Ist elektrischer Strom eine skalare Größe?

Gemäß der Definition einer skalaren Größe, die ich in Klasse 9 gelesen habe, ist, dass „jene Größen, die nur eine Größe, aber keine Richtung haben, als skalare Größe bekannt sind“. in eine bestimmte Richtung fließen, um einen elektrischen Strom zu bilden...... Aus diesem Argument können wir schließen, dass ein Strom eine bestimmte Richtung hat, was die Definition als skalare Größe verneint......

Antworten (3)

Diese Definition einer Vektorgröße ist etwas zu einfach. Es muss nicht nur eine Richtung haben, sondern die Richtungen müssen sich abhängig von den Winkeln zwischen ihnen auf eine bestimmte Weise addieren, um eine äquivalente Gesamtgröße zu erhalten.

Strom in einem Stromkreis ist nicht wirklich eine Vektorgröße, er hat eine Richtung, aber das entspricht nur dem Vorzeichen des Stroms. Sie können einen positiven Strom in eine Richtung und einen negativen Strom in die andere Richtung haben - sie werden immer noch hinzugefügt, aber nicht im Vektorsinn.

Vielleicht muss es einen dritten Term zwischen Skalar und Vektor geben.

In den Maxwell-Gleichungen gilt ∇ × B → = μ 0 ( J → + ϵ 0 ∂ T E → ) , die jetzige J → ist mit Sicherheit eine Vektorgröße. Ich vermute, dass Ihre Antwort (und die Frage) von Strömen in einem Stromkreis spricht, aber es könnte sich lohnen zu erwähnen, dass Strom im Allgemeinen tatsächlich eine Vektorgröße ist.
@ACuriousMind - guter Punkt, ich habe in Bezug auf die Frage nachgedacht

Strom ist ein sogenannter Pseudoskalar . Diese Begründung dafür ergibt sich aus der Definition von Strom. Aktuell, ICH , ist definiert als der Nettoladungsfluss pro Zeiteinheit durch eine Oberfläche. Wir definieren ein Vektorfeld namens Stromdichte , J → , der den Nettofluss der Ladungsdichte an jedem Punkt im Raum beschreibt. Es hängt mit der Ladungsdichte zusammen ( ρ , Ladung pro Volumeneinheit) und mittlere Geschwindigkeit an jedem Punkt, v → , von:

J → = ρ v → .
Wenn J → konstant ist, dann ist die Nettozeitrate, mit der Ladung durch eine flache Oberfläche mit Fläche fließt A wird gegeben von:
ICH = A N ^ ⋅ J → ,
Wo N ^ ist ein Vektor, der Länge hat 1 und steht senkrecht dazu A (es ist eine 'Oberflächennormale'). A ist jedoch flach, so die Definition von N ^ ist mehrdeutig (es ist senkrecht, aber auf welcher Seite von A ?). Die übliche Wahl im Physikunterricht der Unterstufe besteht darin, den Schülern einfach zu sagen, dass sie eine Richtung wählen und dabei bleiben sollen. Auf höheren Ebenen N ^ ist im Fall eines Parallelogramms durch ein Kreuzprodukt und allgemein durch ein Integral von Kreuzprodukten definiert. Das macht N ^ ein Pseudovektor . Seit J → ein gewöhnlicher Vektor ist, muss das Ergebnis des Skalarprodukts ein Pseudoskalar sein.

Pointe: Stromdichte J → ist eindeutig, weil es sich um einen gewöhnlichen Vektor handelt, und ICH hängt davon ab, welche Richtung Sie als positiven Fluss für positive Ladungen durch die Oberfläche definieren.

Ein Punkt O, wo die Ströme 4A und 3A in einem Winkel von 60° eintreten, aber der Ausgangsstrom 7A beträgt, wo der Ausgangsstrom nicht vom Eingangsstrom abhängt. Strom fließt also eine einfache algebraische Summe, aus diesem Grund ist Strom eine skalare Größe.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

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