
演绎式探究:
水管中的水流有大有小,在相同的时间内,从水管中流出的水越多,水流就越大.同样,导体中的电流也有大小,单位时间内通过导体横截面的电荷量叫电流强度,简称电流.物理学中用Q表示电荷量,t表示通电时间,则电流I的公式为
.如果导体中的电流为2A,那么10秒内通过导体横截面的电荷量是
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库.晓丽同学在掌握了上述知识后,经查阅资料知道:通过导体单位截面积的电流称为电流密度,用J来表示,那么电流密度J的大小与什么因素有关呢?她将该问题进行了简化:
①假设电子沿着截面积为S的金属导体运动:
②假设这些电子均以漂移速度υ运动,若流过金属导体单位体积的电子数为n,每个电子所带的电荷量为e,导体的横截面积为S,晓丽推导出了导体中电流密度J的数学表达式.过程如下:
A.在时间t内,通过导体某一截面的电子数为N=
nsvt
nsvt
.
B.在时间t内,通过圆柱体底面的电荷量Q=
enSvt
enSvt
.
C.在时间t内,通过圆柱体的电流为I=
enSv
enSv
.
D.电流密度J=
env
env
.