第十一章 直流电

第十一章直流电练习一电流电阻部分电路欧姆定律一、判断题１．无论在液体中还是固体中，只要电荷作定向运动就一定形成电流。（）２．导体中产生电流时，导体才有电阻。（）３．由公式可知，电阻两端的电压越大，电阻越大。（）４．如果电阻中没有电流流过，电阻两端的电...     

神奇的超导现象

我们知道，物体根据其导电与否可以分为绝缘体和导体，导体相对绝缘体来说本质区别是它们的电阻率不同．如果某一物体的电阻变为零会出现超导现象．电阻率为零，即完全没有电阻的状态称为超导态．超导是超导电性的简称，它是指金属、合金或其它材料电阻变为零的性质。     

离子学

 读者对“电子学”已经很熟悉了,但对“离子学”却可能很陌生．事实上,离子学是近年来发展起来的一门极具生命力的多学科交叉的前沿学科,它是物理学、化学、材料科学、工程学、冶金学、生物学等多种学科交叉汇合而出现的新学科生长点．能够传导电流的物质称为导体．通常,人们习惯用电导率（ａ,（·ｃｍ）^－１）来表征导体传导电流的本领,并可表示为Ｕ＝１／Ｒ·ｌ／ｓ式中Ｒ为导体的电阻（）,ｌ为导体长度（ｃｍ）,ｓ为导体的横截面积（ｃｍ^{２<,/sup>）．粗略地讲,电导率愈大的导体,其导电能力愈强．根据导电机理的不同,通常可将导体分为两类：电子导体和离子导体．凡依靠电子（或正空穴）的运动来传导电流的导体称为电子导体．}     

多层导体超导电缆的交流输电特性

在完成设计和制造我国第一组并网运行的超导电缆系统的工作中，我们对不同结构的超导电缆短样样品的交流载流特性进行了系统的研究，内容包括层电流均流特性、电缆失超特性、失超恢复特性、电缆载流能力和抗短路冲击能力等．结果表明，对多层螺旋导体结构的超导电缆，影响其输运电流在各导体层分布的主要因素是邻近效应．由于其零电阻特性，在相同的结构中，超导体表现出比常规导体大得多的临近效应．显著的邻近效应使多层导体结构的超导电缆的均流问题变得更加复杂．此类超导电缆有很强的抗短路电流冲击能力，能够承受高于额定电流20倍以上的短路电流，并且有很好的超导性能恢复能力．由于交流超导电缆的电压与电流相位差对电阻的变化非常敏感，所以可以被用作判断失超的预警参数用来避免热溃式失超的发生．     

导体在变化磁场中的感生电动势和电压

基于变化磁场产生感生电场分布的特点,以圆形变化磁场区域中放置的圆环导体为例,计算了圆环导体中的感生电动势和导体任意二点间的电压。最后给出了解决此类问题的方法。     

两个带电导体球问题的近似解法

美国大学研究生考题中常有关于带电导体球问题,如:求半径为a相距d的两个带电导体球间电容、相互作用能或作用力;或带电导体球与接地导体平板间电容或作用力;求二球形电极间电阻等。这类问题可以有很多变化,但解法相同。 例1:两半径为a相距d的带等量异号电荷的导体小球,d>>a,求其电容、相互作用能和作用力(准确到　的一次幂)。 分析:由于要准确到　的一次幂,两球间距不能视为无限大。如图1,设球A带正电,球B带负电,由于d>>a,作为零级近似,忽略两球间的静电感应。球外电位可简单地用位于A球球心点电荷q和位于B球球心的点电荷-q激发的电位迭加…     

中专物理(下册)期末测试练习题

一、选择题（每题3分，计用分）选择题均为单选题，多造或选错不得分．请将正确答案的序号填在〔）中．1．两个点电荷的电量ql：qZ一1：4，距离为厂时，al对a。的作用力为F，v。对小的作用力为F'，F'与F的关系是（）AF'一4F；B．F'一ZF；C．F'一16F；D．F'一F．2．如图1所示，A、B分别表示两段导体中的电流和导体两端电压的关系，这两段导体的电阻有〔A．RA＞RB；B．RA＜RB；C．RA＝RB；D．无法比较．3．如图2所示，电路中当K由断开到闭合后，安培计的示数将（电压U不变）［〕AA；变大，A。变小；B．AI、AZ都变小；C．A…     

解决电磁感应问题的基本思路与方法

正确理解电磁感应规律是研究电磁感应问题的关键,以下从两个方面来谈谈解决电磁感应问题的基本思路与方法．１正确理解电磁感应规律的概念 （１）△φ／△ｔ表示的是磁通量的变化率,当磁通量随时间均匀变化时,感应电动势与时间无关;当磁通量随时间非均匀变化时,由＝Ｎ△φ／△ｔ算出的是平均感应电动势．当导体在匀强磁场中匀速切割感线时,导体上的感应电动势不随时间变化;当导体在匀强磁场中变速切割磁感线时,导体上的感应电动势随时间变化,在这种情况下,只要以平均速度代替速度,就可以得到导体上的平均感应电动势． 如图１所示…     

EFFECT OF PHONON-ELECTRON INTERACTION ON THE PERSISTENT CURRENT IN ONE-DIMENSIONAL MESOSCOPIC RINGS

本文分别在自由电子和紧束缚近似下研究了电子－声子相互作用对一维介观圆环中持续电流的影响．研究结果表明：在自由电子近似下，圆环中的电流随电－声相互作用的增强而呈倒数关系减小．在紧束缚近似下，环中电流随电－声相互作用的增强而呈指数衰减．且电－声相互作用并不改变环中电流随磁通变化的周期性．     

展示相对性原理和电磁场相对性的一个佳例

以条形磁铁与导体圆环相对运动为例,依据导体圆环产生感应电流这一事实,首先讨论了条形磁铁参考系和导体圆环参考系下电场和磁场的不同.并在条形磁铁参考系下,从产生动生电动势的物理本质洛伦兹力出发,导出了法拉第电磁感应定律.然后,在导体圆环参考系下,由相对性原理直接给出了感生电场性质的数学表述,并深入讨论了电场和磁场的联系.最后,给出了爱因斯坦和费曼对该问题的不同思考并进行了简单分析.     

孤立带电导体的电荷分布

本文就孤立导体面电荷密度与表面的曲率的关系进行定性地分析．带电导体处于静电平衡状态时，导体内部电场强度必定处处等于零，即Ｅ内＝０．由Ｅ内＝０，可以直接导出如下几点推论：（１）导体是等势体，表面是等势面；（２）导体表面场强处处与表面垂直；（３）由高斯定...     

高压下ZnO的结构、弹性性质和吸收光谱的第一性原理研究

 运用基于密度泛函理论（DFT）的平面波赝势方法（PWP）,结合局域密度近似（LDA）以及广义梯度近似（GGA）,系统地研究了ZnO的纤锌矿结构（B4结构）,NaCl结构（B1结构）和CsCl结构（B2结构）在不同压强下的几何结构、弹性性质和吸收光谱。详细研究了ZnO发生的两次相变（B4→B1及B1→B2相变）,得到了不同近似下的相变压强,以及两次相变过程中其弹性常数随压强的变化,并分析了这种变化与相变的关系。发现在高压作用下,ZnO的吸收光谱发生蓝移。通过计算结果和实验结果的比较可以看出,LDA近似下的计算结果更加符合实验结果。     

孤立导体的电容

电容是导体的一个重要特征，是表示导体容纳电荷多少的物理量．孤立导体的电容就是远离其他物体的导体的电容．对于孤立导体，公式（如球形孤立导体的电位U=Q/4πεR），和实验结果说明，导体所带的正电荷越多，其电位越高（本文以导体带正电为例进行讨论）．那么．是不是导体电位的高低由带电荷的多少来决定呢？     

用电流的热效应测导体的电阻

测导体电阻的方法很多，但不论何种方法都离不开电表．能不能用电流的热效应来测导体电阻的大小呢？这对学生进行科学方法教育，培养他们解决问题的灵活性都是十分有益的．为此，我们设计了如下的实验：分别取已知电阻尼，未知电阻尼，两只保温瓶．把保温瓶的软木塞换成橡胶塞，穿过橡胶塞插进两根相同的铜柱或铜片和一根直角玻璃弯管，在两根铜柱的下部接上已知电阻尼，铜柱要在橡胶塞上部露一部分做为接线柱．而另一保温瓶的装置，除几换为见外，其余部分与前一保温瓶完全相同．再配上电源、电键、导线等，如图所示．把两橡胶塞分别塞紧在…     

关于电磁感应中感应电动势的探讨

关于电磁感应中感应电动势的探讨王立前（河北轻工业学校唐山０６３０２０）电磁感应现象可分为两大类，一种是在稳恒磁场中导体运动而产生的感应电动势，叫作动生电动势．另一种是导体不动，因磁场变化而产生的感应电动势，叫作感生电动势．它们的表达式分别是这两个电动...     

对“惠斯通电桥”实验的误差讨论

对“惠斯通电桥”实验的误差讨论孟耀华（江苏省药科学校镇江２１２００３）用“惠斯通电桥”测电阻是中专物理教学大纲要求做的一个实验，其电路图如下．当电桥平衡时，有两式相除可得：这种方法，只要电流计足够灵敏，等式（１）能很好地成立，被测电阻Ｒｘ可以由三个标...     

用电势能法求带电细圆环与导体球的作用力

本文用电动力学中的镜像法,利用Mathematica软件计算了当导体球的球心在带电细圆环的轴线上时,在均匀带电细圆环作用下处于静电平衡的导体球外空间的电势,同时绘出导体球外空间的电势分布图像;再运用电势能与电场力的关系求出带电细圆环与导体球的相互作用力,并绘出电场力随距离变化的图像.     

轴向载流圆台导体电阻的讨论

对轴向载流圆台导体电阻的计算结果作了修正，讨论关于大块导体的电阻的概念，指出在圆台导体两底面半径之差远小于导体长度时，电阻值才为常见的计算值。     

“电阻教学”中几个实验的设计

电阻作为苏科版物理教材第十四章欧姆定律中的第一节内容,能否理解到位,是学生进一步学习欧姆定律的关键．其主要内容包括导体电阻概念的得出,影响导体电阻大小因素的研究．由于电阻的概念较为抽象,是学生学习过程中的难点,而影响导体电阻大小因素的研究既让学生进一步加深对电阻的了解,又给学生创设了经历实验探究过程的机会,是本节课的重点．     

思考题（二）参考答案

思考题（二）参考答案（原题见本刊１９９３年第３期）一．解：１在串联电路中，通过各段导体的电流强度相同，均为Ｉ。２两截导体中电流密度之比为：３在这两截导体中的电压关系为依题意可知两截铝棒的体积相同，故有：二．解：这两个叙述不矛盾。对非线性电组，加上电压...