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电流为什么不能像矢量一样表示方向?

96SEO 2025-08-31 17:07 6


在初中物理里 如果泛泛而谈“电路里的电流”,主要原因是各处矢量电流的绝对值大小相等,所以我们可以用同一个值来谈论电路里各处的电流大小,为方便计把它当成不是矢量。

电流为什么不是矢量?

电流密度是矢量。我原来说的是电流密度,不是电流。

电流不是矢量是主要原因是电流的运算不是用矢量方法进行加减的,而是用代数方法进行加减。

电流虽然是有大小和方向的物理量,但它并不满足矢量的运算规则。

电流的定义与矢量

电流强度不是由导线首段流向尾段,而是单位时间内“通过导体某一截面”的电荷量。

“电流强度”的方向, 你可以认为“导体某一截面”规定了“电流”的方向,但是“电流强度”,它就只有正负号,方向是“电流”的,不是“电流强度”的。

主要原因是这是因为导体的改变而改变, 或者说只有两个方向的考虑是有意义的,即是正想和反向,这在高级一点的计算中会涉及到,但也和功一样,只是分了正负。

电流密度的矢量性质

如果你真要追究一下矢量, 在这里有一个叫做电流密度矢量的量,I=j.S,在这里j和S都是矢量,这两个量点乘,得到了一个标量

电流的标量特性

这些电荷数量只需简单的代数加减,与方向无关,所以电流不是矢量。

为什么电流有方向却是标量。电压U和电阻R都是标量,所以电流不是矢量。

为什么电流有方向却是标量。物理学中的位移、速度、力、动量、磁矩、电流密度等,都是矢量。

电流与矢量的区别

电流不是矢量是主要原因是其本质上的标量特性。电流是电子在导线中的流动,其方向是固定的,不随时间或空间的变化而变化,也不遵循矢量加法的原则。

电流虽然是电子在导线中的流动,但其方向并不是矢量方向,矢量方向可以指向各个方向。

电流的运算不符合矢量运算法则,所以呢不归到矢量一类。

对电流也需要按照矢量计算规则,可进行空间方向的计算,因而是矢量。

电流的标量性质与矢量运算

只要给出单位时间内经过某个截面的电子数就能确定电流的大小了。

至于电流的流动也是有方向的呀。说实在的这种方向不是我们关心的方向。一般研究的电流都是在导线中。导线只是一条通路,你可以任意摆放他,也就是说他的朝向没有任何的客观物理意义。



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