Stromdichte

Als Stromdichte (Bezeichnung δ) wird der Wert bezeichnet, der dem Verhältnis des Stroms zur Querschnittsfläche des Leiters S entspricht.

Die Stromdichte lässt sich wie folgt ermitteln:

δ = I / S

Dabei wird davon ausgegangen, dass der Strom gleichmäßig über den Drahtquerschnitt verteilt ist. Die Stromdichte in Drähten wird üblicherweise in a/mm2 gemessen.

Die Stromdichte ist eine Vektorgröße. Der Stromdichtevektor und die Drähte, die Energiequellen und Verbraucher verbinden, sind senkrecht zur Querschnittsfläche des Drahtes gerichtet.

In einem unverzweigten Stromkreis hat der Strom und die unterschiedlichen Querschnitte der Drähte, die Stromdichte in verschiedenen Querschnitten der Drähte den gleichen Wert.

Wenn wir davon ausgehen, dass die Größe des Gleichstroms in den Abschnitten S1 und C2 nicht gleich ist (Abb. 1), dann wären die Ladungen, die pro Zeiteinheit durch die Querschnitte S1 und S2 fließen, unterschiedlich. Dadurch würde sich im Volumen des Leiters zwischen diesen Abschnitten eine positive oder negative Ladung aufbauen. Bei Gleichstrom würde es zu einer unendlichen Ansammlung von Ladungen kommen, was bei Gleichstrom unmöglich ist.

Reis. 1. Elektrischer Strom und Stromdichte in verschiedenen Abschnitten eines unverzweigten Stromkreises.

Die Stromdichte in verschiedenen Bereichen des Querschnitts der Drähte S1 und S2 ist nicht gleich:

δ1 = I / S1, δ2 = I / S2. Wenn S1 > S2, erhalten wir δ1 δ2