电流密度

描述电流强弱和方向的物理量
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电流密度是矢量，是用来描述电路中某点电流强弱和流动方向的物理量。其大小等于单位时间内通过某一单位面积的电量，方向向量为单位面积相应截面的法向量，指向由正电荷通过此截面的指向确定。[1]电流密度是电流对面积的分摊，电流密度的大小为qnv，方向即为带正电的载流子的漂移速度矢量的方向。[2]
电流密度用符号J表示，电流密度J的方向为该点电流的流向，电流密度J的大小定义为通过该点垂直于电流方向单位面积上的电流强度（即单位时间内通过单位垂面上的电荷量）。[3]其计算公式为J=I/S（J为电流密度·A/m²；I为电流·A；S为导电材料的横截面积·m²），但在实际应用中，常采用安培每平方毫米这个单位。电流密度的大小直接关系到导电材料的利用率，传输同样大小的电流时，如导电材料的电流密度选用较小值时，则需要增加导电材料的用量，但可减少电能在导电材料上的损耗，如导电材料的电流密度选用较大值时，则可减少导电材料的用量，但电能在导电材料上的损耗将增加。[4]
当电流密度增大时，Cu（111）电极表面上的电化学结晶生长形态从三角棱锥状向六角棱锥状转变，并且，电化学结晶的表面粗糙度随着过电位增大而减小。电流密度小，意味着单位面积、单位时间内放电的金属离子数量少，并且，金属离子优先在凸点放电、还原和生长，所以得到的镀层粗糙度较大。相反，电流密度大则意味着单位面积、单位时间内有大量的金属阳离子在整个阴极表面放电。[5]

简述

电流密度是描述电路中某点电流强弱和流动方向的物理量。它是矢量，其大小等于单位时间内通过某一单位面积的电量，方向向量为单位面积相应截面的法向量，指向由正电荷通过此截面的指向确定。导线中不同点上与电流方向垂直的单位面积上流过的电流不同，为了描写每点的电流情况，有必要引入一个矢量场—电流密度J，即面电流密度。每点的J的方向定义为该点的正电荷运动方向，J的大小则定义为过点并与J垂直的单位面积上的电流。电路的性能与电流量紧密相关，而电流密度又是由导体的物体尺寸决定。