCtq
;RC
t
K eeq ;RC
t
eCq ;RC
t
eu C,RC
t
R ei
m a xiR
m ax37.0 i?
i t
0?
放电曲线
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q
t0
max37.0 q
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max37.0 u
(二 )放电快慢分析,1.初始时刻,;/,,:0 m a xm a x RiuCqt
2.完全放完电,;0,0,0,m a x iuqt C.RC3.时间常数,
充电越慢
CR,
m a xm a xm a x 37.0,37.0,37.0,iiuuqqt C
“If others would think as hard as
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名人论语 ---人格篇名人论语 ---探索篇
“To know that we know what
we know,and to know that we
do not know what we do not
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Nicolaus Copernicus（ 1473～ 1543）
“The true logic of this
world is in the calculus of
probabilities.”
J,C,Maxwell (1831-1879)
从稳恒电场的角度认识问题 !!
稳恒电流的问题都可以转化为稳恒电场的问题,第三章 稳恒电流
§ 3.1 稳恒电流一,电流的基本概念
(一 )电流,电荷的定向漂移,
a
b
c
d
I 不能精确描述 各点的电流
(二 )电流强度
(三 )电流密度矢量条件
① 可自由移动的载流子电子质子离子空穴② 维持电场强度不为零不同于静电平衡时大小,单位时间内通过导体横截面的电量 dtdqI /?
方向,正电荷的 定向漂移 运动方向 不是矢量的方向单位,安培 (A) SI制的基本单位方向,正电荷的 方向漂v?
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2.,的相互关系j? I
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电荷守恒定律的必然结果,
电流线起于正电荷减少处,止于正电荷增加处,
二,稳恒电流,电流场中各点的 不随时间改变,j?
稳恒条件
0
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稳恒电流的电路必须闭合在电路节点处
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三,稳恒电场,电荷分布不随时间变化 → 激发稳恒电场,
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遵守 高斯定理遵守 环路定理
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Kirchhoff 第二定律 (回路电压定律 ),其中 ;0,0 升降 UU
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*Ohm定律不适用的情况,
半导体,P-n结,金属及其氧化物之间边界层 用伏 -安特性曲线一部分的超导电流 服从经验规律五,焦尔 — 楞次 (Joule-Lenz)定律的微分形式;dUdIdP焦尔 — 楞次定律,);()( ldEsdjdP
);()( ldsdEjdP ;)( dVEjdP
热功率密度,;dVdPw? 2)( EEjw
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I
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b c
A B
[例 1]求半球形接地器的接地电阻和跨步电压,
[解 ] (1)接地电阻,如图示很薄的半球壳的电阻为
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(2)跨步电压,
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[例 2] 已知铜导线中自由电子数密度为 个 / m3,电流密度大小为,求电子定向漂移的速度,
28105.8?
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电能不可能是运动的电子所携带的,而是通过场传输的,
*§ 3.3 似稳电路 电容器的充放电过程一,似稳电路,
电荷分布变化 电场分布变化电流分布变化光速 c 传播,电荷变化慢,回路线度小近似同步似稳场
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似稳电流
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Kirchhoff定律仍然成立
(二 )充电快慢分析,
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充电越慢
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二,电容器的充电过程,
(一 )充电过程方程,
充电电路
C
RKa
b ;?CqiR ;?CqdtdqR
;RC qCdtdq ;RCdtqC dq ;ln KRCtqC?
;)/( RCtK eeqC? ]1[
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二,电容器的放电过程放电电路
C
RKa
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