Что означает, что электрический ток является скаляром?

Прочитав причины рассмотрения электрического тока как скалярной величины, я был сбит с толку пунктом, который гласил: «Величина и направление тока не зависят от направления потока заряда, поэтому электрический ток является скаляром». Что это значит? Как это можно объяснить с атомной точки зрения?

Где вы читали причины считать электрический ток скалярной величиной? Всегда указывайте источник, когда цитируете что-либо.
Без какого-либо дополнительного контекста все, что я могу сделать, это то, что откуда бы вы ни читали это, это просто неправильно .
@МайклБраун Не обязательно. Если электрический ток определяется как скалярное произведение вектора плотности тока и векторной площади, результатом является скалярная величина.
@DavidH Это будет считаться «больше контекста», но да, я понимаю вашу точку зрения. :)
Это определяется как д д / д т . Заряд — это скаляр, а время — это скаляр. Поэтому д д / д т является скаляром.
@BenCrowell для резистора в цепи при нормальных обстоятельствах его заряд не меняется со временем, следовательно д д / д т "=" 0 . Однако ток не равен нулю. Следовательно, ток не определяется как д д / д т .
@ Натаниэль Но заряд в такой цепи ДВИЖЕТСЯ. А количество заряда, проходящего через данную точку цепи за время dt, равно dq = Idt. Производная по времени в определении Бена верна, но подразумевается, что вы имеете в виду поверхность, на которой берется производная.

Ответы (3)

"...направление тока не зависит от направления..."

Это кажется мне особенно плохо сформулированным объяснением. Я бы даже сказал, что это совершенно неверно. Есть два равноправных способа объяснить, почему ток является скалярной величиной, а не векторной величиной, несмотря на то, что он движется в определенном направлении:

  1. Ток измеряется только как количество заряда, проходящего через определенную площадь поперечного сечения. Математически это представлено следующим уравнением:

    я "=" ∫ ∫ С Дж → ⋅ н ^ д А

    где Дж → это плотность тока .

  2. Ток есть производная заряда по времени. Другими словами, это количество заряда, проходящего через площадь поперечного сечения в любой момент времени, или количество заряда, покидающего или входящего в конкретную замкнутую область. Это математически выражается как

    я "=" д д д т

Опять скалярная величина. При измерении тока может быть несколько разных источников заряда, протекающих в разных направлениях. Ток измеряет только чистую сумму этих зарядов, которые проходят через территорию в любой момент времени. В зависимости от направления, в котором движется поток заряда, он может вносить больший или меньший вклад в общий ток через область. Когда направление важно, обычно рассматривается плотность тока.

Я мог бы зайти так далеко, чтобы сказать, что когда направление важно, плотность тока ВСЕГДА рассматривается с технической точки зрения, но это становится очевидным только после знакомства с дельта-функцией Дирака.

Величина тока - это скорость чистого количества заряда, проходящего через замкнутое пространство в секунду. Независимо от того, в каком направлении приходят заряды, он рассчитывает чистое количество зарядов, проходящих в секунду. Это теоретическое определение, и его НЕ следует путать с электрической цепью. В электрической цепи мы помещаем источник напряжения/тока и указываем направление тока от источника вдоль проводников. На самом деле это означает направление от более высокого потенциала к более низкому потенциалу. Или даже точно, от положительного к отрицательному (в отличие от потока электронов). Это совершенно отличается от упомянутого количества.

Как мы знаем, я "=" д / т где оба д и т являются скалярными величинами. Следовательно, ток является скалярной величиной.

Что означает, что электрический ток является скаляром?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v