如何解释电流的密度?

如题所述

1.电流的介绍

电流密度矢量是描述电路中某点电流强弱和流动方向的物理量。其大小等于单位时间内通过某一单位面积的电量,方向向量为单位面积相应截面的法向量,指向由正电荷通过此截面的指向确定。因为导线中不同点上与电流方向垂直的单位面积上流过的电流不同,为了描写每点的电流情况,有必要引入一个矢量场-电流密度J,即面电流密度。每点的J的方向定义为该点的正电荷运动方向,J的大小则定义为过点并与J垂直的单位面积上的电流

2.电流的单位及公式

单位: 安培每平方米,记作A/m。它在物理中一般用J表示。

公式: J=I/S

l和J都是描写电流的物理量,I是标量,描写一个面的电流情况,J是矢量场,描写每点的电流情况。

电流密度时常可以近似为与电场成正比以方程表达为J=OE;

其中,E 是电场强度,J是电流密度,o是电导率,是电阻率的倒数。

欧姆定律: R(电阳=电压/电流

电阻公式阐明,一个均匀截面的物体的电阻与电阻率和导体长度成正比,与截面目录积成反比。以方程表达R=pL/S ;其中,R 是电阻,L是物体长度,S是物体的截面面积,p是电阻率

根据欧姆定律,电压V等于电流I乘以电阻: V=IR所以,V=l*pL/S。注意到在物体内,电场与电压的关系为E=Z*V/L

3.电流的重要性

对于电力系统和电子系统的设计而言,电流密度是很重要的。电路的性能与电流量紧密相关,而电流密度又是由导体的物体尺寸决定。例如,随着集成电路的尺寸越变越小,虽然较小的元件需要的电流也较目录小,为了要达到芯片内含的元件数量密增高的目标,电流密度会趋向于增高。T

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