26.10
전류 밀도는 단위 단면적당 흐르는 전류의 총량입니다. 따라서 단면적을 통과하는 총 전류는 전류 밀도의 표면 적분으로 표현될 수 있습니다.
이제 전하 보존은 주어진 부피에서 흘러나오는 총 전류가 해당 부피 내의 전하 감소율과 같아야 합니다.
총 전하를 체적 전하 밀도(volume charge density)로 표현하면 방정식이 수정됩니다. 전하 밀도는 공간 함수이기 때문에 라이프니츠 규칙을 사용하여 시간 도함수를 적분 내부로 이동할 수 있습니다.
발산 정리를 방정식의 왼쪽에 적용하면 닫힌 곡면 적분이 체적 적분으로 변환됩니다. 이 관계는 모든 볼륨에 적용됩니다. 결과적으로 적분은 동일합니다.
전류 밀도의 발산은 체적 전하 밀도의 음의 변화율과 같습니다. 국소 전하 보존에 대한 이러한 수학적 설명을 연속성 방정식(continuity equation)이라고 합니다.
정상 전류의 경우 전하 밀도는 시간에 따라 변하지 않습니다. 따라서 전류 밀도의 발산은 0입니다.
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