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均匀电流英文解释翻译、均匀电流的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【医】 uniform current

分词翻译:

均匀的英语翻译:

equality
【电】 uniformity

电流的英语翻译:

electric current; electrical current; electricity
【计】 I
【化】 current; electric current; electric current (strength)
【医】 current; electric current; rheo-

专业解析

均匀电流(Uniform Current)在电气工程与电磁学领域中指电流密度在导体横截面上呈现均匀分布的状态。这种理想化模型假设导体内部电场强度恒定,且电荷载流子以相同速率定向运动。根据经典电磁理论,均匀电流的数学表达式可表示为:

$$ J = frac{I}{A} $$

其中,$J$为电流密度(单位:A/m²),$I$为总电流(单位:A),$A$为导体横截面积(单位:m²)。该公式来源于麦克斯韦方程组对稳态电流的推导,在麻省理工学院《电磁场与波》课程讲义中有详细论述。

工程实践中,均匀电流的典型应用场景包括:

  1. 理想导线模型:忽略趋肤效应的高频电路分析
  2. 半导体器件仿真:PN结载流子分布的简化计算
  3. 电磁屏蔽设计:均匀电流环产生的标准磁场模型

美国国家标准与技术研究院(NIST)在《电磁测量标准手册》中特别指出,实验室环境下通过精密控制导体材料和截面形状,可近似实现均匀电流分布。这种特性在电阻率测量和标准电阻器校准领域具有重要应用价值。

网络扩展解释

均匀电流(Uniform Current)指电流密度在导体截面上均匀分布的状态,即单位面积通过的电流量相等。以下是详细解释:

  1. 物理定义 在理想导体中,当载流子的运动速度与方向完全一致,且导体截面积、材料特性均匀时,电流密度矢量$mathbf{J}$在任意位置的数值和方向均相同,此时称为均匀电流。数学表达式为: $$ mathbf{J} = frac{I}{A} mathbf{hat{n}} $$ 其中$I$为总电流,$A$为导体横截面积,$mathbf{hat{n}}$为电流方向单位矢量。

  2. 形成条件

    • 导体材质均匀,无内部缺陷;
    • 电场分布均匀(如直流稳恒电路);
    • 导体截面积恒定,避免边缘效应导致电流密度变化。
  3. 实际应用 常见于理论模型的简化分析,例如:

    • 计算长直导线磁场时假设电流均匀分布;
    • 信号传输系统中要求电流均匀性以减少损耗(如提到的“信号电流均匀性”指标);
    • 变压器设计中使用恒流转换器(constant-current transformer)维持均匀电流。
  4. 与非均匀电流的区别 非均匀电流通常出现在高频交流电(趋肤效应)、导体形状突变(如接头处)或材料不均匀时,需通过混合法、数值仿真等复杂方法计算。

如需了解具体工程案例或更深入的数学推导,可进一步查阅电磁学相关文献。

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