Question

物理上常把电流的形成与水流的形成进行类比。阅读以下材料，完成填空和推导。

（1）水管中的水朝一定方向流动，就会形成水流。如图1所示，设水流动的速度为v，水管的横截面积为S，水的密度为，则在t时间内流过水管某一横截面的水的体积V=             ，在t时间内流过该横截面的水的质量m=               ，单位时间内流过该横截面的水的质量即水流量I′=               。

（2）导体中的自由电荷发生定向移动就会形成电流。物理学中把单位时间内通过导体某一横截面的电荷量叫做电流强度，用I表示。如图2所示，已知金属导体的横截面积为S，导体中单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的速度为v，请你仿照（1）中水流量的推导过程，推导出电流强度I的表达式。（用已知量符号表示）

		图2
		图1

 

Answer 1

（1），，                         

（2）t时间内电荷移动的距离                               

    t时间内通过导体某一横截面的电荷数               

    t时间内通过导体某一横截面的电荷量         

    故   电流强度