Densidad de corriente

Densidad de corriente

Relación entre la corriente y la densidad de corriente.
La densidad de corriente eléctrica se define como una magnitud vectorial que tiene unidades de corriente eléctricapor unidad de superficie ,es decir, intensidad por unidad de área. Matemáticamente, la corriente y la densidad de corriente se relacionan como :

* I es la corriente eléctrica en amperios A
*es la densidad de corriente en A.m-2
* S es la superficie de estudio en m²
Densidad de corriente en física convencional
Cargas puntuales aisladas
La densidad de corriente está relacionada conlos portadores de cargas (electrones, huecos, iones en un electrolito) por :

Donde:
es la concentración del portador i.
es la carga eléctrica del portador i.
es la velocidad media del portador ien el volumen.
Conductor eléctrico
Si la densidad de corriente es uniforme en una región del espacio entonces la relación se simplifica notablemente. Esto sucede con bastante aproximación en elinterior de un tramo de conductor de sección constante, donde el vector es independiente de la posición por lo que la sección, la densidad de corriente y la intensidad guardan la relación:

Siendo S0 lasección transversal del tramo de conductor.
Densidad de corriente de un medio continuo
Si tenemos una región del espacio con una densidad de carga, no necesariamente uniforme, en la que elmovimiento de cargas se puede representar por un campo vectorial de velocidades, para esa distribución de cargas en movimiento tenemos:

donde ρ es la densidad de carga en un punto y la velocidad de lascargas en ese punto.
Densidad de corriente en mecánica relativista
En teoría de la relatividad debido al carácter relativo del espacio y el periodo, todas las magnitudes físicas relevantes deben serrepresentables en un espacio-tiempo unificado, que permita relacionar adecuadamente las medidas hechas por diferentes observadores, eso implica que las mangitudes vectoriales de la mecánica clásica...