问题
问答题
有一条横截面积为S的铜导线,已知铜的密为ρ,铜的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,电子的电量为e,铜导线中自由电子定向移动的速率为v,则通过导线中的电流为多大(可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子).
答案
设t时间内通过导体横截面积S的电荷量为q,此电荷分布在Svt的体积内,此体积内铜原子数:
N=n•NA=
•NA=m M ρSvtNA M
由于一个原子贡献一个电子,所以此体积内的电子数也为N,因此t时间内通过导体横截面积S的电荷量:
q=N•e=
eρSvtNA M
导体中的电流:
I=
=q t ρSNAev M
答:通过导线中的电流为
.ρSNAev M