Плотность электрического тока
Пло́тность электри́ческого то́ка, векторная физическая величина, модуль которой равен электрическому заряду, проходящему за единицу времени через единичную площадку, ориентированную перпендикулярно к движению зарядов. Если электрический ток вызван движением заряженных частиц с концентрацией , то вектор плотности электрического тока , где – средняя скорость упорядоченного движения частиц, – объёмная плотность электрического заряда. Направление вектора плотности электрического тока совпадает с направлением скорости положительных зарядов. При наличии в среде нескольких типов заряженных частиц плотность электрического тока , где суммирование производится по всем частицам -го типа. Модуль плотности электрического тока можно выразить через силу тока , проходящего через поперечно ориентированную к движению носителей тока площадку площадью . Если плотность электрического тока одинакова по сечению проводника, то сила тока равна , где – площадь поперечного сечения проводника. В общем случае сила тока через произвольную поверхность определяется выражением: , где – проекция на нормаль к элементу поверхности , а интегрирование производится по всей поверхности .
Для линейных однородных и изотропных сред, помещённых в электрическое поле напряжённостью , плотность электрического тока в данной точке определяется законом Ома: , где – удельная электропроводность среды. Распределение плотности электрического тока в пространстве обычно характеризуют с помощью линий тока – линий, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением плотности электрического тока.
В Международной системе единиц СИ (SI) плотность электрического тока измеряется в А/м2.