Отваря главното меню
Схема на връзката между електрически ток и плътност на тока

Плътност на тока на проводимостта е електричен ток, който преминава през единица напречно сечение, перпендикулярно на него.[1]. Плътността на тока е векторна величина.

Математическа обосновка на понятиетоРедактиране

Локалната плътност на електрическия ток в точка   в една среда с обемна плътност   и заряд на токовите носители   е

 , където
  е плътността на електрическия ток в т.  ;
  е скоростта на насоченото движение (на дрейфа) на токовите носители.

В сложни системи когато разглежданата среда има няколко вида токоносители (напр. в плазма или електролити), то плътността на тока се изразява като сума от плътностите на всички видове подвижни токоносители.

 
където

векторът на плътността на тока е сума от плътностите на токоносителите, където

  – е концентрация частици от всеки тип,
  – заряда на частиците от дадения вид,
  – вектор на средната скорост на частиците от всеки тип.

  е тангенциален на токовите линии във всяка точка. Плътността на тока може да се оразмери и със зависимостта:

 , където
  е големината на тока през определената елементарна повърхност
  е елементарната повърхност нормална на токовите линии в т.  

В SI плътността   се измерва в ампери на квадратен метър (A m-2).[2]

Плътността на тока като векторна величина, може да се представи и чрез закона на Ом. В линейна и изотропна проводяща среда плътността на тока е зависима от проводимостта и интензитета (напрегнатостта) на електрическото поле.

 
където  специфична електропроводимост на проводящата среда,   – интензитета на електрическото поле,
или
 
където  специфично електрическо съпротивление.

Електрически токРедактиране

В най-общия случай електрическият ток през повърхността   е равен на потока на плътността на тока през тази повърхност

 

Принципът за запазване на заряда позволява да се установи връзка между плътността на тока и зарядите в дадена точка, зависимост известна като релация на непрекъснатостта или запазване на заряда.

 
 
В тази формула   е специфичното електрическо съпротивление, определяно от
 , където
  е интензитетът на електрическото поле (измерено във волт на метър, (V/m))
  е плътността на тока (измерена в ампер на квадратен метър, (A/m2))

От горните формули е видна връзката между двата параметъра – плътност на тока и специфично съпротивление. Съществува обратна пропорционалност, т.е. в тоководещата среда плътността на тока ще се увеличава при отрицателна промяна (когато се намалява) специфичното съпротивление (измервано с кулон на кубичен метър).

В стационарен режим

 ,
чрез което може да се изрази факта, че големината на тока се запазва по дължината на токопроводимата среда. [2]

БележкиРедактиране

  1. Радиотехнически терминологичен речник, под общата редакция на проф. к.т.н. инж. Спиро Пецулев, Държавно издателство "Техника", София, 1984, с. 205
  2. а б Сарман, Жан-Пиер. Енциклопедичен речник по физика, превод от френски и съставителство проф. доктор на физическите науки Петко Девенски, Издателство Мартилен, София, 1995, с.195 ISBN 954-598-041-9