Question

【题目】电荷的定向移动形成电流．在物理学中我们把单位时间内通过某一横截面的电量Q定义为电流强度，即I=．如图所示在横截面积为S的金属导体中，若单位体积内有n个自由电荷，每个自由电荷的电量为e，当它们以速度v定向移动时，试推导导体中电流强度的表达式．

Answer 1

【答案】导体中电流强度的表达式为I=nSve．

【解析】

试题分析：已知电荷移动的速度和时间，可以得到电荷移动的距离；已知金属导体的横截面积、导体中单位体积内的自由电荷数和电荷移动的距离，可以得到一定时间内通过导体横截面的电荷数；已知通过横截面的电荷数和每个自由电荷的电荷量，可以得到一定时间通过导体横截面的电荷量；已知电荷量和通电时间，利用I=得到电流表达式．

解：

在时间t内电荷移动的距离s=vt

t时间内通过导体某一横截面的电荷数：N=nV=nSvt，

t时间内通过导体某一横截面的电荷量：Q=Ne=nSvte，

电流：

I===nSve

答：导体中电流强度的表达式为I=nSve．