Плотности электрического тока определяется выражением

Обновлено: 22.12.2024

Как известно из курса школьной физики, есть две основные характеристики электрического тока – это сила тока I и плотность тока . В отличие от силы тока, которая есть величина скалярная и направления не имеет, плотность тока – это вектор. Связь между этими двумя физическими величинами такова:

Модуль вектора плотности тока численно равен отношению силы тока через элементарную площадку , перпендикулярную направлению движения носителей заряда, к ее площади:

Единица плотности тока А/м 2 . Плотность тока есть более подробная характеристика тока, чем сила тока I. Плотность тока характеризует ток локально, в каждой точке пространства, а I – это интегральная характеристика, привязанная не к точке, а к области пространства, в которой протекает ток.

За направление вектора принимают направление вектора положительных носителей зарядов (раньше не знали о существовании отрицательных носителей зарядов и приняли так). Если носителями являются как положительные, так и отрицательные заряды, то плотность тока определяется формулой:

где и – объемные плотности соответствующих зарядов.

Там где носители только электроны, плотность тока определяется выражением:

Поле вектора можно изобразить графически с помощью линий тока, которые проводят так же, как и линии вектора напряженности (рис. 7.1).

Зная в каждой точке интересующей нас поверхности S, можно найти силу тока через эту поверхность, как поток вектора :

Сила тока является скалярной величиной и алгебраической. А знак определяется, кроме всего прочего, выбором направления нормали к поверхности S.

Читайте также: