Question

（2008?青岛模拟）演绎式探究：（1）自由电子在导体中定向移动形成电流．物理学上把单位时间通过导体横截

（2008?青岛模拟）演绎式探究：（1）自由电子在导体中定向移动形成电流．物理学上把单位时间通过导体横截面积的电荷叫电流．若用字母Q表示电荷，用字母t表示通电时间，则电流的定义式为：I=______．（2）若流过导体的电流为0.5A，导体中要流过20C的电荷（C为电荷的国际单位库仑），则通电时间为______s．（3）若流过导体单位体积的电子个数为n，每个电子所带电荷为e，电子在导体中流动速度为v，导体直径为d，则导体中电流的数学表达式为：I=______．

Answer 1

（1）时间t内通过导体横截面的电荷量是Q，
根据电流的定义可知，电流I=

Q

t

．
（2）∵I=

Q

t

，∴通电时间t=

Q

I

=

20C

0.5A

=40s．
（3）t时间内电子移动的距离L=vt，
导体的横截面积S=π(

d

2

)2=

πd2

4

，
t时间内通过导体某一横截面的电子数N=nSL=

nπvtd2

4

，
t时间内通过导体某一横截面的电荷量Q=Ne=

nπevtd2

4

，
通过导体的电流I=

Q

t

=

nπevd2

4

；
故答案为：（1）

Q

t

；（2）40；（3）=

nπevd2

4

．