电流密度是描述电流在导体横截面上分布密度的物理量，其定义、单位及应用如下：

一、定义

电流密度（$J$）指单位截面积内通过导体的电流量，其数学表达式为：

$$J = \frac{I}{A}$$

其中：

$I$ 为通过导体横截面的电流强度（单位：安培，A）；

$A$ 为导体横截面积（单位：平方米，m²）。

二、单位

采用国际单位制，电流密度的单位为 安培每平方米（A/m²），在工程应用中常用 安培每毫米平方（A/mm²）表示。

三、矢量特性

电流密度是矢量量，其方向与电流方向一致。例如，在直导线中，电流密度方向与导线轴线平行；在环形或非均匀导体中，方向可能随位置变化。

四、应用与意义

导体性能评估：

通过测量电流密度可判断导体的导电能力，高电流密度可能提示电阻较高或存在局部发热风险；

电磁场分析：

描述电流在空间中的分布，用于分析电磁场对周围环境的影响；

工程计算：

在电路设计中，需根据电流密度选择合适截面积的导线，避免过热。

五、注意事项

均匀与非均匀导体：均匀导体中电流密度分布均匀，非均匀导体则可能呈现空间变化；

单位统一：计算时需确保电流和面积单位一致，避免单位错误。

通过以上分析可知，电流密度是电磁学和电路分析中的核心概念，其矢量特性和分布规律对工程实践具有关键指导意义。