Duże znaczenie teoretyczne przy badaniu prądu elektrycznego ma wektorowa wielkość fizyczna zwana gęstością prądu.
(3)
Miarą gęstości jest j =
lub
gdzie: Sjest przekrojem normalnym, a v0 wektorem jednostkowym skierowanym zgodnie z kierunkiem płynącego prądu.
Rys. 2
Zakładając, że gęstość nośników dodatnich i ujemnych wynosi n ich prędkość jest jednakowa i równa v a bezwzględna wartość ładunku elementarnego e, wówczas natężenie obliczymy ze wzoru
I = e n -v • S cos a. (5)
Jeżeli nośniki poruszają się równolegle do ścian przewodnika, to
Ś o v = S ■ vcosa
I =e n-S o v . (5’)
Różniczkując wyrażenie względem przekroju S dostajemy
j = e-n■ vcosa
lub uwzględniając
v-cosa = v„ j = e n vn .
Ostatni związek można zapisać wektorowo