چگالی جریان الکتریکی (Current Density)، در فیزیک (Physics)
چگالی جریان الکتریکی (Current Density) یک کمیت برداری است که میزان جریان الکتریکی (Electric Current) عبوری از واحد سطح مقطع یک ماده را نشان می دهد. به بیان ساده، این کمیت به ما می گوید که جریان الکتریکی چگونه در فضای یک ماده توزیع شده است.
برخلاف جریان کل (I) که یک کمیت نرده ای است، چگالی جریان (J) اطلاعات دقیق تری درباره چگونگی و جهت حرکت بارها در اختیار ما قرار می دهد.
وقتی سطح مقطع هادی یکنواخت نباشد یا جریان به طور یکنواخت توزیع نشده باشد، استفاده از چگالی جریان ضروری می شود.
چگالی جریان الکتریکی با نماد J نمایش داده می شود. برای حالتی ساده که جریان به صورت یکنواخت در سطح مقطعی عمود بر جهت جریان توزیع شده باشد، رابطه آن به صورت زیر است :
\[ \vec{J} = \frac{I}{A} \hat{n} \]که در آن :
$ \vec{J} $ = بردار چگالی جریان (آمپر بر متر مربع)
I = جریان الکتریکی کل (آمپر)
A = سطح مقطع عمود بر جهت جریان (متر مربع)
$ \hat{n} $ = بردار واحد عمود بر سطح A
در حالت کلی تر، چگالی جریان در هر نقطه به صورت مشتق جریان نسبت به سطح تعریف می شود :
\[ I = \int \vec{J} \cdot d\vec{A} \]یکای SI چگالی جریان، آمپر بر متر مربع (A/m²) است. یکای متداول دیگر A/cm² می باشد.
