电流是矢量还是标量电流是矢量还是标量?
这个。。。
如果当作矢量,那就是需要考虑电流方向改变的问题,或者电荷运动方向会影响某些量了。
比如通电导线在磁场中偏转之类,或则线圈产生磁场。
这个可以从公式里看出来,因为有些公式里不给出电荷运动方向是无法计算的。
但是如果电线实际上只是起到连接电路图里各元件的作用,那么它的方向之类的性质并不影响结果,看成矢量还是标量没什么区别。
总而言之,电流不管具体名字是什么,总是用来描述电荷运动的,这里自然有方向问题。 但是有些题目比较简单,不必考虑方向,所以把电流当标量没什么问题——应该是说比较简单的情况下,可以当做标量。
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这个。。。
如果当作矢量,那就是需要考虑电流方向改变的问题,或者电荷运动方向会影响某些量了。
比如通电导线在磁场中偏转之类,或则线圈产生磁场。
这个可以从公式里看出来,因为有些公式里不给出电荷运动方向是无法计算的。
但是如果电线实际上只是起到连接电路图里各元件的作用,那么它的方向之类的性质并不影响结果,看成矢量还是标量没什么区别。
总而言之,电流不管具体名字是什么,总是用来描述电荷运动的,这里自然有方向问题。
但是有些题目比较简单,不必考虑方向,所以把电流当标量没什么问题——应该是说比较简单的情况下,可以当做标量。
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电流强度和电流密度。
。。
电流强度既然叫“强度”,那就是只问大小了。即使是个矢量,一但“只问大小”那也就是标量了。就好比速度和速率的关系。
学过电磁学/电动力学之类,应该可以接触到“电流元”(还是“元电流”?)的概念。
简单的说就是把电流分段表示,而每段的电流都表示成这一段的朝向和这一段的电量通过速率之积。也就是说所谓“电流的方向”其实是靠和位移结合在一起来表示的。
而电流密度,不过是考虑对象有导电“线”变成导电“体”时,必须要做的扩展而已。
这里有一点需要搞明白:
但凡牵扯到物理单位,就必然说的是标量。矢量之类,通常都是用一组标量组合起来表示的。
所以一般说到矢量时,才会说“这个量大小如何、朝向如何”的分开来讲。
换句话说,如果问题里不需要考虑方向而只问大小时,把电流当做标量,或者矫情点叫“一维矢量”就可以了;
如果需要考虑电流朝向,比如要计算某个弯曲导线在空间各处的磁场分布时,就需要用到之前说的“电流元”还是“元电流”的概念;
如果再进一步,不考虑抽象的“线”或者“面”而是考虑比较实际的导体内部电荷输运问题时,就要引入电流密度之类。
但是这个电流密度,更多的是个几何或者说高数概念。
顺便说一句,“电流”是客观存在的实体或者说有某个运动状态的实体,而“电流强度”只是描述这种实体的概念之一。所以在问到“电流”是什么时,应该区分是只用“强度”来描述呢,还是用所含信息更全面的形式,比如矢量形式的概念,来描述。
否则,就有偷换概念的嫌疑,而且会混淆视听——虽然有时候可能是无意间如此的。
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另外,楼主提到电压矢量图之类。
这个没接触过。
不过矢量本身更接近几何概念,而且其运算满足一定的数学关系。有些情况下,有些人可能为了运用这种数学关系/概念,会人为构造一些量,到并不是说电压之类本身是几何里面一般提到的“矢量”。
至少目前来说,电势似乎还是标量场,那么电压/电势差作为物理量来说应该还是标量的。
例子么,比如“相空间”或者“简正坐标”之类。当然这些数学概念用出来之后,发现它们中的某些确实是有物理对应的。
希望没有误导。收起