Gęstość prądu

Całkowita ilość prądu przepływającego przez jedną jednostkę powierzchni przekroju poprzecznego nazywana jest gęstością prądu. Jeśli przepływ prądu jest równomierny, ilość prądu przepływającego przez przewodnik jest taka sama we wszystkich punktach wzdłuż przewodnika, nawet jeśli powierzchnia przewodnika jest różna. Gęstość prądu składa się z lokalnej wielkości i kierunku przepływu ładunku, który zmienia się w zależności od punktu. Gęstość prądu mierzy się w amperach na metr kwadratowy, a kierunek definiuje się jako przepływ netto ładunków dodatnich przez powierzchnię. Ponadto dla dowolnego prądu, wraz ze wzrostem średnicy drutu w obwodzie, gęstość ładunku maleje. Wielkość gęstości prądu to prąd podzielony przez powierzchnię.

Zatem gęstość prądu można określić jako:

Jeśli q jest dodatnie, prędkość dryfu jest w tym samym kierunku, co pole elektryczne. Jeśli q jest ujemne, prędkość dryfu jest w kierunku przeciwnym do pola elektrycznego. Tak czy inaczej, kierunek gęstości prądu jest zgodny z kierunkiem pola elektrycznego. Na przykład w roztworze chlorku sodu prąd mogą przewodzić zarówno dodatnie, jak i ujemne jony chloru; całkowity prąd oblicza się, dodając prądy każdego rodzaju naładowanej cząstki.