கரண்ட் டென்சிட்டி வெக்டர் (Current Density Vector)

 கரண்ட் டென்சிட்டி வெக்டர் (Current Density Vector) என்பது மின்காந்தவியல் மற்றும் மின்னணுக்கோட்பாடு (electromagnetism and electronics) துறைகளில் மின்காந்தம் 

$\mathbf{J}$ பற்றி விவரிக்கும் ஒரு முக்கியமான அளவைக் குறிக்கிறது. இது மின் சாரங்களை (electric charges) குறிக்கும் வேகத்தை (rate) மற்றும் திசையை (direction) வரையறுக்கிறது.

கரண்ட் டென்சிட்டி (Current Density):

• கணித வரையறை:

  $$\mathbf{J}=\frac{I}{\mathrm{A}}$$
  • $\mathbf{J}$ என்பது கரண்ட் டென்சிட்டி வெக்டர் ஆகும்.
  • $I$ என்பது மின்னோட்டம் (electric current) ஆகும், இது சார்ஜ்களின் (charges) இயக்கத்தை குறிக்கிறது.
  • $A$ என்பது வெட்டு நிலப்பரப்பு (cross-sectional area) ஆகும், இதில் மின்னோட்டம் பாய்கிறது.

• அளவியல் (Units):

  • $\mathbf{J}$ எனும் கரண்ட் டென்சிட்டியின் SI முறை அண்மை $\text{A/m}^2$ (அம்பியர் பிரம்மீன் நிலப்பரப்புக்கு) ஆகும்.

கரண்ட் டென்சிட்டி வெக்டர் $\mathbf{J}$ பற்றிய விளக்கம்:

1. திசையும் அளவுமாக:

   • $\mathbf{J}$ என்பது ஒரு வெக்டர் ஆகும், அதாவது இது திசை (direction) மற்றும் அளவைக் (magnitude) கொண்டது.
   • இது மின்னோட்டம் $I$ எந்த திசையில் பாய்கிறது என்பதையும், எந்த அளவுக்கு பாய்கிறது என்பதையும் விளக்குகிறது.

2. பொருள் மற்றும் சார்ஜ் இயக்கம்:

   • கரண்ட் டென்சிட்டி $\mathbf{J}$ சார்ஜ் சார்ந்த பொருள் (charge carriers) எவ்வாறு ஒரு பொருளின் (material) வழியாக நகர்கிறது என்பதை விளக்குகிறது.
   • மின்னோட்டம் $\mathbf{J}$ குறிக்கும் பொருளின் சீராகப் பரவலான இயக்கத்தின் அளவுருவாகும்.

3. பயன்பாடுகள்:

   • மின்காந்தவியல், மின்னணுக்கோட்பாடு, மற்றும் மின்னணுக்கருவிகளின் வடிவமைப்பு (design of electronic devices) போன்ற துறைகளில் இந்த கருத்து பயன்படுத்தப்படுகிறது.
   • இது மின்னணுக்கோட்பாட்டில் (electromagnetic theory) மேக்ஸ்வெல் சமன்பாடுகளிலும் மிக முக்கியமாக உள்ளது.

உதாரணம்:

• ஒரு ஒட்டக நடத்தில் (wire) மின்னோட்டம் பாயும் போது, அந்த ஒட்டகத்தின் வெட்டு நிலப்பரப்பில் $\mathbf{J}$ கரண்ட் டென்சிட்டி வெக்டர் பாயும் சார்ஜின் திசையும் அதனது விகிதமும் காட்டும்.

• ஒரு பொருளில் $\mathbf{J}$ அதிகமாக இருந்தால், அதற்குள் மின்னோட்டம் அதிகமாகவும் வேகமாகவும் பாய்கிறது எனக் கொள்ளலாம்.

முடிவு:

கரண்ட் டென்சிட்டி வெக்டர் $\mathbf{J}$ என்பது மின்னோட்டம் $I$ ஒரு பொருளில் எவ்வாறு பாய்கிறது என்பதை முழுமையாகக் கூறும் முக்கியமான அளவுரு. இது மின்காந்தவியல் மற்றும் மின்னணுக்கோட்பாட்டில் ஒரு முக்கியமான பங்கு வகிக்கிறது.