专题08 恒定电流中基本概念
一、电源、恒定电场
1．电源
（1）定义：电源是不断把负电荷从正极搬运到负极从而维持正负极之间一定电势差的装置。
（2）电源的作用：
①维持电路的两端有一定的电势差。
②使电路中保持持续电流。
2．恒定电场
（1）定义：由电路中稳定分布的电荷所产生的稳定电场。
（2）形成：当电路达到稳定时，导线中电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
（3）特点：任何位置的电场强度都不随时间发生变化。
二、恒定电流
1．电流：
（1）概念：电荷的定向移动形成电流。
（2）物理意义：反映了电流的强弱程度。
（3）符号及单位：用符号I表示，单位是安培，符号为A。常用的电流单位还有mA、μA，换算关系为：1A＝103mA＝106μA。
（4）表达式：I＝q/t。
①I＝q/t是电流的定义式，I＝nqSv是电流的决定式，故电流的大小与通过导体横截面的电荷量以及通电时间无关。
②q＝It是求电荷量的重要公式，而公式I＝q/t求出的是电流在时间t内的平均值，对于恒定电流其瞬时值与平均值相等。
③电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，应用I＝q/t时，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。
（5）电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，负电荷定向移动的方向为电流的反方向。金属导体中自由移动的电荷是自由电子，故电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
电流虽然有方向但是它遵循代数运算法则，电流不是矢量而是标量。
（6）电流的形成条件
①产生电流条件：导体两端有电压。
②形成持续电流的条件：导体两端有持续电压。
2．电流的微观解析
（1）电流的微观表达式：
题设：“柱体微元”模型
①模型构建：带电粒子在外加电场的作用下，形成定向移动的粒子流，从中取一圆柱形粒子流作为研究对象，即为“柱体微元”模型。
②模型特点：带电粒子在外加电场的作用下，形成定向移动的粒子流，从中取一圆柱形粒子流作为研究对象，即为“柱体微元”模型。
③处理方法：设柱体微元的长度为L，横截面积为S，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，电荷定向移动的速率为v，则
柱体微元中的总电荷量为Q＝nLSq。
电荷通过横截面的时间t＝。
电流的微观表达式I＝＝nqvS。
④适用情境：“柱体微元”模型主要解决类流体问题，如微观粒子的定向移动、液体流动、气体流动等问题。
（2）电流微观表达式的相关说明
①从微观上看，电流表达式为I＝nqSv，电流由导体中的自由电荷的密度、电荷定向移动的速率、导体的横截面积共同决定。
②判断某个量与其他量的变化关系，可以根据公式推导出该物理量的表达式.就能看出该物理量与其他量是否有关，以及随其他量的变化如何变化等。
③电流的微观表达式在金属导体、静电除尘、电视机显像管等问题中都有应用。
