华中科技大学：《大学物理》课程教学资源（PPT课件讲稿）第十四章 电流和磁力

感十四 电流和磁力

第十四章电流和酸力 s141电流和电流密度 §14-2电流的经典微观图像 §14-3磁力与电荷的运动 §14-4磁场与磁感应强度 §14-5带电粒子在磁场中的运动 §14-6霍尔效应 §147载流导线在磁场中受的力 和力矩

第十四章 电流和磁力 §14 -1 电流和电流密度 §14-2 电流的经典微观图像 §14-3 磁力与电荷的运动 §14-4 磁场与磁感应强度 §14-5 带电粒子在磁场中的运动 §14-6 霍尔效应 §14-7 载流导线在磁场中受的力 和力矩

第十四章电流和酸力 §14-1电流和电流密度 电流的形成 电流:大量带电 E 粒子的定向运动 形成电流的带电 粒子统称为载流子

第十四章 电流和磁力 − − − − − − − − − − 一 .电流的形成 电流：大量带电 粒子的定向运动 − − − − − − − − − − E  I §14-1 电流和电流密度 形成电流的带电 粒子统称为载流子

第十四章电流和酸力 传导电流形成的条件 导体内必须有可以移动的电荷 导体两端有电势差,即电压 电流方向:正电荷定向运动的方向 电流是标量,所谓的“电流的方向” 只是指电流的流向而已

第十四章 电流和磁力 传导电流形成的条件： 导体内必须有可以移动的电荷 导体两端有电势差，即电压 电流方向：正电荷定向运动的方向 电流是标量，所谓的“电流的方向” 只是指电流的流向而已

第十四章电流和酸力 二电流强度电流密度 1电流强度 电流强度:单位时间内 通过某截面的电量 △ △t 电流随时间变化,则 i=lm g d g(t) A→>0△tat

第十四章 电流和磁力 二.电流强度 电流密度 + + + + + + + + + + I t q I   = 电流随时间变化，则 t q i t   =  →0 lim dt dq(t) = 1.电流强度 电流强度：单位时间内 通过某截面的电量

第十四章电流和酸力 2电流密度矢量 方向:正载流子运动方向 大小:通过垂直于载 流子运动方向的单位 面积的电流强度 1 ⊥ S d= jdS=jdS cos 8=j ds

第十四章 电流和磁力 方向：正载流子运动方向 大小：通过垂直于载 流子运动方向的单位 面积的电流强度 I ⊥ = dS dI j 2.电流密度矢量  = ⊥ dI jdS = jdS cos j dS   =  dS⊥ dS n  j  

第十四章电流和酸力 通过导体中任一有限截面S的电流强度为 I=dI=j·dS 三电流密度与电荷的运动 设电子定向运动的 E 平均速率为u,导体 中电子数密度为n

第十四章 电流和磁力 通过导体中任一有限截面S的电流强度为   = =  S I j dS   dI 三.电流密度与电荷的运动 − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − E  u n 设电子定向运动的 平均速率为u，导体 中电子数密度为n

第十四章电流和酸力 取小柱体,单位时间内通过dS的电量为 di =ends E ⊥ -enu Cdsu 考虑电流密度的方向有

第十四章 电流和磁力 − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − E  u n dS⊥ u 取小柱体，单位时间内通过 dS⊥ 的电量为 = ⊥ dI enudS ⊥  = dS dI j = enu 考虑电流密度的方向有 j enu   = −

第十四章电流和酸力 四.电流的连续性方程 1、在电流场中通过有限面S的电流为 I=|ad=|J·ds 2、2、在电流场中通过闭合面的电流为 I=4aI=中jtd d 3、根据守恒定律∮S q1 (3) dt (3)式叫电流的连续性方程

第十四章 电流和磁力 四. 电流的连续性方程   I = dI = Jds 2、在电流场中通过闭合面的电流为 dI jdS   = = s s I 2、 1、在电流场中通过有限面S的电流为 3、根据守恒定律 (3) dt dqm s = −  jdS （3）式叫电流的连续性方程

第十四章电流和酸力 s14-2电流的一种经典微观图像 金属自由电子在外场作用下的 运动: eE u:=un:+—t U0是无外场是的速度, E t两次碰撞间自由飞行 B 的时间

第十四章 电流和磁力 一 .金属自由电子在外场作用下的 运动： §14-2 电流的一种经典微观图像 + + + + − − − − A + B Fe E   i 0i i t m eE u u    = + U0i是无外场是的速度， ti 两次碰撞间自由飞行 的时间