《电磁学》教案(8)

??式中 EK?FKqAq??_?FKq?dl??_EK?dl?

表示非静电力场，数值上等于单位正电荷受的非静电力，方向和正电荷

受的非静电力的方向相同。

电动势是一个标量，其单位和电势的单位相同，为伏特 (V)，其大小只取决于电源本身的性质，与电源外电路的连接方式无关。为了使用方便，常规定电动势的方向为电源内部电势升高的方向，也即从负极指向正极。?

表征电源的另一个重要参量是电源的内阻r，当有电流通过电源时，电阻r对电流也有阻碍作用，电势在r上也有降落，电能也会损失而使电源发热。?

由电源的电动势ε＝A／q和q＝It可得，电源的功率?

P?It

将该式与电阻的功率P＝IU相比较，可以看出ε与U相当，事实上，当电源无内阻时，ε在数值上就等于电源的端电压。?

3.含源电路的欧姆定律?

对于一段含源电路，其欧姆定律的表达式为? UAB???i??I?Ri?ri? 式中的符号法则规定为：?

(1)UAB表示选定方向为A→B，若UAB＞0，表明电势升高，即UB＞UA；若UAB＜0，表明电势降低，即 UB＜UA。?

(2)若电阻中的电流方向与选定方向相同，则电势降落，电压取?-IR?；反之取+IR，对电源内阻r亦相同。? (3)若电动势的方向(负极指向正极)与选定方面相同，则电势升高，取+ε；反之，取-ε。

例如下图所示的电路，如果选定方向为A→B，则电势差

UAB??I1R1??1?I1r1?I1R2??2?I1r2?I2R3??3?I2r3

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4.闭合电路的欧姆定律

在闭合回路中 I??I2R?I2r 则 I?称为闭合电路的欧姆定律。

关于闭合电路的欧姆定律应注意以下几点：?

(1)当R→∞时，外电路开路，I＝0，此时电路上没有电流；当R＝0时，外电路短路，I＝ε/r，由于一般r很小，I很大，所以极易烧毁电源，应注意避免发生这种情况。 (2)对(8?23)式变形可得IR＋Ir－ε＝0，其中IR是电压，若将ε看作无内电阻电源的端电压，则这一关系可理解为，在稳恒电路中，从电路的某一点出发，绕电路一周，各个元件的电压之和为零，这是一个很重要的结论，在分析电路时经常用到。?

(3)电源两端的电压UAB称作路端电压，它是电源向电路提供能量(也称为放电)时的电压，UAB＝IR ＝ε-Ir。?

(4)如果一个闭合电路含有多个电源，则先取一绕行方向,并假设电流强度方向,然后按上述规定的符号法则便可得? I? 例题

4:电路如图所示，

R1=R2=R3=R4=2Ω，R5=3Ω，?1=12V，

???R??r?R?r

?2=9V，?3=8V，r1=r2=r3=1Ω，试求：①

a，d两点间的电势差; ②b，c两点间的电势差。

四、板书设计

（见多媒体光盘）

五、练习作业

思考题：13－15 作 业：16－18

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第四节 基尔霍夫定律?

一、教学内容

（1）支路 节点 回路

（2）基尔霍夫定律 （3）基尔霍夫定律的应用

二、教学方式

讲授

三、讲课提纲

1．支路 、节点、回路

（1）支路 支路就是由电源、用电器(如电阻)串联而成的电流强度相同的通路，如图中af，be，cd皆是，而abcd,abef则不是。?

（2）节点 节点就是由三个或三个以上支路汇交之点，如b点和e点，而a,c,d,f点就不是节点。?

（3）回路 回路就是由支路构成的闭合通路，如abefa,bcdeb,abcdefa

2．基尔霍夫定律

（1）节点电流定律，即基尔霍夫第一定律。 ?Ii?0

其表述为：在任一节点处的电流之和为零，或着说流出节点的电流(一般规定流出为正)等于流入节点的电流(流入为负)。这实质上就是电流连续性方程或者说就是电荷守恒定律的反映。例如上图中节点b的电流方程为 -I1+I2+I3= 0

（2）回路电压定律，即基尔霍夫第二定律。 ? Σε+ΣIR＝0

其表述为：沿任意闭合回路一周的电压为零，或者说电势增高之量等于电势降落之量。

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其ε和IR的正负，完全与上接节的苻号法则像同。回路电压定律实质上就是能量守恒定律的反映。?

应用基尔霍夫定律可以解算任何复杂的电路问题，其解题步骤为： ①假定电流方向和回路方向。?

②找节点，若有n个节点，就可列出(n－1)个独立的节点电流方程。?③找回路，只要回路内有一段新电路，则这个回路就是独立的。或者找网孔，因为网路中每一网孔必然是独立的。这样又可列出m个(网孔数)回路电压方程。?

④联立求解，当I＞0时，表明真实方向与假定方向一致，当I＜0时，则相反。? 例题1：试求本节开始图示电路的各支路电流。设各R＝２Ω，r＝1Ω,εε

21＝１０V，

＝2０V，ε

3＝3０V。

例题2：下图所示的电路叫惠斯登电桥， R为标准电阻，Rx为待测电阻，AC是均匀电 阻线，测量时将触点在AC上滑动使电流计G 的读数为零，试证明：

Rx?Rl2l1

例题3：电位差计 (电势计)是精确测量 未知电动势的一种仪器，电路如图所示，NF 是一均匀电阻丝，阻值为R，电源电动势?0 大于待测电动势?x和标准电动势?s，其测量步骤是：?

①将开关掷向标准电池?s，移动触点D，使使

＝0得ND＝；?

②将开关掷向待测电源，调触点到D，＝0，测得ND＝，试证明： ?x=

l2l1?0

四、板书设计

（见多媒体光盘）

五、练习作业

思考题：16－18 作 业：19－122

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第四章 真空中的稳恒磁场

一、目的要求

（1）深刻理解磁场、磁感应强度、磁力线、磁通量等概念。 （2）深刻理解磁高斯定理、磁环路定理的意义。 （3）熟练掌握求磁感应强度的各种方法。 （4）深刻理解磁场对电流和运动电荷的作用。 （5）能熟练求解安培力和洛仑兹力。

二、教学内容

第一节 磁场 运动电荷的磁场（2学时） 第二节 电流的磁场 毕-萨定律（2学时） 第三节 高斯定理 环路定理（2学时） 第四节 磁场对电流的作用（2学时） 第五节 磁场对运动电荷的作用（2学时）

三、教材分析

运动电荷(电流)周围不仅有电场，而且还有磁场，由稳恒电流产生的磁场是不随时间变化的磁场，称作稳恒磁场。本章和静电场一章非常相似，先引入磁场的概念，再介绍性质，最后研究磁场对电流或运动电荷的作用，这就是安培力和洛仑兹力。

四、重点难点

本章的重点和难点都是如何运用高斯定理和磁环路定理去求解磁感应强度B 。

第一节 磁场 运动电荷的磁场

一、教学内容

（1）磁场 （2）磁感应强度 （3）运动电荷的磁场?

二、教学方式

讲授

三、讲课提纲

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