1.曉麗探究了串聯(lián)電路中電流的關(guān)系后,得出了結(jié)論:給串聯(lián)的導(dǎo)體a與導(dǎo)體b通電,通過導(dǎo)體a的電流與通過導(dǎo)體b的電流相同。
她想:兩根粗細(xì)不同的導(dǎo)體可以流過相同的電流,或者說相同橫截面積中流過的電流可以不同。那么,相同橫截面積中流過的電流由誰決定呢?
帶著這個(gè)問題,她查閱了資料,知道:單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷叫作電流;通過單位橫截面積的電流稱為電流密度,用J表示。
那么電流密度的大小與什么因素有關(guān)呢?
(1)曉麗想探究這個(gè)問題,首先對該問題進(jìn)行了如下簡化:
①電子沿著橫截面積為S的金屬導(dǎo)體運(yùn)動(dòng);
②這些電子均以漂移速度v運(yùn)動(dòng)。
(2)已知每個(gè)電子所帶電荷為e,單位體積內(nèi)的電子數(shù)為n。
曉麗推導(dǎo)出了電流密度的數(shù)學(xué)表達(dá)式。她的推導(dǎo)過程如下:(請你將推導(dǎo)過程填寫完整)
①在Δt時(shí)間內(nèi),通過導(dǎo)體某一橫截面的電子數(shù)為ΔN=
;
②在Δt時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷ΔQ=
;
③在Δt時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電流為I=
;
④電流密度J=
。