Հոսանքի խտություն

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Jump to navigation Jump to search
Հոսանքի խտություն
Ընդհանուր սիմվոլներ
ՍԻ համակարգ Ա/մ2
Չափում L−2I
Հոսանքի ուժի և հոսանքի խտության կապը

Հոսանքի խտությունը, վեկտորական ֆիզիկական մեծություն, որն ունի մակերևույթի միավոր մակերեսով տարրով անցնող հոսանքի ուժի իմաստ[1]։ Օրինակ, երբ հոսանքի խտությունը բաշխված է հավասարաչափ և ամենուր ուղղահայաց է մակերևույթի հատույթին, որով անցնում է հոսանքը, հոսանքի խտության վեկտորի մեծությունը՝

որտեղ I-ն հաղորդչի S լայնական հատույթի մակերեսով անցնող հոսանքի ուժն է։

Երբեմն, երբ խոսքը սկալյար հոսանքի խտության մասին է (պարզապես անտեսվում է նրա վեկտորական բնույթը), նշվում է հենց բանաձևում բերված j մեծությունը։

Ընդհանուր դեպքում

,

որտեղ -ն հոսանքի խտության վեկտորի նորմալ (ուղղահայաց) բաղադրիչն է մակերևույթի մակերեսով տարրի նկատմամբ։

Ինչպես տեսնում ենք այս սահմանումից, հոսանքի ուժը հոսանքի խտության վեկտորի հոսքն է տրված ֆիքսված մակերևույթով։

Պարզագույն դեպքում, ենթադրելով, որ բոլոր հոսանքակիրները (լիցքավորված մասնիկները) շարժվում են միևնույն \vec v արագությամբ և ունեն միևնույն q լիցքը (այս ենթադրությունը երբեմն կարող է մոտավորապես ճիշտ լինել. այն պարզապես թույլ է տալիս լավ հասկանալ հոսանքի խտության ֆիզիկական իմաստը), իսկ հոսանքնակիրների կոնցենտրացիան է, կունենանք

կամ

որտեղ -ն հոսանքակիր մասնիկների լիցքի խտությունն է։

Եթե q լիցքը դրական է, վեկտորի ուղղությունը համընկնում է էլեկտրական լիցքերի արագության վեկտորի ուղղության հետ։

Իրականում նույնիսկ միևնույն տիպի լիցքակիրները որպես կանոն շարժվում են տարբեր արագություններով։ Այդ դեպքում ասելով պետք է հասկանանք միջին արագություն։

Բարդ համակարգերում (տարբեր տիպի լիցքակիրներով, օրինակ, Էլեկտրոլիտներում կամ պլազմայում)

Այսինքն, հոսանքի խտության վեկտորը բոլոր տիպի լիցքակիրների հոսանքի խտությունների վեկտորների գումարն է, -ն յուրաքանչյուր տիպի կոնցենտրացիան է, -ն՝ տվյալ տիպի մասնիկի լիցքը, -ն՝ այդ տիպի մասնիկի միջին արագության վեկտորը։

Ընդհանուր դեպքում այս արտահայտությունը կարելի է գրել առանձին մասնիկների գումարի տեսքով՝

։

Այս բանաձևը գրեթե նույնն է, ինչ վերևում գրվածը, բայց այստեղ գումարման i ինդեքսը ցույց է տալիս ոչ թե մասնիկի տիպի համարը, այլ՝ յուրաքանչյուր առանձին մասնիկի համարը. կարևոր չէ՝ լիցքերը նույն են թե տարբեր են, կոնցենտրացիան արդեն անհրաժեշտ չի։

Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  1. Тур А. В., Яновский В. В. Плотность электрического тока, Физическая энциклопедия, 1992, isbn=5-85270-019-3