四維電流密度

四維電流密度J是在相對論中,對應電磁學的電流密度以及電荷密度的四維矢量。

定義為:
: J^a = (c \rho , \mathbf{j}) = (c \rho , j_x, j_y , j_z)
j是一般的電流密度,\rho是電荷密度,c是光速。

  • 電流連續方程可寫成

: D \cdot J = \partial_a J^a = \frac{\partial \rho}{\partial t} + \nabla \cdot \mathbf{j} = 0
其中D是四維梯度(1/c ∂/∂t, ∇)。

上述方程亦可寫作:
: J^a{}_{,a}=0\,
: J^a{}_{;a}=0\,(廣義相對論)

  • 四維電流密度亦應用在馬克士威方程組的相對論形式上:

\frac{\partial F^{\alpha\beta}}{\partial x^\alpha}=\mu_0J^\beta
參見
*電磁張量

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