stroom als vector

Jan van de Velde stelde deze vraag op 17 december 2025 om 23:37.

een discussie over elektrische stroom al of niet als vectorgrootheid geknipt uit een andere discussie.




Reacties

Pieter Kuiper op 18 december 2025 om 12:04

Griffiths is natuurlijk een standaardwerk, ongeacht wat Theo ervan vindt.

Er zijn wel meer voorbeelden van dat het officiëel (volgens BIPM of IUPAP) iets anders zou moeten dan wat er algemeen gebruikt wordt in de litteratuur. 

Theo de Klerk op 18 december 2025 om 12:29

Ik heb geen mening over Griffiths standaardwerk. Slechts dat I als stroomsterkte een scalar is en geen vector. Ook als een standaardwerk dat vermeldt. Standaards kunnen er ook naast zitten. Laat het eerste foutloze boek zich melden.

Pieter Kuiper op 18 december 2025 om 12:53

Griffiths is niet fout. Het is duidelijk dat hij zich bewust is van verschillen van opvatting, en hij kiest ervoor electrische stroom als een vectorgrootheid te behandelen.

De erkende standaards voor nomenclatuur en notatie (BIPM, IUPAP) veranderen soms van mening wanneer het niet lukt de vaklitteratuur mee te krijgen. Een voorbeeld daarvan was de "elektrische constante" die nu weer permittiviteit van vacuum heet (of zoiets).

Jaap op 20 december 2025 om 23:57

Is de elektrische stroomsterkte een scalar of een vector?
Natuurkundig zijn beide opvattingen mijns inziens goed, mits consistent toegepast.

Hoe bepaal je of zo'n opvatting natuurkundig goed is?
• Soms is er een definitie die internationaal brede steun geniet, zoals de definitie van eenheden die behoren bij de zeven basisgrootheden volgens het Système international d'unités (SI). Is er zo'n internationaal onderschreven bron waarin is bepaald dat de elektrische stroomsterkte een scalar dan wel een vector is? Zo'n bron kan ik niet noemen. Het SI gaat primair om eenheden en bepaalt niet dat de elektrische stroomsterkte een scalar of een vector is.
• Binnen een natuurkundige context of uiteenzetting lijkt het me een redelijke eis dat de behandeling van de elektrische stroomsterkte als scalar dan wel vector consistent is met de behandeling van de andere natuurkundige grootheden, zoals tijd, lengte enzovoort.
Aan deze consistentie-eis kan worden voldaan met Theo's opvatting dat de elektrische stroomsterkte een scalar is en de uitdrukking $\vec{F}_\text{lorentz}=I\,\vec{L}\times\vec{B}$.
Aan de consistentie-eis kan ook worden voldaan met Griffiths' opvatting dat de elektrische stroomsterkte een vector is en de definitie $\vec{I}=\lambda\, \vec{v}$.
Wat betreft de consistentie zijn beide opvattingen gelijkwaardig, lijkt me, en is er geen fundamenteel natuurkundig argument voor de ene of de andere opvatting.
De uitdrukking $\vec{F}_\text{lorentz}=\vec{I}\times(\vec{L}\times\vec{B})$ is een niet-consistent voorbeeld.
• Is er een andere grondslag of overweging om de ene opvatting te verkiezen boven de andere?

Totdat overtuigende argumenten of bronnen worden genoemd voor de opvatting dat de elektrische stroomsterkte niet als vector maar alleen als scalar kan worden behandeld, meen ik dat beide opvattingen natuurkundig goed zijn, mits consistent toegepast in de betreffende context.
Tot nu toe heeft Theo als een feit gesteld dat de elektrische stroomsterkte een scalar is en geen vector, of gezegd dat dit zijn mening is. Graag zou ik van Theo horen welke argumenten of bronnen hij hiervoor heeft.

Zoals Pieter opmerkt, is het boek van Griffiths een natuurkundig standaardwerk voor klassieke elektrodynamica, althans in de Engelstalige academische literatuur op bachelor-niveau.
Theo zegt dat hij geen mening heeft over dit standaardwerk, maar roept wel reserves op over de juistheid door te schrijven 'Standaards kunnen er ook naast zitten. Laat het eerste foutloze boek zich melden.'
Dat vind ik geen overtuigende manier om afstand te nemen van Griffiths' definitie van elektrische stroomsterkte als vectorgrootheid.

Theo schrijft op 17.12.2025 om 13.16 uur:
'Dus is het eigenlijk $F_{lorentz}=I\, \vec{L}\times\vec{B}$'
Bedoelt Theo misschien $\vec{F}_{lorentz}=I\, \vec{L}\times\vec{B}$?

Theo schrijft ook: 'De stroomsnelheid ook, maar de stroomsterkte (aantal electronen door de doorsnede van de draad) niet.'
Dit is onjuist, want de notie van elektrische lading is niet gespecificeerd. Elektronen hebben ook massa en zo meer. Het 'aantal elektronen dat door de doorsnede van een draad gaat' is een telwaarde zonder eenheid. Net zoals 'het aantal opvattingen' geen eenheid heeft.
Onjuist zou ook zijn 'de stroomsterkte (aantal elementaire ladingsquanta door de doorsnede van een draad)' omdat de dimensie tijd niet is gespecificeerd.
Aanbevolen lectuur: Binas tabel 35D1, $I=Q/t$

Theo wijst de opvatting 'de elektrische stroomsterkte is een vector' tamelijk resoluut af:
'Stroomsterkte IS GEEN vector' en drie maal '(of foutief I)' als vector.
Is men zo stellig, dan doet men er goed aan zelf correcte omschrijvingen te geven.
Groet, Jaap

Pieter Kuiper op 21 december 2025 om 18:37

In de IUPAP-publicatie Symbols, Units, Nomenclature and Fundamental Constants In Physics (1987) is het symbool voor electrische stroom alleen een gewone cursieve I (eventueel i ). Ik zie geen vette I, dus volgen IUPAP is stroom geen vector.

Maar helemaal doorslaggevend is dit argument niet. Hetzelfde geldt namelijk voor de stroomdichtheid J, en dat is toch meestal een vector J. Dat is ook echt een grootheid waarvoor vectoreigenschappen gelden zoals vectoriële additie.

Dus als je je electriciteitsleer uit Griffiths etc geleerd hebt is het nogal irritant wanneer iemand zout wil liggen op dat slakje.

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft vijftien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)