電流密度(current density)
電流密度是一種度量,以矢量的形式定義,其方向是電流的方向,其大小是單位截面面積的電流。采用國(guó)際單位制,電流密度的單位是“安培/平方米”。用方程表達(dá),
j=i/a;
其中, i是電流,j 是電流密度,a 是截面矢量。
根據(jù)歐姆定律的另一種形式,電流密度與電場(chǎng) e和物質(zhì)的電導(dǎo)率σ 的關(guān)系可以表達(dá)為
j=σe。
單位電極面積上通過的電流強(qiáng)度。一般是指陰極電流密度。電流密度的計(jì)算公式為：
式中jk為電流密度，a／m2；i為通過電解槽的電流，a；f為一個(gè)槽內(nèi)全部陰極的有效總面積(現(xiàn)行并聯(lián)電解)，m2。電流密度是電解生產(chǎn)中最重要的一項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。根據(jù)法拉第定律，電解產(chǎn)物量正比于通過的電流，故而電流密度標(biāo)記著電解過程的強(qiáng)度，直接決定電解工廠的生產(chǎn)率。但電解的電能消耗則隨電流密度提高而增大，亦即電解生產(chǎn)費(fèi)用隨之增加。選擇電流密度的一般原則是，既要滿足電解工藝技術(shù)的要求，又要體現(xiàn)電解生產(chǎn)基建投資和單位電解產(chǎn)品電耗之間的最有利關(guān)系，以便獲得最佳的電解技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。幾種金屬水溶液電解的電流密度舉例于表。