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第七章  恒定電流 

一、基本概念 

1．電流 

電流的定義式：t

q

I

，適用于任何電荷的定向移動形成的電流。 對于金屬導(dǎo)體有I=nqvS（n為單位體積內(nèi)的自由電子個數(shù)，S為導(dǎo)線的橫截面積，v為自由電子的定向移動速率，約10 -5m/s，遠(yuǎn)小于電子熱運動的平均速率105m/s，更小于電場的傳播速率3×108m/s），這個公式只適用于金屬導(dǎo)體。 

2．電阻定律 

導(dǎo)體的電阻R跟它的長度l成正比，跟它的橫截面積S成反比。sl

R 

⑴ρ是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，叫材料的電阻率。單位是Ωm。 ⑵純金屬的電阻率小，合金的電阻率大。 ⑶材料的電阻率與溫度有關(guān)系： 

①金屬的電阻率隨溫度的升高而增大。鉑較明顯，可作為金屬熱電阻，用于溫度測量；錳銅、鎳銅的電阻率幾乎不隨溫度而變，可用于標(biāo)準(zhǔn)電阻。 

②半導(dǎo)體的電阻率一般隨溫度的升高而減小。 

③有些物質(zhì)當(dāng)溫度接近0 K時，電阻率突然減小到零——這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象。能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物體叫超導(dǎo)體。材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度叫超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度TC。 

有些材料的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，這種材料稱為半導(dǎo)體。 3．歐姆定律 

（適用于金屬導(dǎo)體和電解質(zhì)溶液，不適用于氣體和半導(dǎo)體導(dǎo)電。） 電阻的伏安特性曲線：注意I-U曲線和U-I曲線的區(qū)別。若電阻率隨溫度的變化，電阻的伏安特性曲線不再是過原點的直線。