Плотности электрического тока определяется выражением
Обновлено: 28.06.2024
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: