题目内容

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).
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=
m
M
?NA
=
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=
ρSvtNA
M
e

导体中的电流:
I=
q
t
=
ρSNAev
M

答:通过导线中的电流为
ρSNAev
M
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