傳導(dǎo)電流與位移電流ppt課件

1、8-1什么叫位移電流：什么叫全電流：位移電流和傳導(dǎo)電流有什么不同？答：宏觀電流有三種形式：，一種是在電場作用下，大量自由電子在導(dǎo)體中運動所形成的傳導(dǎo)電流，另一種是真空或非常稀薄的氣體中帶電質(zhì)點（如電子管內(nèi)陰極發(fā)射的電子，受宇宙射線照射而電離的氣體離子等）在電場作用下運動所形成的徙動電流；還有一種是電場變化所形成的位移電流。所謂全電流，是指通過某一截面的傳導(dǎo)電流、徙動電流和位移電流的代數(shù)和。這三種電流不可能同時存在于空間的同一截面上，凡是有徙動電流之處（如真空中），不可能有傳導(dǎo)電流存在。傳導(dǎo)電流顯著之處（如金屬中），位移電流也常常小得可以忽略。位移電流顯著之處，（如電介質(zhì)中），不但無徙動電流，而

2、且傳導(dǎo)電流（漏電電流）也很小，甚至可以忽略。位移電流和傳導(dǎo)電流在產(chǎn)生磁場的效應(yīng)上是完全等效的，但它們是兩個截然不同的物理概念。位移電流和傳導(dǎo)電流的主要區(qū)別有以下幾點：位移電流是指電位移通量隨時間的變化率，而傳導(dǎo)電流是自由電荷的定向運動所形成的。因此，位移電流不存在實物的遷移。例如，在真空中電場的變化也要產(chǎn)生磁場，它仍然具有位移電流的性質(zhì)；而傳導(dǎo)電流必然伴有電荷的運動。位移電流的數(shù)學(xué)表示式為 傳導(dǎo)電流的數(shù)學(xué)表示式為sdtDsdJIssDDsssdEsdJI00式中： 稱為位移電流密度； 稱為傳導(dǎo)電流密度。傳導(dǎo)電流僅能在導(dǎo)體中存在，它決定于自由電子與導(dǎo)體晶格間的碰撞。因此，它有熱損耗，單位體積內(nèi)的

3、熱損耗決定于焦耳一楞次定律：P=J0*E=E2 瓦米3。而位移電流還可以存在于電介質(zhì)及真空中。在電介質(zhì)中，位移電流的熱損耗（即介質(zhì)吸收）不遵從焦耳一楞次定律；在真空中，位移電流無熱效應(yīng)。 tDJDEJ08-2按下述幾個方面比較一下靜電場與渦旋電場：(1)由什么產(chǎn)生？(2)電力線的分布怎樣？(3)對導(dǎo)體有何作用？答：(1)從產(chǎn)生的原因看，靜電場是由電荷產(chǎn)生的，是有源電場，而渦旋電場是由變化的磁場產(chǎn)生，它不依賴于場源電荷，是無源電場。(2)從電力線的分布看，靜電場的電力線是不閉合的，從正電荷出發(fā)（或來自無窮遠處），終止于負電荷（或伸延到無窮遠），而渦旋電場的電力線必定是閉合的，沒有起點和終點。(3

4、)從對導(dǎo)體的作用看。靜電場可使導(dǎo)體中的自由電荷發(fā)生移動，平衡時導(dǎo)體內(nèi)部的靜電場強度必定為。，單是靜電場不能在導(dǎo)體中形成持續(xù)流動的電流，渦旋電場也可使導(dǎo)體中的自由電荷發(fā)生移動，它的電場強度不依賴于導(dǎo)體是否存在，可以在導(dǎo)體中形成持續(xù)的電流。8-3為什么說麥克斯韋方程組的積分形式和微分形式等效？微分形式與積分形式相比較，有些什么新內(nèi)容？答：麥克斯韋方程組是在一定的科學(xué)假設(shè)（位移電流，渦旋電場）的前提下，直接從庫侖定律、畢奧一薩伐爾定律和法拉弟電磁感應(yīng)定律三大實驗定律歸納出來的，它的積分形式和微分形式是等效的。因為它們之間的過渡不需要新的物理假設(shè)和實驗基礎(chǔ)，只需采用數(shù)學(xué)手段，根據(jù)矢量分析中的高斯定理和斯托克斯定理，就可由積分形式推導(dǎo)出微分形式，它們描述的規(guī)律是相同的。麥克斯韋方程組的積分形式描寫的是某一選定區(qū)域內(nèi)電磁場整體的情況，如某一閉合回路或封閉曲面內(nèi)各電磁場量E, D, B, H, , J等）之間的相互聯(lián)系，它雖能適用于一般情形的電磁場，但不能直接表示某一點各電磁場量之間的關(guān)系。麥克斯韋方程組的微分形式描寫的是電磁場中某些點電磁場量的大小和變化情況，它反映了一般情況下，電荷電流激發(fā)的電磁場在和J為零區(qū)域的性質(zhì)，以及電磁場內(nèi)部矛盾運動的規(guī)律，這是