西门子数控系统|驱动器代理|2023

一、电流
    电荷的定向移动形成电流。导体内部存在电场是导体中产生电流的条件。电磁学习惯上把正电荷的运动方向规定为电流方向。这样，导体中电流的方向总是沿着电场方向，从高电位处指向低电位处。

二、电流强度 
    为了描述电流的强弱程度，规定在单位时间内通过任一截面的电量叫做该截面的电流强度，用 表示。设在 时间内，通过导体任一截面的电量是 ，则

当  时，有

大小和方向都不随时间变化的电流称为稳恒电流，简称直流电。

    平行板电容器电场的能量为

    式中 是极板间存在电场的空间的体积。在平行板电容器中，电场是均匀场，能量也是均匀分布的。在单位体积内的能量，即能流密度为

    上式是从平行板电容器推导出来的，但却是普遍成立的。对于任意电场，总的电场能量是能流密度的体积分，即

在真空中，由于 ，

对于稳恒电流，有

    在国际单位制中，规定电流为基本量，单位：安培（A）。在电子学及某些电磁测量中，由于安培太大，常用毫安( A)、微安( A )作为电流强度的单位。

三、电流密度矢量 
    电流是标量，它只能描述导体截面的整体电流特征，而不能描述导体中每一点的电流情况。但在实际中，有时会遇到电流在大块导体流动的情况，导体不同部位电流的大小和方向都不一样，形成一定的电流分布。为了描述导体内每一点的电流情况，必须引入一个新的物理量—电流密度矢量  。
    定义导体中某一点的电流密度矢量，其数值等于单位时间内通过垂直电流方向的单位面积的电量，其方向为该点正电荷的运动方向。在导体中某一点的附近取一与电流方向垂直的小面元  通过该小面元的电流强度为  则该点的电流密度大小为

 如果 的法线方向 与电流方向的夹角为 ，则

    通过导体任一曲面的电流强度为
 

即电流强度 是电流密度矢量 的通量， 的直观意义是：通过导体截面的电流线的根数。 和 都是描述电流的物理量。
     单位：安培/米2（A/m2）

四、电流的连续性方程 
    设在导体内任取一闭合曲面 , 在单位时间内从 流出的电量，即通过 向外流出的电流为 。根据电荷守恒定律，单位时间内从  向外流出的电量，应等于单位时间内  面内电量的减少。设在  时间内 面的电量变化为 ，则 面内电量的减少为  。

上式称作电流的连续性方程。它是电荷守恒定律的积分形式。

五、电流的稳恒条件 

    稳恒电流是空间各点的 不随时间变化的电流，即电流场的分布是不随时间变化的，这就要求电荷分布是稳恒的、不随时间变化的。或者说，对于任意的闭合面 ，有

    上式就是电流的稳恒条件。它表明，通过任一闭合面一侧流入的电量必然等于从另一侧流出的电量。稳恒电流的电流线不可能在任何地方中断，它们永远是合线。在稳恒电路中，通过一段导体各个截面的电流相等。