Elektrische stroomdichtheid
Uiterlijk
De elektrische stroomdichtheid ook elektrische ruimtestroomdichtheid of kort stroomdichtheid is een natuurkundig begrip dat de elektrische stroom door een oppervlak beschrijft. Het wordt meestal genoteerd met , en is gegeven door
Daarin is
- de ladingsdichtheid in C/m3
- de snelheid van de elektrische lading in m/s
De eenheid van stroomdichtheid is dus A/m2.
Voor een eenvoudige geleider met constante doorsnede waarin een stroom loopt is de stroomdichtheid simpelweg de verhouding tussen stroomsterkte en beschikbare oppervlakte, dus:
Immers, , zodat
De wet van Ohm wordt hiermee geschreven als:
- ,
met
- de ruimtestroomdichtheid in Am−2
- het elektrisch geleidingsvermogen in Ω−1m−1
- de elektrische veldsterkte in Vm−1
De stroomsterkte kan berekend worden uit de stroomdichtheid:
met:
- de stroomsterkte in ampère
- de doorsnede van de geleider in m2
- de stroomdichtheid in A/m2
- de oppervlaktevector in m2
Voor de stroomdichtheid geldt dan:
waarin
- de eenheidsvector in de richting van de elektrische stroom is.