Плотность тока формула через напряженность

Плотность тока проводимости

Ток проводимости – это упорядоченное движение электрических зарядов, то есть обыкновенный электрический ток, который возникает в проводнике. В большинстве случаев, когда речь заходит о токе, имеют ввиду именно ток проводимости.

В данном случае плотность тока – это векторная характеристика тока равная отношению силы тока I в проводнике к площади S поперечного сечения проводника (перпендикулярному по отношению к направлению тока). Эта величина показывает насколько плотно заряды располагаются на всей площади поперечного сечения проводника.

https://www.youtube.com/watch?v=ytcopyrightde

j – Плотность тока [A/м2]

I – Сила тока [A]

S – Площадь поперечного сечения проводника [м2]

I – сила тока [А]

jn — составляющая вектора плотности тока в направлении течения тока (по оси OX) [A/м2]

dS — элемент поверхности площади [м2]

j – плотность тока [А/м2]

n – концентрация зарядов [м-3]

e – величина заряда [Кл]

v – скорость, с которой движутся частицы [м/с]

Плотность тока. Связь плотности тока с зарядом и силой тока, напряженностью

Выделим в проводнике, по которому течет ток, малый объем dV произвольной формы. Обозначим через $leftlangle vrightrangle $— среднюю скорость, с которой движутся носители заряда в проводнике. пусть $n_0 $— концентрация носителей заряда. Выберем бесконечно малую площадку dS на поверхности проводника, которая перпендикулярно скорости $leftlangle vrightrangle $ (рис.1).

Рис. 1

[dq=n_0q_eleftlangle vrightrangle dSdtleft(4right),]

[j=frac{dq}{dSdt}left(5right),]

Плотность тока формула через напряженность

где $j$ — модуль плотности электрического тока.

[j=n_0q_eleftlangle vrightrangle left(6right),]

где $j$ — модуль плотности электрического тока в проводнике, где заряд переносят электроны.

[j=sumlimits_i{n_iq_ileftlangle v_irightrangle left(7right)},]

где i — определяет носитель заряда.

[frac{dq}{dt}=left(overrightarrow{j}overrightarrow{n}right)dS=j_ndS left(8right).]

[overrightarrow{j}=-n_0q_eleftlangle overrightarrow{v}rightrangle left(9right).]

[j=frac{I}{Striangle t}left(10right),]

где S — площадь сечения проводника.

[frac{j_1}{j_2}=frac{S_2}{S_1}left(11right).]

[overrightarrow{j}=lambda overrightarrow{E}left(13right),]

где $lambda $ — коэффициент удельной электропроводности.

[I=intlimits_S{j_ndS left(14right),}]

Плотность тока формула через напряженность

где интегрирование проводят по всей поверхности S любого сечения проводника.

Единица плотности тока $frac{A}{м^2}$.

Плотность тока смещения

В классической электродинамике существует понятие тока смещения, который пропорционально равен быстроте изменения индукции электрического поля. Он не связан с перемещением каких-либо частиц поэтому, по сути, не является электрическим током. Несмотря на то, что природа этих токов разная, единица измерения плотности у них одинаковая — A/м2.

JD — ток смещения [А]

ε0 – электрическая постоянная, равная 8,85·10-12 Кл2/(H·м2)

∂E/∂t — скорость изменения электрического поля [Н/(Кл·с)]

Плотность тока проводимости через силу тока

ds – площадь поверхности [м2]

jD — ток смещения [А/м2]

∂D/∂t — скорость изменения вектора эл. индукции [Кл/м2·с)]

Плотность тока насыщения

В физической электронике используют понятие плотности тока насыщения. Эта величина характеризует эмиссионную способность металла, из которого сделан катод, и зависит от его вида и температуры.

j – плотность тока насыщения[А/м2]

R — среднее значение коэффициента отражения электронов от потенциального барьера

A — термоэлектрическая постоянная со значением 120,4 А/(K2·см2)

T- температура [К]

Плотность тока формула через напряженность

qφ — значение работы выхода из катода электронов [эВ], q – электронный заряд [Кл]

https://www.youtube.com/watch?v=ytcreatorsde

k — постоянная Больцмана, которая равна 1,38·10-23 Дж/К

Скорее всего, Вам будет интересно:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock detector