Question

【題目】電荷的定向移動形成電流．在物理學中我們把單位時間內通過某一橫截面的電量Q定義為電流強度，即I=．如圖所示在橫截面積為S的金屬導體中，若單位體積內有n個自由電荷，每個自由電荷的電量為e，當它們以速度v定向移動時，試推導導體中電流強度的表達式．

Answer 1

【答案】導體中電流強度的表達式為I=nSve．

【解析】

試題分析：已知電荷移動的速度和時間，可以得到電荷移動的距離；已知金屬導體的橫截面積、導體中單位體積內的自由電荷數和電荷移動的距離，可以得到一定時間內通過導體橫截面的電荷數；已知通過橫截面的電荷數和每個自由電荷的電荷量，可以得到一定時間通過導體橫截面的電荷量；已知電荷量和通電時間，利用I=得到電流表達式．

解：

在時間t內電荷移動的距離s=vt

t時間內通過導體某一橫截面的電荷數：N=nV=nSvt，

t時間內通過導體某一橫截面的電荷量：Q=Ne=nSvte，

電流：

I===nSve

答：導體中電流強度的表達式為I=nSve．