1、第八章第八章 直流电直流电讲课内容:讲课内容:第一节第一节 稳定电流性质稳定电流性质第二节第二节 基尔霍夫定律基尔霍夫定律第三节第三节 RC RC电路暂态过程电路暂态过程第四节第四节 直流电在医学中应用直流电在医学中应用思索题与习题八思索题与习题八(P.138 1-10)(P.138 1-10)第1页 课时分配:课时分配:4学学掌握掌握 电流密度定义及计算;欧姆定律微分形式;电流密度定义及计算;欧姆定律微分形式;节点、回路、支路概念,基尔霍夫定律应用和节点、回路、支路概念,基尔霍夫定律应用和 电势求解方法。电势求解方法。熟悉熟悉 容积导体概念;容积导体概念;RC电路充放电规律。电路充放电规律。
2、了解了解 直流电医学应用。直流电医学应用。第2页第一节 稳恒电流性质载流子载流子(Carrier)(Carrier):(电子、质子、电子、质子、离子、空穴离子、空穴)可自由移动带电粒子漂移速度漂移速度(drift velocity)(drift velocity):载流子定向移动平均速度传导电流传导电流(conduction current)(conduction current):载流子相对于导体定向移动(1)(1)导体中必须有可自由移动电荷导体中必须有可自由移动电荷(2)(2)导体两端必须有电势差导体两端必须有电势差传导电流形成条件传导电流形成条件:第3页电流大小:电流大小:单位时间内经过
3、导体任一横截面电荷量单位时间内经过导体任一横截面电荷量.电流方向电流方向:正电荷在电场力作用下移动方向:正电荷在电场力作用下移动方向.1.1.电流强度电流强度一、电流和电流密度一、电流和电流密度用电流强度用电流强度I I表示表示:稳恒电流稳恒电流(直流电直流电):):瞬时电流:瞬时电流:电流强度不随时间改变电流强度不随时间改变Electric current第4页电流密度电流密度j j:单位:单位:AmAm-2-2大小大小等于该点处垂直于电流方向单位截面积等于该点处垂直于电流方向单位截面积 电流强度电流强度;方向方向为该点电流流动方向为该点电流流动方向(即电场强度方向即电场强度方向).).容积
4、导体:容积导体:电流经过大块导体时电流经过大块导体时,导体中各处电流大小导体中各处电流大小和方向可能不一样,这种导体称为容积导体。和方向可能不一样,这种导体称为容积导体。2.2.电流密度电流密度 Electric current ensityElectric current ensity第5页S设载流子平均漂移速度设载流子平均漂移速度 载流子价数载流子价数 Z电子电量电子电量 e单位体积载流子数单位体积载流子数n则自由电荷体密度:则自由电荷体密度:电流密度:电流密度:vt第6页二、欧姆定律微分形式二、欧姆定律微分形式第7页与欧姆定律相关物理量:与欧姆定律相关物理量:导体电阻导体电阻(与导体本身
5、相关与导体本身相关):电导率:电导率:单位:西门子单位:西门子米米-1-1 (S S mm-1-1)电阻率:电阻率:单位:欧单位:欧米米(mm)导体电导:导体电导:单位:西门子(单位:西门子(S)电阻率与温度关系:电阻率与温度关系:超导性:超导性:第8页欧姆定律欧姆定律IVIvEISVAVBLAB第9页欧姆定律及其微分形式欧姆定律及其微分形式:解得:解得:由由j j E E 且方向一致且方向一致第10页 导体中任一点电流密度矢量导体中任一点电流密度矢量大小大小等于该点等于该点电导率与电场强度乘积电导率与电场强度乘积,其其方向方向与该点电场强与该点电场强度方向一致度方向一致.欧姆定律微分形式欧姆
6、定律微分形式导体中某点一经确定导体中某点一经确定:第11页v19昂内斯昂内斯v发觉“超导电性”1972年年巴丁巴丁库珀库珀施里弗施里弗v理论研究提出超导电性本质:导体中存在电子相互吸引从而形成一个共振态,即存在“电子对”。1973年年约瑟夫森约瑟夫森v超导电性本质试验证实1987年年柏诺兹柏诺兹缪勒缪勒v超导应用重大突破阿布里科索夫阿布里科索夫金次堡金次堡莱格特莱格特v超导体和超流体理论上作出开创性贡献诺贝尔物理学奖诺贝尔物理学奖 (五次相关超导方面奖五次相关超导方面奖)第12页 气体液化问题是19世纪物理热点之一。1894年荷兰莱顿大学试验物理学教授卡麦林昂内斯建立了著名低温试验室。19昂内
7、斯成功地液化了地球上最终一个“永久气体”氦气,而且取得了靠近绝对零度(零下273.2摄氏度,标为OK)低温:4.25K。1.15K。(相当于零下摄氏度)。经过屡次试验,19昂内斯发觉:汞电阻在4.2K。左右低温度时急剧下降,以致完全消失(即零电阻)。19他在一篇论文中首次以“超导电性”一词来表示这一现象。因为“对低温下物质性质研究,并使氦气液化”方面成就,昂内斯获19诺贝尔物理学奖。超导体昂内斯获19诺贝尔物理学奖第13页 经过研究,人们发觉:全部超导物质,如钛、锌、经过研究,人们发觉:全部超导物质,如钛、锌、铊、铅、汞等,当温度降至临界温度(超导转变温铊、铅、汞等,当温度降至临界温度(超导转
8、变温度)时,皆显现出一些共同特征:度)时,皆显现出一些共同特征:(1 1)电阻为零电阻为零,一个超导体环移去电源之后,还,一个超导体环移去电源之后,还能保持原有电流。有些人做过试验,发觉超导环中能保持原有电流。有些人做过试验,发觉超导环中电流连续了二年半而无显著衰减;电流连续了二年半而无显著衰减;(2 2)完全抗磁性完全抗磁性。这一现象是。这一现象是19331933年德国物理学年德国物理学家迈斯纳等人在试验中发觉,只要超导材料温度低家迈斯纳等人在试验中发觉,只要超导材料温度低于临界温度而进入超导态以后,该超导材料便把磁于临界温度而进入超导态以后,该超导材料便把磁力线排斥体外,所以其体内磁感应强
9、度总是零。这力线排斥体外,所以其体内磁感应强度总是零。这种现象称为种现象称为“迈斯纳效应迈斯纳效应”。超导物质共同特征超导物质共同特征第14页 超导电性本质终究是什么。一开始人们便从试验超导电性本质终究是什么。一开始人们便从试验和理论两个方面进行探索。不少著名科学家为此付出和理论两个方面进行探索。不少著名科学家为此付出了巨大努力。了巨大努力。然而直到然而直到5050年代才取得了突破性进展,年代才取得了突破性进展,“BCS”“BCS”理理论提出标志着超导电性理论当代阶段开始。论提出标志着超导电性理论当代阶段开始。“BCS”“BCS”理论是由美国物理学家巴丁、库珀和施理论是由美国物理学家巴丁、库珀
10、和施里弗于里弗于19571957年首先提出,并以三位科学家姓名第一个年首先提出,并以三位科学家姓名第一个大写字母命名这一理论。大写字母命名这一理论。这一理论关键是计算出导体中存在电子相互吸引这一理论关键是计算出导体中存在电子相互吸引从而形成一个共振态,即存在从而形成一个共振态,即存在“电子对电子对”。巴丁、库珀、施里弗荣获巴丁、库珀、施里弗荣获19721972年诺贝尔物理奖年诺贝尔物理奖。超导电性本质超导电性本质巴丁、库珀、施里弗荣获巴丁、库珀、施里弗荣获1972年诺贝尔物理奖年诺贝尔物理奖第15页 1962 1962年英国剑桥大学硕士约瑟夫森依据年英国剑桥大学硕士约瑟夫森依据“BCS”“BC
11、S”理论预言,在薄绝缘层隔开两种超导材料之理论预言,在薄绝缘层隔开两种超导材料之间有电流经过,即间有电流经过,即“电子对电子对”能穿过薄绝缘层(隧道能穿过薄绝缘层(隧道效应);同时还产生一些特殊现象,如电流经过薄绝效应);同时还产生一些特殊现象,如电流经过薄绝缘层无需加电压,倘若加电压,电流反而停顿而产生缘层无需加电压,倘若加电压,电流反而停顿而产生高频振荡。这一超导物理现象称为高频振荡。这一超导物理现象称为“约瑟夫森效应约瑟夫森效应”。这一效应在美国贝尔试验室得到证实。这一效应在美国贝尔试验室得到证实。“约瑟夫森约瑟夫森效应效应”有力支持了有力支持了“BCS“BCS理论理论”。所以,所以,约
12、瑟夫森则取得约瑟夫森则取得19731973年度诺贝尔物理奖。年度诺贝尔物理奖。超导电性本质试验证实超导电性本质试验证实约瑟夫森则取得1973年度诺贝尔物理奖第16页 德国物理学家柏诺兹和瑞士物理学家缪勒从德国物理学家柏诺兹和瑞士物理学家缪勒从19831983年开始集中力量研究稀土元素氧化物超导电年开始集中力量研究稀土元素氧化物超导电性。性。19861986年他们终于发觉了一个氧化物材料,其年他们终于发觉了一个氧化物材料,其超导转变温度比以往超导材料高出超导转变温度比以往超导材料高出1212度。度。这一发觉造成了超导研究重大突破,美国、这一发觉造成了超导研究重大突破,美国、中国、日本等国科学家纷
13、纷研究,很快就发觉了中国、日本等国科学家纷纷研究,很快就发觉了在液氮温度区获(在液氮温度区获(-196C-196C。以下)得超导电性陶瓷以下)得超导电性陶瓷材料,今后不停发觉高临界温度超导材料。这就材料,今后不停发觉高临界温度超导材料。这就为超导应用提供了条件。为超导应用提供了条件。柏诺兹和缪勒也所以获柏诺兹和缪勒也所以获19871987年诺贝尔物理奖。年诺贝尔物理奖。超导应用重大突破超导应用重大突破柏诺兹和缪勒也所以获柏诺兹和缪勒也所以获1987年诺贝尔物理奖年诺贝尔物理奖第17页 诺贝尔物理奖授予俄罗斯和美国双重国籍阿布里科索夫、俄罗斯金次堡、英国和美国双重国籍莱格特三人,表彰他们在超导体
14、和超流体理论上作出开创性贡献。奖金130万美金。诺贝尔物理奖第18页 超导电性现象被发觉之后,不少人就想到了超导电性现象被发觉之后,不少人就想到了怎样应用问题。因为当初很多问题在技术上一时还怎样应用问题。因为当初很多问题在技术上一时还难以处理,应用还只是可望不可及事情。难以处理,应用还只是可望不可及事情。伴随近年来研究工作深入,超导体一些特伴随近年来研究工作深入,超导体一些特征已含有实用价值,比如征已含有实用价值,比如超导磁浮列车超导磁浮列车已在一些国已在一些国家进行试验,家进行试验,超导量子干涉器超导量子干涉器也研制成功,也研制成功,超导电超导电机机、用约瑟夫森器件制成、用约瑟夫森器件制成超
15、级计算机超级计算机等正在研制过等正在研制过程中,超导体材料已经深入到科研、工业和人们生程中,超导体材料已经深入到科研、工业和人们生活之中。活之中。当前高温超导当前高温超导-130K-130K超导研究目标超导研究目标-300K-300K第19页第二节 基尔霍夫定律一、电源电动势一、电源电动势二、含源电路欧姆定律二、含源电路欧姆定律三、基尔霍夫定律及其应用三、基尔霍夫定律及其应用第20页第二节第二节 基尔霍夫定律基尔霍夫定律一、电源电动势一、电源电动势电源电源:把其它形式能量转变为电能装置:把其它形式能量转变为电能装置电动势电动势:单位正电荷从单位正电荷从电源内部自负极移电源内部自负极移到正极时非
16、静电力到正极时非静电力所作功。所作功。电动势方向:电动势方向:从负极经电源从负极经电源内部到正极内部到正极-+-+正极正极负极负极电电子子移移动动方方向向电电流流方方向向第21页电源功率电源功率P P:单位时间内非静电力所作功。单位时间内非静电力所作功。单位时间在内、单位时间在内、外电路上所放出焦外电路上所放出焦耳热之和等于电源耳热之和等于电源功率。功率。电源电动势等于非静电力作用下正电荷经电源电动势等于非静电力作用下正电荷经过电源从负极到正极一个电势提升。电势提升过电源从负极到正极一个电势提升。电势提升抵消内、外电路上电势降落。抵消内、外电路上电势降落。IR第22页 R 1 E 1 R 2
17、E 3R3 I1I2 I3ABC怎样求电路中两点电压?(假设电流方向如图所表示)二、含源电路欧姆定律二、含源电路欧姆定律关键关键:电压升降电压升降第23页ACB *电路两端电势差等于电阻上电势降落代数和减去各电电路两端电势差等于电阻上电势降落代数和减去各电源电动势提升代数和。源电动势提升代数和。-含源电路欧姆定律含源电路欧姆定律研究方向研究方向(A(AB)B)与电流方向一致,电阻电势降落,与电流方向一致,电阻电势降落,IR 取正值;取正值;研究方向与电流方向相反,电阻电势增加,研究方向与电流方向相反,电阻电势增加,IR 取负值;取负值;研究方向与电源电动势方向相同,电源电势提升,研究方向与电源
18、电动势方向相同,电源电势提升,取正值;取正值;研究方向与电源电动势方向相反,电源电势降落,研究方向与电源电动势方向相反,电源电势降落,取负值;取负值;UAB=加上电压降加上电压降,减去电压升减去电压升第24页当当A A、B B重合,形成闭合回路,有重合,形成闭合回路,有 闭合回路中电阻上电势降落代数和减去各电源电动势闭合回路中电阻上电势降落代数和减去各电源电动势提升代数和为零。(回路电路欧姆定律)提升代数和为零。(回路电路欧姆定律)ACB加上电势降加上电势降,减去电势升减去电势升=0研究方向研究方向(A(AB)B)与电流方向一致,电阻电势降落,与电流方向一致,电阻电势降落,IR 取正值;取正值
19、;研究方向与电流方向相反,电阻电势增加,研究方向与电流方向相反,电阻电势增加,IR 取负值;取负值;研究方向与电源电动势方向相同,电源电势提升,研究方向与电源电动势方向相同,电源电势提升,取正值;取正值;研究方向与电源电动势方向相反,电源电势降落,研究方向与电源电动势方向相反,电源电势降落,取负值;取负值;第25页cab研究方向研究方向a-b-c-aR1R2I(选着研究方向选着研究方向)(假设电流方向假设电流方向)研究方向研究方向a-c-b-a.同学们试计算假设电流方向与上述相反情况同学们试计算假设电流方向与上述相反情况第26页网孔网孔网孔回路回路回路回路节点:三条或三条以上支路汇交点。节点:
20、三条或三条以上支路汇交点。I1I2I3I4I5节点节点支路支路支路支路 网孔:不含任何支路回路。网孔:不含任何支路回路。AGCBA AGCBA、ABDFAABDFA支路:支路:电路中每一分支电路中每一分支 回路:任意闭合电路。回路:任意闭合电路。AGCBAAGCBA、ABDFAABDFA、GCDFGGCDFG节点节点节点节点三、三、基尔霍夫定律及其应用基尔霍夫定律及其应用第27页1 1、基尔霍夫第一定律、基尔霍夫第一定律 即也叫节点电流定律。也叫节点电流定律。I I2 2I I1 1I I3 3对任一节点,流入节点电流之和等于流出该对任一节点,流入节点电流之和等于流出该节点电流之和。节点电流之
21、和。若要求流入节点电流为正,流出节点电流为若要求流入节点电流为正,流出节点电流为负,则在任一节点处电流代数和等于零。负,则在任一节点处电流代数和等于零。第28页对于节点对于节点A A:I1+I2-I3=0对于节点对于节点B B:-I1-I2+I3=0电路假如有电路假如有n n个节点,个节点,R1R2R3I1I2I3ABCDE只有(只有(n n-1 1)个方程是独立)个方程是独立。*列方程时可任意假定电流方向,计算结果若:列方程时可任意假定电流方向,计算结果若:(1 1)I I 0 0(正值)(正值),电流实际方向与假设方向一致;,电流实际方向与假设方向一致;(2 2)I I 0 0 0,电流实
22、际方向与假设方向一致;,电流实际方向与假设方向一致;I I 0 0,电流实际方向与假设方向相反。,电流实际方向与假设方向相反。设电路有设电路有 m 条支路,条支路,n 个节点,个节点,假设各支路电流方向和回路绕行方向;假设各支路电流方向和回路绕行方向;列节点电流方程列节点电流方程 (n 1)个个;列回路电压方程列回路电压方程 m-(n-1)个个(网孔数网孔数)对对 m 个联立方程求解;个联立方程求解;依据计算结果判断各支路电流实际方向;依据计算结果判断各支路电流实际方向;基尔霍夫定律分析和计算电路步骤:基尔霍夫定律分析和计算电路步骤:第33页例题例题8-38-3 如图所表示,已知如图所表示,已
23、知1 1=32V=32V,2 2=24V=24V,R R1 1=4=4,R R2 2=5=5,R R3 3=54=54,R R内内1 1=R R内内2 2=1=1,求各支路电流。求各支路电流。I1+I2-I3=0由基尔霍夫定律有:由基尔霍夫定律有:解方程组,得:解方程组,得:I1=1A;I2=-0.5A;I3=0.5A解:设解:设 I1,I2,I3 。R1R2R3I1I2I3A-I1R1-I1r1+I2r2+I2R2+1-2=0-I2R2-I2r2-I3R3+2=0第34页R R2 2R R3 3I I1 1I I3 3AI I2 2 1 1(Example)2 2R R4 4R R1 1R
24、R5 5BCDEFSolution:Assume the current direction and traversing path show at FIG.第35页R R2 2R R3 3I I1 1I I3 3AI I2 2 1 1 2 2R R4 4R R1 1R R5 5BCDEF(a)I1=?I2=?I3=?We get:I1=4A ;I2=3A;I3=-1A第36页(b)VAB=?R R2 2R R3 3I I1 1I I3 3AI I2 2 1 1 2 2R R4 4R R1 1R R5 5BCDEF或或:(关键点关键点:研究方向研究方向AB)或或:注意注意:I3为负为负第37页
25、补充例题补充例题惠斯登电桥电路如惠斯登电桥电路如图所表示。设电动势为图所表示。设电动势为已知,电源内阻可忽略。已知,电源内阻可忽略。求:求:经过检流计电流经过检流计电流强度强度I Ig g与与和各臂电阻和各臂电阻关系;关系;电桥平衡条件。电桥平衡条件。G GR1R2R3R4解解 :设:设 Ig,I1,I2,I3,I4,II2I1I3I4A AB BC CIgI第38页G GR1R2R3R4I2I1I3I4A AB BC CIg节点节点A A:I-I1-I2=0节点节点B B:I1-I3-Ig=0节点节点C C:I3+I4-I=0回路回路:I1R1+IgRg-I2R2=0回路回路:I3R3-I4
26、R4-IgRg=0回路回路:I2R2+I4R4=I解方程组,得:解方程组,得:第39页解解,平衡时:,平衡时:Ig=0=0GR1R2R3R4I2I1I3I4ABCIgI即:即:R2R3 R1R4=0=0平衡条件:平衡条件:R2R3=R1R4 第40页8-10 8-10 题图题图8-48-4所表示,所表示,1 1=12V=12V,2 2=9V=9V,3 3=8V=8V,r r1 1=r r2 2=r r3 3=1,=1,R R1 1=R R2 2=R R3 3=R R4 4=2=2,R R5 5=3=3,求:,求:(1 1)a a、b b两点间电势差;两点间电势差;(2 2)c c、d d两点间
27、电势差;两点间电势差;(3 3)把)把c c、d d短路时,短路时,a a、b b两两 点间电势差;点间电势差;解(解(1)第41页(2)第42页I3I2I1(3)选择绕行方向,并假)选择绕行方向,并假 设电流方向如图所表设电流方向如图所表示示第43页第八章补充习题第八章补充习题*电路如图所表示,其中电路如图所表示,其中 1 1=6V=6V,2 2=3V=3V,3 3=3V=3V,电源内阻可忽略不计。,电源内阻可忽略不计。R R1 1=R=R2 2=R=R3 3=R R4 4=R=R5 5=2=2,求流过电阻求流过电阻R R5 5电流。电流。第44页第八章补充习题第八章补充习题*电路如图所表示
28、,其中电路如图所表示,其中 1 1=6V=6V,2 2=3V=3V,电,电源内阻可忽略不计。源内阻可忽略不计。R R1 1=R=R2 2=2=2,R R3 3=3=3,求电,求电流流I I1 1、I I2 2 和和I I3 3。I I1 1=18/16A=18/16AI I2 2=-3/16A=-3/16AI I3 3=21/16A=21/16A第45页第三节 RC电路暂态过程RC RC 电路暂态过程电路暂态过程:电容器充放电过程。电容器充放电过程。12充电过程充电过程:电容板电荷积累,电势差增大,充电电流:电容板电荷积累,电势差增大,充电电流 不停降低,当不停降低,当 放电过程放电过程:电流
29、不停降低,最终为零。:电流不停降低,最终为零。第46页1+一、电容器充电过程一、电容器充电过程SRC得微分方程:得微分方程:+-+-t=0,Uc=0,ic=/Rt=,Uc=,ic=0i电路电流:电路电流:/R 0电容器电压:电容器电压:0 第47页电容器充电曲线电容器充电曲线icUc /R 0.6311220.37/R*电路时间常数电路时间常数=RC(单位(单位 S)(描写电流和电压改变快慢程度)(描写电流和电压改变快慢程度)tt*当当t=RC 时,时,*经过经过3-5,电,电路充放电基本结束路充放电基本结束*大大充放电快速充放电快速第48页2二、电容器放电过程二、电容器放电过程+-I(放电与
30、充电电流方向相反)(放电与充电电流方向相反)(Uc相当于电源)相当于电源)t=0,Uc=,ic=/Rt=,Uc=0,ic=0电路电流:电路电流:/R 0电容器电压:电容器电压:0第49页2+-I(放电与充电电流方向相反)(放电与充电电流方向相反)tic Uc*当当t=RC 时,时,不论在充电或放电过程,不论在充电或放电过程,电容器电压都不能突变。电容器电压都不能突变。第50页第四节 直流电医学应用一、直流电对机体作用一、直流电对机体作用 碱性金属离子碱性金属离子(K+、Na+、Ca 2+、Mg 2+)生物碱生物碱酸和酸根(酸和酸根(Cl-、HCO3-、HPO4 2-、SO 42-)蛋白质、有机
31、酸、氨基酸蛋白质、有机酸、氨基酸 体液是组织细胞代谢和功效环境,其中电解质成份体液是组织细胞代谢和功效环境,其中电解质成份对维持细胞内外参透压、酸碱平衡神经肌肉兴奋含有对维持细胞内外参透压、酸碱平衡神经肌肉兴奋含有主要意义。主要意义。体液内带电情况:体液、肌肉导电;骨骼、脂肪不导电体液内带电情况:体液、肌肉导电;骨骼、脂肪不导电负电负电正电正电第51页二、直流电在医学中应用二、直流电在医学中应用1、直流电疗法、直流电疗法直流电生物物理学作用基础:直流电生物物理学作用基础:直流电疗时,正负极间存在电位差,使人体组织直流电疗时,正负极间存在电位差,使人体组织内各种离子沿一定方向移动而形成电流,引发
32、组织间内各种离子沿一定方向移动而形成电流,引发组织间体液内离子浓度百分比改变。体液内离子浓度百分比改变。2、离子透入疗法、离子透入疗法利用直流电把药品离子经皮肤引入机体内方法。利用直流电把药品离子经皮肤引入机体内方法。StrnO3 NaCl NaCl StrnO3 左蛙土宁中毒左蛙土宁中毒+-3、电泳:、电泳:悬浮或溶液在电解质溶液中带电微粒在外悬浮或溶液在电解质溶液中带电微粒在外加电场作用下迁移现象。加电场作用下迁移现象。第52页第八章补充习题第八章补充习题1.1.传导电流形成条件是:传导电流形成条件是:导体中必须有导体中必须有可自可自由移动由移动电荷;电荷;导体两端必须有导体两端必须有电势
33、差电势差。2.2.已已 知知 铜铜 导导 线线 中中 单单 位位 体体 积积 自自 由由 电电 子子 数数 为为7.5107.5102828 m m-3-3,电电子子漂漂移移速速度度为为5.0105.010-7-7 msms-1-1,电电 子子 电电 荷荷 量量 为为 1.6101.610-19-19 C C,则则 电电 流流 密密 度度 为为6.0106.0103 3 Am Am-2-2。3.3.神经纤维组织能够近似地看成是细长圆柱导神经纤维组织能够近似地看成是细长圆柱导线。设它截面积为线。设它截面积为0.02 mm0.02 mm2 2,电阻率为,电阻率为2.0 m2.0 m。若神经纤维组织
34、上电场若神经纤维组织上电场 强强 度度 为为0.5 0.5 VmVm-1-1,则,则流过神经纤维组织电流为流过神经纤维组织电流为5.0105.010-8-8 A A。第53页应用中需要注意问题:应用中需要注意问题:1.独立方程数要和所求未知数相等;独立方程数要和所求未知数相等;2.每个支路方向能够任意确定。每个支路方向能够任意确定。例例8-3:如图所表示,蓄电池电动势分如图所表示,蓄电池电动势分别为别为 1=2.15V和和 2=1.9V,内阻分别,内阻分别为为Ri1=0.1 和和Ri2=0.2 ,负载电阻,负载电阻为为R=2 。问:。问:(1)经过负载电阻和经过负载电阻和蓄电池电流是多少?蓄电
35、池电流是多少?(2)两蓄电池两蓄电池输出功率为多少?输出功率为多少?ABCD解:解:设设I1、I2、I3分别为经过蓄电池分别为经过蓄电池和负载电阻电流,并设电流流和负载电阻电流,并设电流流向如图所表示。依据基尔霍夫第一向如图所表示。依据基尔霍夫第一定定律,能够得到节点律,能够得到节点A电流方程为电流方程为第54页ABCD依据基尔霍夫第二定律,对回路依据基尔霍夫第二定律,对回路ABCA和和ADBA可分别得到电压可分别得到电压方程,设回路绕行方向为顺时方程,设回路绕行方向为顺时针方向,则有针方向,则有解此方程组,得解此方程组,得第55页*如图电路如图电路:1=12V,2=8V,r1=1,r2=0.5,R1=3,R2=1.5,R3=4,求经过每个电阻电流强度求经过每个电阻电流强度.【解】设经过电阻电流分别为【解】设经过电阻电流分别为I1、I2、I3,设回路设回路I、II方向如图。方向如图。对节点对节点a:-I1+I2+I3=0(1)对回路对回路I:-1+I1r1+I1R1+I3R3=0(2)对回路对回路II:-2+I2r2+I2R2-I3R3=0(3)I1=1.25 AI2=-0.5 A符号表示实际方向符号表示实际方向与所设方向相反与所设方向相反I3=1.75 A第56页