Question

一根长为l=3.2m、横截面积S=1.6×10-3m2的铜棒，两端加电压U=7.0×10-2V．铜的电阻率ρ=1.75×10-8Ω?m，

一根长为l=3.2m、横截面积S=1.6×10-3m2的铜棒，两端加电压U=7.0×10-2V．铜的电阻率ρ=1.75×10-8Ω?m，铜内自由电子的体密度为n=8.5×1029m-3．求：（1）通过铜棒的电流；（2）铜棒内的电场强度；（3）自由电子定向移动的平均速度．

Answer 1

（1）由R=ρ

l

S

和I=

U

R

得
I=

US

ρl

=

7.0×10?2×1.6×10?3

1.75×10?8×3.2

 A=2×10³A．
（2）由U=Ed可知：
电场强度：E=

U

d

=

7.0×10?2

3.2

V/m=2.19×10^-2 V/m．
（3）由I=neSv得
电子的定向移动速率v=

I

neS

=

2×103

8.5×1029×1.6×10?19×1.6×10?3

 m/s
=9.19×10^-6 m/s．
答：（1）通过铜棒的电流2×10³ A；
　（2）铜棒内的电场强度2.19×10^-2V/m
（3）自由电子定向移动的平均速度9.19×10^-6m/s