電流密度等於電荷密度乘以速度,為什麼

時間 2021-06-03 15:03:01

1樓:Marnyi Shi

說明:電流密度是個向量,是乙個較簡單的概念,裡面包含幾個最基本的物理概念,基本概念明白了,電流密度的概念就明白了。這是乙個概念辨析的問題。

一、基本概念

概念1-電流 I:導線看作管子,電流就是管子內定向行走的大量電子。電流在數值上等於導線管子垂直截面單位時間(1S)內通過的電量(電子的數量)。

概念2-體電流密度 j:電流管子單位面積通過的電流,即電流管子單位時間單位截面通過的電子數量。

概念3-體電荷密度:單位體積內的電子數量。

二、電流密度和電荷密度關係的推導

模型:在導體內取一微圓柱體模型,長dl,橫截面dS,長度方向與電流方向一致。(這個模型很有用,很多學科裡面都會用到,如流體力學)

三、補充說明

3.在大塊導體中電流密度向量j構成的向量場,電流密度j和電流I的關係,就是乙個向量場和它的通量的關係。

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2樓:

可以考慮一段底面積為△S,長為△l的小圓柱,則其帶電量為△q = ρ△V = ρ△S△l,假設這些電荷在△t的時間內以v的速度剛好都通過△S的截面,那麼這些電荷所形成的電流I = △q/△t = ρ△S△l/△t = ρ△S·v,故電流密度J = I/△S = ρv。