Akım yoğunluğu

Akım yoğunluğu elektrik devresinde yoğunluğun bir ölçüsüdür. Vektör olarak danımlanır ve elektrik akımının kesit alana oranıdır. SI'de akım yoğunluğu amper/metrekare veya coulomb/saniye/metrekare cinsinden ifade edilebilir.

Akım yoğunluğu şöyle tanımlanabilir:

Burada

, akım yoğunluk vektörü (SI biriminde amper/metre kare)
, hacim başına birim yoğunluk (SI biriminde m-3)
, her bir parçacığın yükü (SI biriminde coulomb)
, yük yoğunluğu (SI biriminde coulomb/metre küp)
, parçacığın ortalama sapma hızı (SI'da metre/saniye)

büyüklüklerini göstermektedir.

Bir S yüzeyi boyunca akan akım şöyle hesaplanabilir:

Burada akım, akım yoğunluk vektörü ile diferansiyel yüzey elemanı 'nın noktasal çarpımının integralidir. Örneğin, akım yoğunluğunun net akısı S yüzeyi boyunca uzanan vektör alanıdır.

Akım yoğunluğu Ampère yasasında önemli bir parametredir (Maxwell denklemlerinden biri). Bu, akım yoğunluğu ile manyetik alan arasındaki ilişkiyi gösterir.

Akım yoğunluğunun ıraksayıDüzenle

Iraksay teoreminden elde edilen

 

ile yük korunumundan hesaplanan

 

kullanılarak tüm hacim için bu değer

 

olarak hesaplanır.

Bu süreklilik denklemi olarak da adlandırılır.[1]

KaynakçaDüzenle

  1. ^ Griffiths, D.J., Introduction to Electrodynamics, page 213, Prentice-Hall International, 1999