看懂了前两步最后一步有问题不懂在金属导体中,自由电子的定向移动形成电流,电流的大小等于1s内通过导体横截面的电荷量.学了以上知识后,某学校初中物理科技小组的同学提出了这样一个问题：在金属导体中.自由电子的定向移动的速度大小施多少呢?他们利用手中现有器材：粗细均匀的横截面积为S的圆环形电阻丝.圆环半径为r,电压为U的电源（圆环接入电源的那个小缺口的长度忽略不计）,组成了电路,来探究这个问题.通过查资料,得知这种电阻丝单位长度为R.,单位体积的自由电子数为n,每个电子的电荷量为e请根据上述条件推算1.电阻丝的
2019-06-20
看懂了前两步最后一步有问题不懂
在金属导体中,自由电子的定向移动形成电流,电流的大小等于1s内通过导体横截面的电荷量.学了以上知识后,某学校初中物理科技小组的同学提出了这样一个问题：在金属导体中.自由电子的定向移动的速度大小施多少呢?
他们利用手中现有器材：粗细均匀的横截面积为S的圆环形电阻丝.圆环半径为r,电压为U的电源（圆环接入电源的那个小缺口的长度忽略不计）,组成了电路,来探究这个问题.通过查资料,得知这种电阻丝单位长度为R.,单位体积的自由电子数为n,每个电子的电荷量为e
请根据上述条件推算
1.电阻丝的电流
2.电阻丝中自由电子电荷总量
3.自由电子在电阻丝中定向移动的速度大小
第三问的解答 自由电子在电阻丝中定向移动的速度大小：
根据前文描述“电流的大小等于1s内通过导体横截面的电荷量”.
（1）设电子在电阻丝中全部自由电荷通过的时间为t,那么,该导体中自由电子的总电量Q＝e×N（单位电子的电量乘以总的电子数量）
电流I＝Q/t＝(e×N)/t＝(e×2∏r×S×n)/t
（2）再根据问题1得出的结论I＝U/(2∏r×R）
于是我们可以轻易的得到如下的等式：
I＝(e×2∏r×S×n)/t＝U/(2∏r×R）
即：
(e×2∏r×S×n)/t＝U/(2∏r×R）
（3）这个等式中,仅t为未知数.那么解方程就得到：
t＝(e×2∏r×S×n)×(2∏r×R)/U
而速度v等于长度除以时间,那么：
（这个过程,你是假设最后一个电子通过整个电阻所走的路程除以走过的时间,前面的电子走过了还会继续往前,时间一样,路程也一样,但是用前面电子不好描述整个路程）
v＝2∏r/t＝U/(e×2∏r×S×n×R）
再此解答中的t为什么一定就是电子跑导体一周的时间呢?
优质解答
解答中t是所有电子通过一个截面的时间,由于电阻为环形,则t时间内每个电子的路程恰好是电阻环的长度（所有电荷对应一个环,所有电荷通过截面,相当于环转了一圈）.
解答中t是所有电子通过一个截面的时间,由于电阻为环形,则t时间内每个电子的路程恰好是电阻环的长度（所有电荷对应一个环,所有电荷通过截面,相当于环转了一圈）.