這個(gè)問(wèn)題，每次我發(fā)相關(guān)話題的時(shí)候，評(píng)論區(qū)都有同學(xué)爭(zhēng)辯，比如“我們班上物理老師講，電流在高中是標(biāo)量，到了大學(xué)、就是矢量了”，或者“電流有時(shí)是標(biāo)量，有時(shí)又可以處理成矢量”……今天我們就來(lái)以正視聽(tīng)。結(jié)論在本文最后一段！

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下面四個(gè)觀點(diǎn)，難度依次增大，你可以拿去問(wèn)身邊的物理老師，應(yīng)該可以看到他們逐漸扭曲的表情……

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①觀點(diǎn)1：根據(jù)電流的定義式：I=q/t，q和t都是標(biāo)量，所以I明顯是標(biāo)量！

另外：矢量的典型特點(diǎn)是“合成法則滿足平行四邊形定則”，而兩根導(dǎo)線的電流，無(wú)論“導(dǎo)線夾角”怎么樣，最終匯合的電流都是I1+I2，顯然不滿足平行四邊形定則、所以也說(shuō)明電流是標(biāo)量；甚至，從歐姆定律看，I=U/R，電壓U和電阻R都是標(biāo)量，所以電流也不會(huì)是矢量。

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坤哥點(diǎn)評(píng)：以上內(nèi)容，是任何一個(gè)高中物理老師都會(huì)給你講的，所以并不帶來(lái)新的信息。

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②觀點(diǎn)2：電流微觀表達(dá)式I=neSv，這里速度v是矢量，也就說(shuō)明I應(yīng)該是個(gè)矢量！

坤哥解答：這個(gè)公式我們就要探討一下了。首先，公式里面含有一個(gè)高中不學(xué)、大學(xué)才講的物理量“電流密度矢量?”，這個(gè)量用是來(lái)描述某點(diǎn)電流強(qiáng)弱和流動(dòng)方向的物理量、是個(gè)矢量（方向?yàn)樵擖c(diǎn)電流方向、也即正電荷的運(yùn)動(dòng)方向）。對(duì)于理想細(xì)導(dǎo)線來(lái)說(shuō)，電流（電流強(qiáng)度）一個(gè)量就夠了。然而對(duì)于諸如大塊導(dǎo)體導(dǎo)電，需要描述電流的空間分布等更復(fù)雜的細(xì)節(jié)，電流強(qiáng)度這個(gè)量就不足以說(shuō)清楚了，這時(shí)候就需要引入“電流密度矢量”。

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有了“電流密度矢量”這個(gè)物理量，我們?cè)賮?lái)理解電流的微觀表達(dá)式“I=neSv=nev·S”，積分形式是【見(jiàn)下圖，這里發(fā)不了公式】（兩個(gè)矢量的點(diǎn)積哦），即：通過(guò)某截面的電流即為“電流密度矢量通過(guò)該面的通量”。說(shuō)人話——電流與磁通量類似，都是一種“通量”，電流是電流密度矢量的通量。磁通量是標(biāo)量、電流也是標(biāo)量。通量都是標(biāo)量。

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③觀點(diǎn)3：根據(jù)安培力的定義“F=IL×B”（矢量的叉積。叉積、點(diǎn)積的知識(shí)點(diǎn)我就不講了，同學(xué)們?nèi)绻麤](méi)有聽(tīng)過(guò)這個(gè)概念，這個(gè)觀點(diǎn)3就跳過(guò)吧），這也明顯說(shuō)明電流I是矢量，否則這里哪來(lái)的“叉積”！

坤哥解答：嚴(yán)格的說(shuō)，安培力的微分形式是dF=Idl×dB，這里是把電流元“IdL”處理成了矢量，電流元的方向即為該處電流的方向。所以這里并不是用的“電流I”的矢量性、更不能說(shuō)這個(gè)公式中電流I就是矢量了。

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?④觀點(diǎn)4：我是大學(xué)生，我們的電工學(xué)教材里面明明白白寫(xiě)著“電流相量（復(fù)數(shù)形式）”，怎么你們高中老師死活要認(rèn)為“電流一定是標(biāo)量”，你們這些老師是不是沒(méi)有讀過(guò)大學(xué)？

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坤哥解答：在電工學(xué)中，表征正弦量用的都是復(fù)數(shù)，如“電壓相量”、“電流相量”、“電動(dòng)勢(shì)相量”等。而用復(fù)數(shù)來(lái)表示“電流”，只是一種數(shù)學(xué)上的便捷（正弦量的運(yùn)算可簡(jiǎn)化為相量的運(yùn)算）。就好比我們研究地球的公轉(zhuǎn)、把地球視為質(zhì)點(diǎn)，但地球?qū)嶋H上顯然不是質(zhì)點(diǎn)。

所以，不能根據(jù)“大學(xué)電工學(xué)教材把電流、電壓處理成了復(fù)數(shù)形式的相量”，就錯(cuò)誤的認(rèn)為“到了大學(xué)，電流、電壓就是矢量了”！數(shù)學(xué)技巧不能反證其物理本質(zhì)。

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總結(jié)：以后我們談“電流”，先要分清楚您說(shuō)的是“電流強(qiáng)度I”、還是“電流密度矢量J”、還是“電流元IdL”。就絕大多數(shù)高中同學(xué)問(wèn)到的、常規(guī)意義上的電流（即I=q/t，I=U/R）這個(gè)量來(lái)說(shuō)，它確實(shí)是個(gè)標(biāo)量——高中是、到了大學(xué)也是，翻不了案的！