Величина, равная отношению тока к площади поперечного сечения проводника S, называется плотностью тока (обозначение δ).
Плотность тока можно определить следующим образом:
δ = I / S
При этом предполагается, что ток равномерно распределен по сечению проводника. Плотность тока в проводах обычно измеряется в а/мм2.
Плотность тока — векторная величина. Вектор плотности тока и проводах, соединяющих источники энергии и потребителей, направлен нормально к площади поперечного сечения провода.
В неразветвленной электрической цепи ток и различных сечениях проводников плотность тока в различных сечениях проводников имеет одинаковое значение.
Если допустить, что величина постоянного тока в сечениях S1, и S2 неодинакова (рис. 1), то заряды, которые проходят за единицу времени через сечения S1 и S2, были бы различными. В результате в объеме проводника между этими сечениями накапливался бы положительный пли отрицательный заряд. При постоянном токе происходило бы бесконечное накопление зарядов, что невозможно при неизменяющемся токе.
Рис. 1. Электрический ток и плотность тока в различных сечениях неразветвленной электрической цепи.
Плотность тока при различных площадях поперечного сечения проводника S1 и S2 не одинакова:
δ1 = I / S1, δ2 = I / S2. При S1 > S2, получим δ1 < δ2