3、导体的伏安特性曲线:研究部分电路欧姆定律时,常画成I~U或U~I图象,对于线性元件伏安特性曲线是直线,对于非线性元件,伏安特性曲线是非线性的. 注意:①我们处理问题时,一般认为电不可由R=U/I认为电阻R
小.
②I、U、R必须是对应关系.即I电流,U是电阻两端的电压.
阻为定值,随电流大而
是过电阻的
【例1】来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV的直线加速器加速,形成电流强度为1mA的细柱形质子流。已知质子电荷e=1.60×10-19C。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。假定分布在
质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L和4L的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n1和n2,则n1∶n2=_______。 解:按定义,I
nenI
, 6.25 1015. tte
v v数为n个,
由于各处电流相同,设这段长度为l,其中的质子则由I
nelnev1和t 得I , n 。而tvlv
ns2
v2 2as, v s, 1 2
n2s11
点评:解决该题的关键是:(1)正确把握电流强度的概念 I=Q/t而 Q=ne。所以n=Q/e=It/e,(2)质子源运动
路程上的线密度与其瞬时速度成反比,因为I=neSv,所以当电流I一定时,n与v成反比.
【例2】用某种金属制成粗细均匀的导线,通以一定大小的恒定电流,过一段时间后,导线升高的温度( ) A.跟导线的长度成正比 B.跟导线的长度成反比 C.跟导线的横截面积成正比 D.跟导线的横截面积成反比
解析:金属导线的电阻为R=ρL/S,通电后产生的电热为Q=I2Rt=I2ρt/S.设金属导体升高的温度为ΔT,
/
由热学知识可知导体需要的热量为 Q=cmΔT= cρ密 LSΔT.电流产生的全部热量均被导线所吸收,即:I2ρt/S=cρ密 LSΔT,ΔT=I2ρt/cρ密LS2,上式说明了 D选项正确. 三、电功、电功率
1.电功:电荷在电场中移动时,电场力做的功W=UIt, 电流做功的过程是电能转化为其它形式的能的过程.
2.电功率:电流做功的快慢,即电流通过一段电路电能转化成其它形式能对电流做功的总功率,P=UI 3.焦耳定律:电流通过一段只有电阻元件的电路时,在 t时间内的热量Q=I2Rt. 纯电阻电路中W=UIt=U2t/R=I2Rt,P=UI=U2/R=I2R 非纯电阻电路W=UIt,P=UI 4.电功率与热功率之间的关系
纯电阻电路中,电功率等于热功率,非纯电阻电路中,电功率只有一部分转化成热功率. 纯电阻电路:电路中只有电阻元件,如电熨斗、电炉子等.
非纯电阻电路:电机、电风扇、电解槽等,其特点是电能只有一部分转化成内能.