中国科学技术大学《电磁学》 第二章稳恒电流 作者:叶邦角 二、电流强度与电流審度 1.电流强度 (1)电流强度的定义 电荷的定向运动形成电流,电流强度即单位时间内通过导体任一根截面的电量。设在小的时间间隔t通过某一根截面的电 量为Q,则电流强度为 (2)电流强度的单位 电流强度的单位为库仑/秒,称为安培,符号为A。电流强度常用单位还有毫安(103安培)和微安(10安培),符号为 mA和uA 2.电流密度 用电流强度这个物理量描述导体中有时似乎太“粗糙”。 (1)电流强度只表示导体中某一截面的总电流大小,而不能描述电流沿截面的分布情况。 (2)电流是有方向的,它指向正电荷运动的方向。导体中各点的电流不仅强弱有别,而且方向也可能不一致。为了 描述导体中各点电流的大小和方向,人们引入一个更“精细”的物理量一电流密度。 为给出电流密度的定义,考虑导体中某一给定点P,在该点沿电流方向作一单位矢量n,并取一面元AS0与n垂直,设通过 △S的电流强度为△l,则定义P点处电流密度的大小为Ё೑⾥ᄺᡔᴃ໻ᄺlj⬉⺕ᄺNJ ㄀Ѡゴ 〇ᘦ⬉⌕ ԰㗙˖৊䙺㾦 5 ߊఃತދናߊ෿ఃދ ޔੑ 1ˊ ⬉⌕ᔎᑺ ˄1˅ ⬉⌕ᔎᑺⱘᅮН ⬉㥋ⱘᅮ৥䖤ࡼᔶ៤⬉⌕ˈ⬉⌕ᔎᑺेऩԡᯊ䯈ݙ䗮䖛ᇐԧӏϔḍ៾䴶ⱘ⬉䞣DŽ䆒೼ᇣⱘᯊ䯈䯈䱨 t 䗮䖛ᶤϔḍ៾䴶ⱘ⬉ 䞣Ў Qˈ߭⬉⌕ᔎᑺЎ t Q I = ˄2˅ ⬉⌕ᔎᑺⱘऩԡ ⬉⌕ᔎᑺⱘऩԡЎᑧҥˋ⾦ˈ⿄Ўᅝ෍ˈヺোЎ ADŽ ⬉⌕ᔎᑺᐌ⫼ऩԡ䖬᳝↿ᅝ˄10-3ᅝ෍˅੠ᖂᅝ˄10-6 ᅝ෍˅ˈヺোЎ mA ੠µADŽ 2ˊ ⬉⌕ᆚᑺ ⫼⬉⌕ᔎᑺ䖭Ͼ⠽⧚䞣ᦣ䗄ᇐԧЁ᳝ᯊԐТ໾Ā㉫㊭āDŽ ˄1˅ ⬉⌕ᔎᑺা㸼⼎ᇐԧЁᶤϔ៾䴶ⱘᘏ⬉⌕໻ᇣˈ㗠ϡ㛑ᦣ䗄⬉⌕⊓៾䴶ⱘߚᏗᚙމDŽ ˄2˅ ⬉⌕ᰃ᳝ᮍ৥ⱘˈᅗᣛ৥ℷ⬉㥋䖤ࡼⱘᮍ৥DŽᇐԧЁ৘⚍ⱘ⬉⌕ϡҙᔎᔅ᳝߿ˈ㗠Ϩᮍ৥гৃ㛑ϡϔ㟈DŽЎњ ᦣ䗄ᇐԧЁ৘⚍⬉⌕ⱘ໻ᇣ੠ᮍ৥ˈҎӀᓩܹϔϾ᳈Ā㊒㒚āⱘ⠽⧚䞣ϔ⬉⌕ᆚᑺDŽ Ў㒭ߎ⌕⬉ᆚᑺⱘᅮНˈ㗗㰥ᇐԧЁᶤϔ㒭ᅮ⚍ Pˈ೼䆹⚍⊓⬉⌕ᮍ৥԰ϔऩԡⶶ䞣 n0ˈᑊপϔ䴶ܗ∆S0 Ϣ n0 ൖⳈˈ䆒䗮䖛 ∆S0ⱘ⬉⌕ᔎᑺЎ∆Iˈ߭ᅮН P ⚍໘⬉⌕ᆚᑺⱘ໻ᇣЎ