电源仿真中判定电流密度的标准是什么过孔电流大小的标准是什么

电源仿真中判定电流密度的标准是什么过孔电流大小的标准是什么电源仿真的过程中，判定电流密度的标准是什么，过孔电流大小的标准是什么？

从大家五花八门的回答来看，电流密度和过孔电流大小的标准还没有形成统一的规范，这两个因素不像电源压降的指标，会在datasheet中有明确的要求。这同样说明，可能在电源设计中，电流密度和过孔电流大小这两个因素，可能平时会被设计工程师忽略。

对于小电流电源而言，这两个因素不会造成什么后果，但是现在芯片的电流一般都比较大了，这些东西都需要引起我们的重视了。至于规范的话，大家一般沿用intel的规范比较多一些，电流密度的话，是需要小于100A/平方毫米；过孔的话，就是具体情况具体分析了，一般10mil的过孔，最大的电流要小于2A。大家很多在回答中希望看到仿真实例，后续的话，会有一个比较特殊的仿真实例和大家分享，敬请关注。

（以下内容选自部分网友答题）

对于电流密度的判定标准：满足温升要求，不会导致pcb板烧毁。满足压降要求，负载芯片端的电压满足芯片要求。过孔的判定标准，需要把过孔折算成走线，需要用过孔内径乘以3.14

判断走线电流密度的标准，主要是看温升范围，直流阻抗大小，应用环境和标准。一般40A/mm (这里说的是截面积)。判断过孔电流密度的标准，用直径*3.14换算成走线电流密度

判断密度的标注应该是，先分铜箔还是过孔，然后设置板层，再设置厚度和温升。过孔标准是孔径，孔厚，与铜箔连接方式。

电源仿真一方面要考虑压降，另一方面要考虑电热，判断电流密度的标准就是在持续大电流的情况下满足温升要求，在瞬间大电流的情况下避免局部过热导致印制板损坏，比如铜线烧断、印制板碳化等。电热仿真时我一般设置铜皮电流密度在60A/平方毫米（可能会导致印制板损坏），温升由仿真结果保证。过孔电流密度，计算得到的结果大概是在100A/平方毫米，仿真时一般设置为60A/平方毫米。

公开课：电源与电流教学设计

§2.1 电源与电流教学设计 【教学目标】 一、知识与技能 1.知道什么是电源，电源在电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立； 2.理解有源电路中导线内部电场强度的特点，知道恒定电场与静电场的基本性质相同，在 静电场中适用的关系在恒定电场中同样适用； 3.知道恒定电流的概念和描述恒定电流强弱的物理量——电流强度； 4.从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。 二、过程与方法 通过对比与分析使学生对电源的概念、导线中的电场和恒定电流加深理解。 三、情感态度价值观 通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。 【教学重点与难点】 1.重点：理解电源的形成过程及电流的产生 2.难点：区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念 【课时计划】1课时 【教学过程】（一）新课引入 现代家庭离不开电．电荷为什么会流动？电荷流动服从什么规律？产生哪些效应？怎样才能做到安全用电和节约用电？……这一章我们就来探究恒定电流的基本规律．雷鸣电闪时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光，但持续极短的时间，而手电筒的小灯泡却能持续发光．这是为什么？ 学生活动：请学生自行阅读课本，思考以下问题： 1.要在导体中产生电流，需要什么条件？要产生持续的电流又需要什么条件？ 2.电源在电路中起什么作用？3 3.电荷在电路是如何移动的？ 4.什么是恒定电场？如何理解“稳定分布的电荷”？ 5.请你总结恒定电流是怎样形成的？ 6.回忆初中学过的知识，电流强度是如何定义的？它的方向是怎么确定的？ （二）新课教学 1．电源 如课本图，分别带正、负电荷的A、B两个导体球，它们的周围存在电场。如果用一条导线R将它们连接起来，分析A、B周围的电场、A、B之间的电势差会发生什么变化？最后，A、 B两个导体球会达到什么状态？R中出现了怎样的电流？ 学生活动：在教师的引导下，分析A、B周围的电场、A、B 之间的电势差的变化情况。认识到，最终A、B两个导体球会达到 静电平衡状态。理解导线R中的电流只能是瞬时的。 类比：（把电源的作用与抽水机进行类比）如图2—1，水池A、 B的水面有一定的高度差，若在A、B之间用一细管连起来，则 水在重力的作用下定向运动，从水池A运动到水池B。A、B之 间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时 水流。 教师提问：怎样才能使水管中有源源不断的水流呢?

电流密度的测量

实验名称：电镀--赫尔槽法计算最佳电流密度 姓名班级：1 学号日期：2015年月日 实验目的： 1.掌握霍尔槽的使用规则及操作技巧。 2.了解霍尔槽的结构和用途。 实验原理： 1.霍尔槽法计算电流密度经验公式：:D = I(5.1019-5.2402 lg L) K ---电流密度，A/dm2 D K I---霍尔槽使用的电流强度，A L---阴极上某点距阴极近端的距离，cm 2.镀镍液配方 溶液组成及工艺条件数值 七水硫酸镍300g/L 氯化钠15g/L 六水氯化镍30g/L 硫酸钠60g/L 硼酸40g/L 温度50℃ 时间5--10min 实验仪器级设备： 超声波仪、恒压直流电源、电解池、烧杯、导线若干、乙醇、七水硫酸镍、氯化钠、六水氯化镍、硫酸钠、硼酸 实验步骤： 1、溶液配置 按照所给的镀液配方称量并在烧杯中加热搅拌溶解配置1000ml镀液，然后在水浴锅中50℃水浴加热至镀液温度达到同样的50℃，备用。 2、电镀 取3张铜片放在烧杯中庸乙醇浸没，放入超声波仪器中除油10min，开始电镀。 A.取赫尔槽清洗干净，以铜片做阴极，镍板做阳极安装电镀装置，然后加入水浴好的镀液，使镀液的刚好达到赫尔槽250ml刻度停止加入，打开电源，将电流从最小逐渐增大至1A，开始持续电解，并保持电流示数稳定。电解10min后关闭电源，取出铜片冲洗后晾干，选取镀层最好的部分，为距离近端6.5--8.5cm处为最佳。在电镀过正中，铜片上有气泡产生，且近端有大量气泡向远端，气泡的逐渐减少，最远端气泡几乎没有。 B.将A过程中镀后的镀液放入烧杯中，并加入0.25g糖精，充分搅拌溶解，再次放入水浴锅中使其温度达到50℃。安装赫尔槽使用加入糖精后的镀液，开始电流示数1A开始电解。电解10min后关闭电源，取出铜片冲洗后晾干，选取镀层最好的部分，为距离近端6.0--8.0cm 处为最佳。实验现象相似，铜片上有气泡产生，且近端有大量气泡向远端，气泡的逐渐减少，最远端气泡几乎没有 C.将B过程中镀后的镀液放入烧杯中，并加入0.13g1,4-丁炔二醇，充分搅拌混合均匀，再次放入水浴锅中使其温度达到50℃。安装赫尔槽，使用加入1,4-丁炔二醇，后的镀液，开始电流示数1A开始电解。电解10min后关闭电源，取出铜片冲洗后晾干，选取镀层最好的部分，为距离近端5.5-7.5cm处为最佳。实验现象同上。

经济电流密度值(2020年10月整理).pdf

架空导线的选型 一、经济电流密度值 导线名称年最大负荷利用小时数 3000以下3000~5000 5000以上 裸铜导线 3.0 2.25 1.75 裸铝导线 1.65 1.15 0.9 铜芯电缆 2.5 2.25 2.0 铝芯电缆 1.92 1.73 1.54 二、按经济电流密度计算导线截面公式 S=I/J 其中： S——导线截面 I——线路计算电流 J——经济电流密度 三、选择电缆截面 1、董东矿最大负荷为12400KW，计算线路电流为 I=P/(1.732UcosΦ） =12400/(1.732x35x0.85) =240.7A 说明：上式中功率因数cosΦ=0.85是假设的，具体的要看董东矿的实际功率因数带进去计算。得出的数值可能不一样。计算方法是一样的。 S=I/J=240.7/0.9=267.4mm2 查附表选标准截面为240mm2（接近上述计算值即可）。选择LG—240型铝绞线。 2、校验安全载流量 查附表知LG—240铝绞线在室外30℃下允许载流量为574A>240.7A，满足要求。 3、校验机械强度 查表知35KV架空铝绞线的最小允许截面为35mm2，所选LG—240铝绞线机械强度满足要求。 附表：LG型裸铝绞线的载流量 截面mm2 室外 30℃35℃40℃ 150 414 387 356 185 470 440 405 240 574 536 494 300 640 597 550

变压器容量选择 简单的计算公式 S=P/cosΦ 其中： S——变压器的容量 P——矿井总负荷 cosΦ——功率因数（带无功补偿可达0.9） 所以计算可知 S=12400/0.9=13778KV A 所以变压器的容量不应低于13778KV A，对照变压器的标准额定值选择合适的变压器即可。 上述所有计算仅作参考！其余的比较复杂，我也搞不了，请另觅高手。

高中物理选修3教案《电源和电流》

选修3-1 第二章 第一节《电源和电流》教学设计 一教材分析 学生在学习了第一单元的静电场，对电场力做功，电势能的变化已经有了已经有了较深刻的认识，此刻不失时机的引导学生认识恒定电场，是符合学生心里特点。教材首先利用学生已经学过的等势体上电荷的分布和转移情况，然后引导学生分析恒定电场形成的过程，并引出了电源和恒定电流的定义，和物理意义。教师引导学生分析思考，这样更能激发学生的求知欲和学习物理的兴趣。 二教学目标 1、知识与技能：①了解电源的形成过程。②掌握恒定电场和恒定电流的形成过程 2、过程与方法：在理解恒定电流的基础上，会灵活运用公式计算电流的大小。 3、情感与价值观：通过本节对电源、电流的学习，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题。 三、教学重点、难点 1、理解电源的形成过程及电流的产生。 2、会灵活运用公式计算电流的大小。 四学情分析 恒定电流是研究电场的又一跨越，学生具备静电场的基础知识是学习恒定电场的基础和保证，学生参与了静电场的学习中，对电场研究有了重要性的一定认识，既充满期待， 但是静电场的电势能，电场力做功，让学生觉得知识有些凌乱，因此，课堂教学中，可以采用教师引导学生分析，学生主动思考，师生共同总结（最好是教师先听学生的总结，再加以点评，这样既能发散学生的思维，调动学生的积极性，活跃课堂气氛，又能减少学生学习物理的恐惧感。 五、教学方法 探究、讲授、讨论、练习 六、课前准备

投影片，多媒体辅助教学设备 七课时：一课时 八、教学过程 （一）、电源 （投影）教材图2.1－1，（如图所示）

的电流？ （投影）教材图2.1－2，（如图所示） 特点呢？ （二）、导线中的电场 （投影）教材图2.1－3，（如图所示） 【说明】图中各部分的意义，取出图中方框中的一小段导线及电场线放大后进行研究，如图2.1－4所示。

经济电流密度的计算方法

经济电流密度：导线截面影响线路投资和电能损耗，为了节省投资，要求导线截面小些；为了降低电能损耗，要求导线截面大些。综合考虑，确定一个比较合理的导线截面，称为经济截面积，与其对应的电流密度称为经济电流密度。 按年最大负荷利用时间/h 电缆：3000以内的铝1.92A/mm铜2.5A/mm,3000~5000铝1.73A/mm铜2.25A/mm,5000以上铝1.54A/mm铜2.00A/mm, 架空线路：3000以内的铝1.65A/mm铜3.00A/mm,3000~5000铝1.15A/mm铜2.50A/mm,5000以上铝0.90A/mm铜1.75A/mm, ??1降低线损的主要措施 当2实例 2.1 由最大负荷利用小时数，查表可得经济电流密度为A=1.15 A/mm2。则：S=77 mm2，从而可以看出，应该选择截面面积大于77 mm2 2.2采用均方根电流法计算理论线损 均方根电流法计算理论线损公式为 湍沟线路2005年6月20日典型负荷曲线见图1。

下面以湍构线路2005年6月20日典型负荷日数据为依据进行计算。 由LJ-70导线参数，可得湍构线路总阻抗为 RL=0.2496×2+0.424×15.91=7.25 从而可得这种状态下理论线损率为：2.3%。 假若年典型负荷平均运行时间为：6500h(结合邓州局2005年湍构线供电量情况，取T=6500h)，电价按0.38元/kWh计算，年线路损耗价值为 M1= 若按2005 M2=38.6 由表1LGJ-150线，万元。 资。同时，加大了该线路的输送电能力，对提高该供电区域供电可靠性和电压合格率也是很有好处的 如何按经济电流密度选择导线截面？ 答：(1)先初步按下式计算导线截面：S=mm2 ?P—线路的输送功率，kw。 ?U—线路的额定电压，kv。 ?COSФ—功率因数。 ?J—经济电流密度，A/mm2

高中物理电源和电流和涡流教案

高二物理教案二极管和发光二极管 (一)教学目的 (二) (三)1.常识性了解二极管的单向导电特性; (四) (五)2.初步认识二极管的应用; (六) (七)3.常识性了解发光二极管的特点。 (八) (九)(二)实验器材(按学生实验分组情况配置,下面列出的是每组的器材) (十) (十一) 1.课本图15-2的实验 (十二) (十三)2CZ型半导体二极管1只;0.3安2.5伏小灯泡(附小灯座)1副;一号干电池2节(附电池盒);单刀开关1个;连接导线若干。 (十四) (十五) 2.课本图15-4的实验 (十六) (十七)GD55—2型发光二极管1只;200欧滑动变阻器1只;一号干电池(附盒)2节;单刀开关1只;导线若干。 (十八) (十九) 3.课本图15-7的实验 (二十) (二十一)GD55—2型发光二极管2只(红、绿色各1只);玩具电动机1只;100欧定值电阻2只; 一号干电池2节(附电池盒);单刀开关1只;导线若干。 (二十二) (二十三)(三)教学过程 (二十四) (二十五)1.引入新课 (二十六) (二十七)教师举例说明在日常生活中和现代科技中经常遇到的许多自动控制装置,如:自动报警装置、路灯发光和熄灭的自动控制等。这些自动控制装置都是由电子元件组成的。今天,我们就学习常见的有用的电子元件的初步知识。首先学习二极管。 (二十八) (二十九)板书:(第一节二极管和发光二极管) (三十) (三十一)2.进行新课 (三十二) (三十三)(1)二极管的单向导电性 (三十四) (三十五)二极管是半导体二极管的简称,半导体二极管也叫晶体二极管,它由半导体材料构成,是电子技术中最常见的电子元件之一。顾名思义,它有二根引线,一根叫正极,一根叫负极。

电源和电流练习题

《新课标》高二物理（人教版） 第一章 恒定电流 第一讲 电源和电流 1．电源的作用是使电路两端维持一定的电势差，从而使电路中保持持续的电流． 2．导线中的电场是沿导线切线方向的恒定电场，在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系，在恒定电场中同样适用． 3．形成电流的条件： ( 1 )电路中存在自由电荷； ( 2 )电路两端存在持续的电势差． 4．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向． (1) 在金属导体中，电流方向与自由电荷(电子)的定向移动方向相反；在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反． (2) 恒定电流：方向和大小都不随时间变化的电流． 5．设金属导体的横截面积为S ，单位体积内的自由电子数为n ，自由电子定向移动速度为v ，那么在时间t 内通过某一横截面积的自由电子数为nS v t ；若电子的电荷量为e ，那么在时间t 内，通过某一横截面积的电荷量为enS v t ；若导体中的电流为I ， I = Q/t = ens v ，则电子定向移动的速率为v = I/ens 。 6．导线中恒定电场的建立过程：在电源正、负极之间接入导线后， 电源的静电场 使得导体中的电荷积累，从而产生 附加电场 ，合电场逐渐趋于与导线 平行 ，当不再有新的(更多)电荷积累，最后合电场与导线处处 平行 ，且不再变化，导线中电荷沿电场(导线)移动形成 恒定电流 ，运动电荷的分布不随时间改变，形成一种 动态 平衡，这两种电荷形成的合电场叫 恒定电场 。 1．关于导线中的电场，下列说法正确的是 ( B ) A ．导线内的电场线可以与导线相交 B ．导线内的电场E 是由电源电场E 0和导线侧面堆积的电荷形成的电场E ′叠加的结果 C ．导线侧面堆积电荷分布是稳定的，故导线处于静电平衡状态 D ．导线中的电场是静电场的一种 2．关于电流的方向，下列描述正确的是 ( AC ) A ．规定正电荷定向移动的方向为电流的方向 B ．规定自由电荷定向移动的方向为电流的方向 C ．在金属导体中，自由电子定向移动的方向为电流的反方向 D ．在电解液中，由于正、负离子的电荷量相等，定向移动的方向相反，故无电流 3．下列说法中正确的是 ( B ) A ．导体中只要电荷运动就形成电流 B ．在国际单位制中，电流的单位是A C ．电流有方向，它是一个矢量 D ．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在 4．以下说法中正确的是 ( BC ) A ．只要有可以自由移动的电荷，就存在持续电流 B ．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场力作用下形成的 C ．单位时间内通过导体截面的电荷量越多，导体中的电流越大 D ．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了 5．某电解池中，若在2 s 内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个截面的电流是 ( D ) A ．0 B ．0.8 A C ．1.6 A D ．3.2 A 6．导体中电流I 的表达式为I ＝nqS v ，其中S 为导体的横截面积，n 为导体每单位体积内的自由电荷数，q 为每个自由电荷所带的电荷量，v 是 ( D ) A ．导体运动的速率 B ．电流传导的速率 C ．电子热运动的速率 D ．自由电荷定向移动的速率 7．有一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设每单位体积的导线中有n 个自由电子，每个自由电子的电荷量为q ，此时电子定向移动的速率为v ，则在Δt 时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为 ( AC ) A ．n v S Δt B ．n v Δt C.I Δt q D.I Δt Sq 8．关于电流的说法中正确的是 ( D ) A ．根据I ＝q /t ，可知I 与q 成正比 B ．如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流 C ．电流有方向，电流是矢量 D ．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位

电流密度计算

例：求电镀规格为φ1.15mm 的钢丝，Dv 值为65，镀层质量W 为4.6g/kg ，百分 铜Cu%为63.5%，镀铜电流效率η为95%，整个电镀过程浸液长度L 为1.42 ×14m 的电流密度D k ？(ρFe =7.85×103 kg/m 3) 解：相关公式推导： t I C m cu cu ??= t C m I cu cu ?= d D V v = d L C D m 60I cu v Cu ???=? （1） v D 60d L t ??= V 60L t = 6Fe 2Fe 6210%Cu W L d 4 1 %Cu W L 10d 41m --??????=??????= ρπρπ （2） 将（2）式带入（1）式得： 6Cu v Fe Cu 10C % Cu D W d 15I -??????= ρπ （3） 将（3）式带入Cu Cu I I η= 总得： 6Cu Cu v Fe 10C % Cu D W d 15I -????????= ηρπ总 （4） （=6Cu v 310186.1% Cu D W 1085.7d 1415926.315?????????η =)dm /A (/%Cu d V W 312.02Cu 2η???= )dm /A (185.1% Cu d Dv W 37.02Cu η????） A k S I D 总 = 6Cu Cu Fe k 10C L % Cu Dv W 150D -??????= ηρ L d 1.010L 10d S 2A ??=????=-ππ ∴ )dm /A (98.910% 95186.11442.1% 5.6365 6.41085.7150D 263k =?????????= -

电源与电流

电源和电流 [学习目标] 1.了解电流的形成条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场. 2.理解电流的定义，知道电流的单位、方向的确定，会用公式q＝It分析相关问题. 3.从微观的角度表示电流的大小． 一、电源 [导学探究]有A、B两个导体，分别带正、负电荷．如果在它们之间连接一条导线R，如图1所示，导线R中的自由电子便会在静电力的作用下定向运动，B失去电子，A得到电子，周围电场迅速减弱，A、B之间的电势差很快就消失．怎样使A、B导体维持一定的电势差，使导线中保持持续的电流？ 图1 答案在A、B间接一电源． [知识梳理]电流的产生、电源 (1)产生电流的条件：导体两端存在电压． 形成持续电流条件：导体两端存在持续电压． (2)电源： ①定义：能把电子从正极搬运到负极的装置． ②作用：维持电路两端有一定的电势差；使闭合电路中保持持续的电流． (3)恒定电场： ①恒定电场：当电路达到稳定时，导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的．这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫恒定电场． ②特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化． [即学即用](多选)关于电流，下列叙述正确的是() A．只要将导体置于电场中，导体内就有持续电流 B．电源的作用可以使电路中有持续电流

C ．导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有移动 D ．恒定电流是由恒定电场产生的 答案 BD 二、电流表达式I ＝q t 及电流的方向 [导学探究] (1)电荷的定向移动形成电流，如何描述电流的强弱？ (2)电流可能是正电荷或负电荷定向移动形成的，也可能正、负电荷同时向相反的方向定向移动形成的，人们是如何规定电流的方向的？ 答案 (1)利用单位时间内通过导体横截面的电量描述电流的强弱． (2)规定正电荷定向移动的方向为电流的方向． [知识梳理] 电流的定义及方向 (1)恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流． (2)电流定义式：I ＝q t 或q ＝It ，其中：q 表示在时间t 内通过导体横截面的电荷量． (3)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流方向相反． (4)电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，应用I ＝q t 时，q 为正电荷的总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和． [即学即用] 关于电流的说法中正确的是( ) A ．根据I ＝q t ，可知I 与q 成正比 B ．如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流 C ．电流有方向，电流是矢量 D ．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位 答案 D 解析 依据电流的决定式可知，电流与q 、t 皆无关，显然选项A 错误；虽然电流是标量，但是却有方向，因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等，但如果方向变化，电流也不是恒定电流，所以，选项B 、C 错误． 三、电流的微观表达式 [导学探究] 如图2所示，AD 表示粗细均匀的一段长为l 的导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v ，设导体的横截面积为S ，导体每单位体积内的自由电荷数为n ，每个自由电荷的电荷量为q .

(完整版)高二物理选修3-1-电源和电流习题及答案.doc

电源和电流一．选择题 1 ．对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件，才能在导体中产生恒定的电流（） A ．有可以自由移动的电荷；B．导体两端有电压； C．导体两端有方向不变的电压； D ．导体两端有方向不变，且大小恒定的电压。 2 ．一架半导体收音机，电池供电的电流是8mA ，也就是说（） A ．1h 电池供给1C 的电量B． 1000s 电池供给 8C 的电量 C． 1s 电池供给8C 的电量 D ． 1min电池供给8C 的电量 3 ．关于电流，下列说法中哪些是正确的（） A、通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率； B、金属导线中电子运动的速率越大，导线中的电流就越大； C、电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向； D、国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位。 4 ．有一横截面积为S 的铜导线，流径其中的电流强度为I ，设每单位体积的导线中有n 个自由电子，电子 的电量为 e ，此时电子的定向移动速度为v，在△t 时间内，通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为 （） A ．nvs △t ；B． nv △t ；C． I△t/e；D．I△t/se。 5 ．对于有恒定电流通过的导体，下列说法正确的是（） A ．导体内部的电场强度为零B．导体是个等势体 C．导体两端有恒定的电压存在 D ．通过导体某个截面的电量在任何相等的时间内都相等 6 ．关于电流，下列说法中正确的是（） A．通过导线截面的电量越多，电流越大 B．电子运动的速率越大，电流越大 C．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大 1

D．因为电流有方向，所以电流是矢量 二．填空题 7 ．电源是把 ______能转化为 ______能的装置。 8 ．在一条通有恒定电流的导线中，电流是I。如果每个电子的电量用 e 表示，那么，在时间t 内通过该导线某一横截面的自由电子数等于。 9 ．导体中的电流是 5 μA ，那么在 3.2s 内有 ______ C的电荷定向移动通过导体的横截面，相当于______个电子通过该截面。 10．在学校实验室的示波器中，电子枪两秒内发射了 6 ×10 13个电子，则示波管中的电流大小为。 11 ．设金属导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动速度为v，那么在时间t 内通过某一横截面积的自由电子数为______；若电子的电量为 e ，那么在时间 t 内，通过某一横截面积的电量为 ______；若导体中的电流I，则电子定向移动的速率为______。 12 ．银导线的横截面积S=4mm 2，通以 I=2A 的电流。若每个银原子可以提供一个自由电子，则银导线每单位长度上的自由电子数的计算式n= ，计算的结果是 n=____ 个 /m 。已知银的密 3 3 ，摩尔质量 M=108g/mol ，阿伏加德罗常数23 -1 ，计算结果取一位有效 度ρ =10.5 × kg/m10 N A =6.02 × 10mol 数字。 13 ．在横截面积为 0.5m 的电解液中，（ 1）若 5s 内沿相反方向通过此横截面的正、负离子的电量均为 5C ，则电解液中的电流强度为 ________A，（ 2）若 5s 内到达阳极的负离子和达到阴极的正离子均为5C，则电流强度为 _______A 。 14 ．在某次闪电中，持续的时间约0.005s ，所形成的平均电流约 6 ×10 4 A。若闪电过程中流动的电量以0.5A 的电流通过电灯，可供灯照明的时间为s 15 ．在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U 作用下被加速，且形成电流为I 的平均电流，若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。设电子质量为m ，电量为 e ，进入加速电场之前的初速不计，则 t 秒内打在荧光屏上的电子数为。 2

人教版高二物理选修3-1第二章2-1电源与电流 教学设计

2.1电源和电流教学案 编号11 【学习目标】 1．明确电源在直流电路中的作用，了解导线中的恒定电场的建立 2．知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流的概念（重点） 3．理解电流形成的微观实质并学会推导电流的微观表达式（难点） 学习过程 一、认识电源 1.如图所示，Ａ、Ｂ为带等量异种电荷的导体球，如果用一导线将其连接，请分析会出现什么现象。原因是什么？这种现象能一直持续下去吗？最后的结果怎样？ 2.如何使电路中有持续电流？ 类比：（把电源的作用与抽水机进行类比）如图，水池A 、B 的水面有一定的高度差，若在A 、B 之间用一细管R 连起来，则水在重力的作用下定向运动，从水池A 运动到水池B 。A 、B 之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。 类比：电源——抽水机 电源的正极——水池A 电源的负极——水池B 提问：怎样才能使水管中有源源不断的电流呢? 回答：可在A 、B 之间连接一台抽水机，将水池B 中的水抽到水池A 中，这样可保持A 、B 之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。 3.我们把图中P 称为______。它的作用就是将自由电子从 搬迁到 ，从而使A 、B 两端保持一定的 ，使电路中有 电流。 二、恒定电场 分析导线中的电场形成： 导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果，其一是电源正、负极产生的电场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动，形成电流；垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。其二是这些电荷分布产生附加电场，该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场，直到使导线中该方向合场强为零，而达到动态平衡状态。此时导线内的电场线保持与导线平行，自由电子只存在定向移动。因为电荷的分布是稳定的，故称恒定电场。 姓名： 班级： 恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。 注意： 1、导线内的电场是由 和 等电路元件积累电荷共同产生的结果。 2、导线内的电场强度方向处处与导线________。 3、导线内的电场以 速度传播。 练习１：关于导线中的电场，下列说法正确的是( ) A ．导线内的电场线可以与导线相交 B ．导线内的电场E 是由电源电场E 0和导线侧面堆积电荷形成的电场E ′叠加的结果 C ．导线侧面堆积电荷分布是稳定的，故导线处于静电平衡状态 D ．导线中的电场是静电场的一种 三、恒定电流： 1．形成电流的条件：（1） ；（2） 2．物理意义： 3、定义：通过导体某一横截面的电荷量q 跟所用时间t 的比值I 叫做电流。 定义式： 4．单位：国际单位： ，符号 ；常用单位：毫安( )、微安( ) 1 A ＝ mA ＝ μA. 5．电流方向：规定 电荷定向移动的方向为电流方向． 注意：①金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向 ；电解液中正、负离子定向移动的方向 ，但正负离子定向移动形成的电流方向是 的，此时I=q/t 中，q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量 。 ②电流虽有大小和方向，但电流是 。 练习２.电路中每分钟有60万亿个自由电子通过横截面积为0.64×10－6 m 2 的导线，则电路中的电流是( ) A ．0.016 μA B ．1.6 mA C ．16 μA D ．0.16 μA 练习3. 某电解池中，若在2 s 内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019 个一价负离子相向通过某截面，那么通过这个截面的电流是( ) A ．0 B ．0.8 A C ．1.6 A D ．3.2 A 练习4.一个半径为r 的细橡胶圆环，均匀的带上电荷量为Q （C ）的负电荷，当它以角速度ω绕中心轴线顺时针匀速转动时，环中的等效电流大小为（ ） A.Q B.Q/2π C.Q ω/2π D.2 Q ω/π 四、电流的微观表达式 1．电流的微观表达式为I ＝ 推导：如图所示，AD 表示粗细均匀的一段长为l 的导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v ，导体的横截面积为S ，导体每单位体积内的自由电荷数为n ，每个自由电荷的电荷量为q. 设A 端自由电荷经过时间t 到达D 端，t= ， AD 导体中自由电荷的总个数： AD 导体中自由电荷的总电荷量：Q= 导体中的电流I= / = Ｅ＇ M N E 0 F n F t M N 0 M N E ｔ F E 0 E ｎ

最新21导体中的电场和电流

21导体中的电场和电 流

2.1导体中的电场和电流 教学目标： （一）知识与技能 1、了解电源的形成过程。 2、掌握恒定电场和恒定电流的形成过程。 （二）过程与方法：在理解恒定电流的基础上，会灵活运用公式计算电流的大小。 （三）情感、态度与价值观：通过本节对电源、电流的学习，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题。教学重、难点：理解电源的形成过程及电流的产生。会灵活运用公式计算电流的大小。 教学方法：探究、讲授、讨论、练习 教学手段：投影片，多媒体辅助教学设备 教学过程： （一）引入新课 教师：人类通过对静电场的研究不仅获得了许多关于电现象的知识，而且形成了若干重要的电学概念和研究方法，成为电学理论的重要基础。 但是，无论在自然界还是生产和生活领域，更广泛存在着的是电荷流动所引起的效应。那么，电荷为什么会流动？电荷流动服从什么规律，产生哪些效应？这些效应对人类的生产、生活方式和社会进步又起着怎样的作用呢？

过渡：这节课就来学习有关电流的知识。（板书课题：导体中的电场和电流） （二）进行新课 教师活动：为什么雷鸣电闪时，强大的电流能使天空发出耀眼的强光，但它只能存在于一瞬间，而手电筒中的小灯泡却能持续发光？ 通过现象对比，激发学生的求知欲。调动学生的学习积极性。 过渡：要回答这个问题，就要从电源的知识学起。 1．电源 教师：（投影）教材图2.1－1，（如图所示） 分别带正、负电荷的A、B两个导体球，它们的周围存在电场。如果用一条导线R将它们连接起来，分析A、B周围的电场、A、B之间的电势差会发生什么变化？最后，A、B两个导体球会达到什么状态？R中出现了怎样的电流？ 学生活动：在教师的引导下，分析A、B周围的电场、A、B之间的电势差的变化情况。认识到，最终A、B两个导体球会达到静电平衡状态。理解导线R 中的电流只能是瞬时的。 教师：（投影）教材图2.1－2，（如图所示）

最新高二物理下册电源和电流知识点梳理

高二物理下册电源和电流知识点梳理 物理学与其他许多自然科学息息相关，如物理、化学、生物和地理等。小编准备了高二物理下册电源和电流知识点，具体请看以下内容。 一、电路的组成： 1.定义：把电源、用电器、开关、导线连接起来组成的电流的路径。 2.各部分元件的作用：(1)电源：提供电能的装置;(2)用电器：工作的设备;(3)开关：控制用电器或用来接通或断开电路;(4)导线：连接作用，形成让电荷移动的通路 二、电路的状态：通路、开路、短路 1.定义：(1)通路：处处接通的电路;(2)开路：断开的电路;(3)短路：将导线直接连接在用电器或电源两端的电路。 2.正确理解通路、开路和短路

三、电路的基本连接方式：串联电路、并联电路 四、电路图(统一符号、横平竖直、简洁美观) 五、电工材料：导体、绝缘体 1. 导体 (1) 定义：容易导电的物体;(2)导体导电的原因：导体中有自由移动的电荷; 2. 绝缘体 (1)定义：不容易导电的物体;(2)原因：缺少自由移动的电荷 六、电流的形成 1.电流是电荷定向移动形成的; 2.形成电流的电荷有：正电荷、负电荷。酸碱盐的水溶液中是正负离子，金属导体中是自由电子。

七.电流的方向 1.规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向; 2.电流的方向跟负电荷定向移动的方向相反; 3.在电源外部，电流的方向是从电源的正极流向负极。 八、电流的效应：热效应、化学效应、磁效应 九、电流的大小：I=Q/t 十、电流的测量 1.单位及其换算：主单位安(A)，常用单位毫安(mA)、微安 (A) 2.测量工具及其使用方法：(1)电流表;(2)量程;(3)读数方法(4)电流表的使 用规则。

铜导线电流密度及电阻率

铜导线电流密度及电阻率【含表】 今天的主题是铜导线电流密度及电阻率。铜导线电流密度的情况怎么样？铜导线电流密度计算公式是什么？铜导线电阻率是多少？铜导线电阻率计算公式有吗？铜导线电阻率的单位和符号是什么？这些都是我们今天要解决的问题。好了，废话不多说，在进入今天的主题铜导线电流密度及电阻率之前先来看看什么是铜导线电流密度。铜导线电流密度是指铜导线某点电流强弱和流动方向的物理量。它是矢量，其大小等于单位时间内通过某一单位面积的电量，方向向量为单位面积相应截面的法向量，指向由正电荷通过此截面的指向确定。导线中不同点上与电流方向垂直的单位面积上流过的电流不同，为了描写每点的电流情况，有必要引入一个矢量场——电流密度J，即面电流密度。每点的J的方向定义为该点的正电荷运动方向，J 的大小则定义为过点并与J垂直的单位面积上的电流· 了解完什么是铜导线电流密度后的定义后，让我们来看看铜导线电流密度的其他信息。 铜导线电流密度及电阻率之铜导线截面积与电流的关系 一般铜线安全计算方法是： 2.5平方毫米铜电源线的安全载流量－－28A。 4平方毫米铜电源线的安全载流量－－35A。 6平方毫米铜电源线的安全载流量－－48A。 10平方毫米铜电源线的安全载流量－－65A。 16平方毫米铜电源线的安全载流量－－91A。 25平方毫米铜电源线的安全载流量－－120A。 如果是铝线，线径要取铜线的1.5-2倍。 如果铜线电流小于28A，按每平方毫米10A来取肯定安全。 如果铜线电流大于120A，按每平方毫米5A来取。 铜导线的截面积所能正常通过的电流可根据其所需要导通的电流总数进行选择，一般可按照如下顺口溜进行确定： 十下五,百上二,二五三五四三界,柒拾玖五两倍半,铜线升级算. 定义就是10平方以下的铝线,平方毫米数乘以5就可以了,要是铜线呢,就升一个档,比如2.5平方的铜线,就按4平方计算.一百以上的都是截面积乘以2,二十五平方以下的乘以4,三十五平方以上的乘以3,柒拾和95平方都乘以2.5。 说明:只能作为估算,不是很准确。 另外如果按室内记住电线6平方毫米以下的铜线，每平方电流不超过10A就是安全的，从这个角度讲，你可以选择1.5平方的铜线或2.5平方的铝线。 10米内，导线电流密度6A/平方毫米比较合适，10-50米，3A/平方毫米,50-200米，2A/平方毫米，500米以上要小于1A/平方毫米。从这个角度，如果不是很远的情况下，你可以选择4平方铜线或者6平方铝线。

《电源和电流》教案

第一节、电源和电流（1课时） 一、教学目标 （一）知识与技能 1．让学生明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立21世纪教育网 2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流 3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。 （二）过程与方法[来源:21世纪教育网 通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的 理解。 （三）情感态度与价值观 通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识，勇 于探究与日常生活有关的物理学问题。 三、重点与难点： 重点：理解电源的形成过程及电流的产生。 难点：电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。 四、教学过程 （一）先对本章的知识体系及意图作简要的概述 （二）新课讲述----第一节、电源和电流 1．电源： 先分析课本图2。1-1 说明该装置只能产生瞬间电流（从电势差入手） 【问题】如何使电路中有持续电流？（让学生回答—电源） 类比：（把电源的作用与抽水机进行类比）如图2—1，水池A、 B的水面有一定的高度差，若在A、B之间用一细管连起来，则水在 重力的作用下定向运动，从水池A运动到水池B。A、B之间的高度 差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。 教师提问：怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢? 让学生回答：可在A、B之间连接一台抽水机，将水池B 中的水抽到水池A中，这样可保持A、B之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。 21世纪教育网 归纳：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。（从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置） 2．导线中的电场： 结合课本图2。1-4分析导线中的电场的分布情况。 导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果，其一是电源正、负极产生的电场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动，形成电流；垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。其二是这些电荷分布产生附加电场，该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场，直到使导线中该方向合场强为零，而达到动态平衡状态。此时导线内的电场线保持与导线平行，自由电子只存在定向移动。因为电荷的分布是稳定的，故称恒定电场。 通过“思考与讨论”让学生区分静电平衡和动态平衡。 恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。 3．电流（标量） （1）概念：电荷的定向移动形成电流。

设计线路板如何计算电流密度

设计线路板如何计算电流密度 2010-11-10 21:30 提问者：610207500|浏览次数：712次 2010-11-25 09:05 最佳答案 开关电源的PCB设计规范在任何开关电源设计中，PCB板的物理设计都是最后一个环节，如果设计方法不当，PCB可能会辐射过多的电磁干扰，造成电源工作不稳定，以下针对各个步骤中所需注意的事项进行分析: 一、从原理图到PCB的设计流程建立元件参数－输入原理网表-设计参数设置-手工布局-手工布线-验证设计－复查-CAM输出。二、参数设置相邻导线间距必须能满足电气安全要求，而且为了便于操作和生产，间距也应尽量宽些。最小间距至少要能适合承受的电压，在布线密度较低时，信号线的间距可适当地加大，对高、低电平悬殊的信号线应尽可能地短且加大间距，一般情况下将走线间距设为8mil。焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm，这样可以避免加工时导致焊盘缺损。当与焊盘连接的走线较细时，要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状，这样的好处是焊盘不容易起皮，而是走线与焊盘不易断开。三、元器件布局实践证明，即使电路原理图设计正确，印制电路板设计不当，也会对电子设备的可靠性产生不利影响。例如，如果印制板两条细平行线靠得很近，则会形成信号波形的延迟，在传输线的终端形成反射噪声；由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰，会使产品的性能下降，因此，在设计印制电路板的时候，应注意采用正确的方法。每一个开关电源都有四个电流回路：(1).电源开关交流回路(2).输出整流交流回路(3).输入信号源电流回路(4).输出负载电流回路输入回路通过一个近似直流的电流对输入电容充电，滤波电容主要起到一个宽带储能作用；类似地，输出滤波电容也用来储存来自输出整流器的高频能量，同时消除输出负载回路的直流能量。所以，输入和输出滤波电容的接线端十分重要，输入及输出电流回路应分别只从滤波电容的接线端连接到电源；如果在输入/输出回路和电源开关/整流回路之间的连接无法与电容的接线端直接相连，交流能量将由输入或输出滤波电容并辐射到环境中去。电源开关交流回路和整流器的交流回路包含高幅梯形电流，这些电流中谐波成分很高，其频率远大于开关基频，峰值幅度可高达持续输入/输出直流电流幅度的5倍，过渡时间通常约为50ns。这两个回路最容易产生电磁干扰，因此必须在电源中其它印制线布线之前先布好这些交流回路，每个回路的三种主要的元件滤波电容、电源开关或整流器、电感或变压器应彼此相邻地进行放置，调整元件位置使它们之间的电流路径尽可能短。建立开关电源布局的最好方法与其电气设计相似，最佳设计流程如下：·放置变压器·设计电源开关电流回路·设计输出整流器电流回路·连接到交流电源电路的控制电路·设计输入电流源回路和输入滤波器设计输出负载回路和输出滤波器根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局时，要符合以下原则：(1)首先要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也增加；过小则散热不好，且邻近线条易受干扰。电路板的最佳形状矩形，长宽比为3：2或4：3，位于电路板边缘的元器件，离电路板边缘一般不小于2mm。(2)放

(完整版)高二物理选修3-1-电源和电流习题及答案

电源和电流一．选择题 1．对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件，才能在导体中产生恒定的电流（） A．有可以自由移动的电荷；B．导体两端有电压； C．导体两端有方向不变的电压；D．导体两端有方向不变，且大小恒定的电压。 2．一架半导体收音机，电池供电的电流是8mA，也就是说（） A．1h电池供给1C的电量B．1000s电池供给8C的电量 C．1s电池供给8C的电量D．1min电池供给8C的电量 3．关于电流，下列说法中哪些是正确的（） A、通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率； B、金属导线中电子运动的速率越大，导线中的电流就越大； C、电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向； D、国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位。 4．有一横截面积为S的铜导线，流径其中的电流强度为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电量为e，此时电子的定向移动速度为v，在△t时间内，通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为（） A．nvs△t ；B．nv△t ；C．I△t/e ；D．I△t/se 。 5．对于有恒定电流通过的导体，下列说法正确的是（） A．导体内部的电场强度为零B．导体是个等势体 C．导体两端有恒定的电压存在D．通过导体某个截面的电量在任何相等的时间内都相等 6．关于电流，下列说法中正确的是（） A．通过导线截面的电量越多，电流越大 B．电子运动的速率越大，电流越大 C．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大

D．因为电流有方向，所以电流是矢量 二．填空题 7．电源是把______能转化为______能的装置。 8．在一条通有恒定电流的导线中，电流是I。如果每个电子的电量用e表示，那么，在时间t内通过该导线某一横截面的自由电子数等于__________。 9．导体中的电流是5μA，那么在3.2s内有______ C的电荷定向移动通过导体的横截面，相当于______个电子通过该截面。 10．在学校实验室的示波器中，电子枪两秒内发射了6×1013个电子，则示波管中的电流大小为。 11．设金属导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动速度为v，那么在时间t内通过某一横截面积的自由电子数为______；若电子的电量为e，那么在时间t内，通过某一横截面积的电量为______；若导体中的电流I，则电子定向移动的速率为______。 12．银导线的横截面积S=4mm2，通以I=2A的电流。若每个银原子可以提供一个自由电子，则银导线每单位长度上的自由电子数的计算式n= ，计算的结果是n=____ 个/m。已知银的密度ρ=10.5×103kg/m3，摩尔质量M=108g/mol，阿伏加德罗常数N A=6.02×1023mol-1，计算结果取一位有效数字。 13．在横截面积为0.5m的电解液中，（1）若5s内沿相反方向通过此横截面的正、负离子的电量均为5C ，则电解液中的电流强度为________A，（2）若5s内到达阳极的负离子和达到阴极的正离子均为5C，则电流强度为_______A 。 14．在某次闪电中，持续的时间约0.005s，所形成的平均电流约6×104A。若闪电过程中流动的电量以0.5A 的电流通过电灯，可供灯照明的时间为s 15．在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U作用下被加速，且形成电流为I的平均电流，若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。设电子质量为m，电量为e，进入加速电场之前的初速不计，则t秒内打在荧光屏上的电子数为。