Plošná hustota elektrického prúdu

Plošná hustota elektrického prúdu (iné názvy: hustota elektrického prúdu, prúdová hustota, hustota prúdu) je vektorová veličina, ktorej veľkosť je určená podielom prúdu a obsahu plochy kolmej na smer makroskopického pohybu náboja, ktorou prechádza; udáva množstvo náboja, ktorý prejde jednotkovým prierezom kolmým na smer prúdu za jednotku času:

$J={\frac {I}{S}}$

kde J je veľkosť prúdovej hustoty, I elektrický prúd a S obsah plochy kolmej na smer prúdu.

Pri všeobecnom uhle prierezu a smeru prúdu:

${\vec {J}}={\frac {I}{S}}\times {\frac {\vec {S}}{S}}={\frac {I}{S}}\times {\vec {u}}$

kde ${\vec {S}}$ je vektor plochy, ktorou prúd prechádza, a ${\vec {u}}$ je jednotkový vektor rovnakého smeru.

Na mikroskopickej úrovni je prúdová hustota vyjadrená vzťahom:

${\vec {J}}=nq{\vec {v_{d}}}=\rho {\vec {v_{d}}}\!\$

kde:

${\vec {J}}\!\$ je vektor prúdovej hustoty

$n\!\$ je hustota častíc (počet na jednotku objemu), ktoré vytvárajú elektrický prúd

$q\!\$ je náboj individuálnych častíc

$\rho =nq\!\$ je hustota náboja

${\vec {v_{d}}}\!\$ je stredná driftová rýchlosť častíc

Jednotkou prúdovej hustoty v sústave SI je $A\cdot m^{-2}$

Závislosť prepätia $\eta$ od prúdovej hustoty $j$ opisuje Tafelova rovnica:

$\eta =\ a\ \pm \ b\ \cdot \ ln\ (j)$

Externé odkazy

• FILIT – zdroj, z ktorého pôvodne čerpal tento článok.