稳定的电流，理论

电磁学稳定的电流

电流的保护是自然的基本规律，并以方程式表示为

^（1）

在哪里是目前的密度矢量和是空间电荷密度。
在重要的特殊情况下，稳定电流或直接电流（DC），它可以保持这种情况

^（2）

因此，直接电流的等式是

^（3）

该等式在数学上类似于自由空间中静电的等式。此外，就像静电情况一样，Maxwell的等式意味着电场是无能的额外要求（卷曲）

^（4）

这是另一种说明在稳定电流理论中，没有电磁感应。

当前密度与电场成比例的材料由称为欧姆法的宪法方程描述

^（5）

在哪里是电导率表示的

在哪里表示电荷载流子的移动性，数量密度和电荷。然后可以将目前的密度重写为

在哪里是电荷载体的漂移或平均速度。

在诸如铜线的导体中，电荷 - 载体的漂移速度（电子）的漂移速度低至每秒几微米，这显着小于电能的流速（接近光速）。

在各向异性材料的情况下，电导率可以是3×3张量

^（6）

这意味着对于某些材料，场和电流密度向量可能不会完全对齐。

欧姆的定律通常适用于良好的导体，例如金属，其中电流主要由电子携带。对于半导体材料的绝缘体，欧姆的法律可能不足，需要更先进的模型。

使用电位，欧姆法律描述的材料中稳定电流的基本方程变为

^（7）

螺旋电感器中的电流密度在左边和右边界之间施加电位差。左侧的图片显示电感器表面上的电流密度幅度值。右侧的图片显示了通过结构的平面上的电流密度幅度值。蓝色和红色分别代表低和高幅度值。在右侧的图片中，箭头显示电流密度的方向。作为结构的内角的红色区域可见电流的趋势是可见的。

稳定电流的理论类似于静电学。最重要的等式总结在下表中：

公式名称	差异形式	整体形式	边界条件
当前的保护
法拉第的法律（稳定的电流）

法拉第法律在稳定电流理论中的含义与静电学相同。目前的保护方程的含义可以以单词概括如下：

公式名称	差异形式	整体形式	边界条件
当前的保护	无法创建或销毁收费	通过封闭表面的总电流等于零;这是Kirchhoff目前的电气电路法的领域	电流密度的正常分量是连续的

上述稳定电流理论不引用任何磁场。然而，始终产生磁场作为稳定电流的副作用。由于其静止性质，该磁场不会诱导任何次电流（涡流），并且一旦已知稳定电流，就磁场得到完全确定。例如，可以从Maxwell-Ampère定律的静止版本计算通过稳定电流产生的磁场

注意，通过采取该等式的分歧，在其静止形式中恢复电流方程的保护

对于一个卷，在现场数量方面的功率损失是

电力能量密度定义为

在导体中，这种功率被转换为热量并称为电阻或者欧姆损失。

发布时间：2021年1月15日
最后修改：2021年1月15日

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