UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA AMÉRICAFACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN Y

ELECTRÓNICA

FECHA: 30 de junio del 2007NIVEL: 4to. “A” ElectrónicaALUMNO: Christian Tapia

TEMA: Densidad de Corriente

DESARROLLO:

DENSIDAD DE CORRIENTELa corriente que pasa por una sección dada de conductor depende tanto del número de portadores de carga como de su velocidad. Consideremos un conjunto de cargas que se mueven todas con la misma velocidad v (tienen la misma carga q). Supongamos que hay n cargas por unidad de volumen.  

Figure 5.1: Definición de densidad de corriente.

En un intervalo de tiempo dt, las cargas se mueven una distancia vdt; por lo tanto la cantidad de carga que pasa por el ara A es dQ, dQ = q n ( v dt A) , por lo tanto, la corriente que pasa por el área A es I = n q v A .

Se define entonces la densidad de corriente, , tal que

Relación entre la corriente y la densidad de corrienteLa densidad de corriente eléctrica se define como una magnitud vectorial que tiene unidades de corriente eléctrica por unidad de superficie. 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

CASOS PARTICULARES Cargas puntuales aisladasLa densidad de corriente está relacionada con los portadores de cargas (electrones, huecos, iones en un electrolito) por :

ni es la concentración del portador i qi es la carga eléctrica del portador i vi es la velocidad media del portador i en el volumen Conductor eléctrico [editar]Si la densidad de corriente es uniforme en una región del espacio entonces la relación se simplifica notablemente. Esto sucede con bastante aproximación en el interior 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 la sección transversal del tramo de conductor.

Densidad de corriente de un medio continúoSi tenemos una región del espacio con una densidad de carga, no necesariamente uniforme, en la que el movimiento de cargas se puede representar por un campo vectorial de velocidades, para esa distribución de cargas en movimiento tenemos:

Densidad de corriente en mecánica relativistaEn teoría de la relatividad debido al carácter relativo del espacio y el periodo, todas las magnitudes físicas relevantes deben ser representables en un espacio-tiempo unificado, que permita relacionar adecuadamente las medidas hechas por diferentes observadores, eso implica que las magnitudes vectoriales de la mecánica clásica deben ser cuadrivectores, cuya parte espacial coincide con las componentes vectoriales de las magnitudes correspondientes de la mecánica clásica.Así el vector densidad de corriente en mecánica relativista debe reemplazarse por un cuadrivector densidad de corriente, que intervendrá en los análogos relativistas de las ecuaciones del electromagnetismo. Este cuadrivector densidad de corriente vienen dado por:

Donde (vx,ρvy,ρvz) son las componentes de la velocidad tridimensional de una distribución de carga y c es la velocidad de la luz.

Bibliografía: http://es.wikipedia.org/wiki/Densidad_de_corriente www.answermath.com