strømtetthet

I elektromagnetismen er strømtetthet (J) definert som elektrisk strøm (I) gjennom et flateelement loddrett på strømretningen, dividert med arealet (A) av flateelementet.

\[ J = \frac{I}{A}. \]

SI-enheten for elektrisk strømtetthet er ampere per kvadratmeter (A/m²). Siden tverrsnittet til elektriske ledere vanligvis oppgis i kvadratmillimeter blir strømtettheten i praksis angitt i A/mm².

Strømtetthet er viktig når elektriske ledere skal dimensjoneres. Resistansen, det vil si den elektriske motstanden i lederne, fører til energitap og utvikling av varme som må ledes bort. Strømtettheten må holdes på et moderat nivå for å unngå at isolasjonsmaterialet rundt lederen blir ødelagt av varme eller at lederen i verste fall smelter.

Hvor høy strømtetthet som tåles vil være avhengig av en rekke faktorer. Det kan for eksempel være i hvilke omgivelser lederen er lagt og resistiviteten til materialet lederen er laget av.

For de fleste praktiske formål må lederen dimensjoneres slik at strømtettheten holder seg under rundt 6 A/mm². For fritthengende, blanke ledninger (uten isolasjon) kan dette tallet økes, mens for ledere som pakkes tett, som for eksempel er tilfelle i en transformator, må maksimal strømtetthet settes vesentlig lavere, til for eksempel rundt 2 A/mm². Hvis lederen overfører en høyfrekvent vekselstrøm må en også ta hensyn til at skinneffekten vil føre til at strømmen konsentreres mot overflaten av lederen.

I kretskort med integrerte kretser er det ikke uvanlig å operere med en vesentlig høyere strømtetthet, for eksempel opptil 35 A/mm². Dette er mulig når strømkretsen ligger åpent til slik at varme lett kan ledes bort. I de indre lagene av kretskortet må det settes et strengere krav til strømtettheten siden nedkjølingen her er mindre effektiv.