一稳恒电流 3热功率密度 单位体积内的热功率叫做热功率密度,用表示 在导体中沿电流线方向取一小电流管,长为Δ,横截面为ΔS 如导体中电流密度为, 则Ⅰ=jAS,U=E△ P=U=E△j△S PE△i△S 热功率密度p=M△AS O EE
3. 单位体积内的热功率叫做热功率密度， p 功率密度 用 热 表示 , , , l S j I j S U P E lj S p E l P UI E l Ej V j S S l = = = = = = = 热 在导体中沿电流线方向取一小电流管，长为 横截面为 如导体中电流 度 密度为 则 功率密 2 2 j E j p E = = =
一稳恒电流 3.1.5金属导电的经典微观解释 当导体内没有电场时,自由电子的无规热运动没有 集体定向的效果,因此并不形成电流
3.1.5金属导电的经典微观解释 当导体内没有电场时,自由电子的无规热运动没有 集体定向的效果，因此并不形成电流
稳恒电流 如果在金属导体中加上电场, 那么每个电子在热运动上附加 了一个匀加速运动, 加速度a=-CE -电子在做热运动与定向运动的 同时不断地与晶格点阵上的原 子实碰撞,对大量电子平均而 言,电子定向速度1o=0 电子的总速度=热运动速度+因电场产生的附加定向速度 前者为0,后者的平均叫做漂移速度 正是宏观上的漂移运动形成了宏观电流
e E a m = − 如果在金属导体中加上电场， 那么每个电子在热运动上附加 了一个匀加速运动， 加速度 0 u 电子的总速度 = + 热运动速度 因电场产生的附加定向速度 前者为 ，后者的平均 叫做漂移速度 正是宏观上的漂移运动形成了宏观电流 E 0 u = 0 电子在做热运动与定向运动的 同时不断地与晶格点阵上的原 子实碰撞，对大量电子平均而 言，电子定向速度
一稳恒电流 电子在两次碰撞之间的平均自由飞行时间为x,平均自由程为λ 两次碰撞之间的定向速度1=ar=-ET 个平均自由程内电子的漂移速度 0 0-=Ez E 2 平均热运动速率=2 ee 2m y e neu= 2myYcsne n E ∴j=σE
1 , e a E m u = = − 电子在两次碰撞之间的平均自由飞行时间为 平均自由程为 两次碰撞之间的定向速度 0 1 1 0 2 2 2 e e u E E m m u u + = = − = − 一个平均自由程内电子的漂移速度 2 v e u E m v = = − 平均热运动速率 2 2 , 2 2 n n j neu E m m v v j E e e = − = = = 令
一稳恒电流 例1.一平行板电容器如图所示,极板面积为S,间距为d,板间有两层 介质,第一层介质的介电常量为E,电导率为σ,厚度为d;第二层 介质的介电常量为E2,电导率为a,厚度为d;d+dl2=d,外加电压为U 求:(1)介质12中的电场;(2)通过介质的电流密度;(3)介质交 界面的总电荷密度;(4)介质交界面的自由电荷密度 dz
1 1 1 2 2 2 1 2 1. ; + = , 1 1 2 2 3 S d d d d d d U 例 一平行板电容器如图所示，极板面积为 ,间距为 ,板间有两层 介质，第一层介质的介电常量为 ，电导率为 ，厚度为 第二层 介质的介电常量为 ，电导率为 ，厚度为 ； 外加电压为 。 求：（）介质、中的电场；（ ）通过介质的电流密度；（ ）介质交 界面的总电荷密度；（4）介质交界面的自由电荷密度