電流密度
描述電路中某點電流強弱和流動方向的物理量
電流密度是描述電路中某點電流強弱和流動方向的物理量。它是矢量，其大小等於單位時間內通過某一單位面積的電量，方向向量為單位面積相應截面的法向量，指向由正電荷通過此截面的指向確定。導線中不同點上與電流方向垂直的單位面積上流過的電流不同，為了描寫每點的電流情況，有必要引入一個矢量場——電流密度J，即面電流密度。每點的J的方向定義為該點的正電荷運動方向，J的大小則定義為過點並與J垂直的單位面積上的電流。電路的性能與電流量緊密相關，而電流密度又是由導體的物體尺寸決定。
有時，電流分佈在導體表面的一個很薄的區域，將這樣的分佈電流理想化為電流分佈在無厚度的幾何表面內，並稱為面電流密度，記做Js，方向為正電荷運動的方向。
單位：安培每平方米，記作A/㎡。它在物理中一般用J表示。
公式：J=I/S
I和J都是描寫電流的物理量，I是標量，描寫一個面的電流情況，J是矢量場，描寫每點的電流情況，
電流密度時常可以近似為與電場成正比，以方程表達為
J=σE ；其中，E 是電場，J 是電流密度，σ是電導率，是電阻率的倒數。
歐姆定律示意圖
電阻公式闡明，一個均勻截面的物體的電阻與電阻率和導體長度成正比，與截面面積成反比。以方程表達
R=ρL/S ；其中，R 是電阻，L是物體長度，S是物體的截面面積，ρ是電阻率。
根據歐姆定律，電壓 V等於電流 I乘以電阻：V=IR
所以，
V=I*ρL/S 。
注意到在物體內，電場與電壓的關係為E=Z*V/L
其中，Z是電流方向。
所以，E=Z*ρL/S=ρJ
電導率為電阻率的倒數， σ=1/ρ 。電流密度與電場的關係為
J=σE 。
對於電力系統和電子系統的設計而言，電流密度是很重要的。電路的性能與電流量緊密相關，而電流密度又是由導體的物體尺寸決定。例如，隨著集成電路的尺寸越變越小，雖然較小的元件需要的電流也較小，為了要達到晶元內含的元件數量密度增高的目標，電流密度會趨向於增高。更詳盡細節，請參閱摩爾定律。
在高頻頻域，由於趨膚效應，傳導區域會更加局限於表面附近，因而促使電流密度增高。
電流密度過高會產生不理想後果。大多數電導體的電阻是有限的正值，會以熱能的形式消散功率。為了要避免電導體因過熱而被熔化或發生燃燒，並且防止絕緣材料遭到損壞，電流密度必須維持在過高值以下。假若電流密度過高，材料與材料之間的互連部分會開始移動，這現象稱為電遷徙（electromigration）。在超導體里，過高的電流密度會產生很強的磁場，這會使得超導體自發地喪失超導性質。
對於電流密度所做的分析和觀察，可以用來探測固體內在的物理性質，包括金屬、半導體、絕緣體等等。在這科學領域，材料學家已經研究發展出一套非常詳盡的理論形式論，來解釋很多機要的實驗觀察。
安培力定律描述電流密度與磁場之間的關係。電流密度是安培力定律的一個重要參數，
在變壓器設計中，不同鐵心大小，不同溫升，不同的壓降要求，不同的散熱條件電流密度都會不同，不能認為多大的線徑允許多大的電流密度是一個定值,
電流強度和電流密度之間的關係
電流密度是一種度量，以向量的形式定義，其方向是單位面積相應截面的法向量，其大小是單位截面面積的電流。採用國際單位制，電流密度的單位是「安培/平方公尺」
電流密度
基本信息
- 中文名
- 電流密度
- 外文名
- ( Current density)
- 簡介
- 電路中某點電流強弱和流動方向
- 量名
- 矢量
- 符號
- 電流密度 J
- 單位
- 安培每平方米，記作：A/㎡