11.1 恒稳电流

电流&电流密度

载流子:电荷的携带者
自由电子,离子,空穴
电流:电荷的定向移动
产生条件:
  1. 存在自由电荷
  1. 存在电场
电流强度I
  1. 电流是标量,只是有流动的方向
电流密度j
大小:垂直通过单位面积的电流强度
方向:正电荷移动的方向
注意,电流密度是一个矢量
由电流密度求电流强度:
取导体内一面元,通过该面元的电流强度为:
由电流密度求任意截面S的电流强度:
由电流强度求电流密度

恒稳电流

闭合曲面S中流出的电流(电流连续方程
其中q为S内的电量,为从该闭合曲面内流出的电量
notion image
恒稳电流条件:(其实就是KCL)
恒稳电流描述:电流场不随时间变化,即电荷的分布稳定

11.2 欧姆定律的微分形式

notion image
notion image
由于体积微元很小,近似认为电场强度为定值
其中,是电阻率的倒数。
电流密度:
矢量式(欧姆定律的微分形式):
理解:为什么叫做微分形式
因为两边同时对面积积分就可以得到欧姆定律的一般形式。

11.3 电动势

电源:提供非静电力的装置

电源电动势

电源电动势是指电源内部将单位正电荷从负极移动到正极时非静电力所做的功
非静电力记为,定义非静电力场强为:
注意,这里的只是一个等效场。这样的定义下可以把电源内部的计算和外电路统一起来。
但是从原理上看两者是完全不同的。
非静电力做功:
 
Loading...