有一条横截面积S=1mm2的铜导线，通过的电流I=1A．已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3，铜的摩尔质量M=6.4×10-

有一条横截面积S=1mm2的铜导线，通过的电流I=1A．已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3，铜的摩尔质量M=6.4×10-2kg/mol，阿弗加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，电子的电量大小e=1.6×10-19C，每个铜原子可提供一个自由电子．求铜导线中自由电子定向移动的速率．

设自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t
对铜导体研究：每个铜原子可提供一个自由电子，则铜原子数目与自由电子的总数相等，为：
   n=
ρSvt
M NA
t时间内通过导体截面的电荷量 q=ne
则电流强度为 I=
q
t =
ρSveNA
M
得：v=
MI
ρSNAe =
6.4×10?2×1
8.9×103×1×10?6×6.02×1023×1.6×10?19 m/s=7.5×10-5m/s．
答：铜导线中自由电子定向移动的速率为7.5×10-5m/s．

设铜导线长为l 则体积为ls 质量m=lsρ 摩尔数n=mm； 总的自由电子数为nna 电荷量为q=nnae 全部通过该铜线截面时间为t=lv 则i=qt＝nnaevl＝sρnaevm； 即v＝misρnae 代入数据知 v=3.73×10-5m/s 答：铜导线中自由电子定向移动的速率为3.73×10-5m/s．