第二十六講、位移電流和全電流定律

7-6位移電流和全電流定律一.位移電流1、電磁場(chǎng)的基本規(guī)律對(duì)靜電場(chǎng)對(duì)穩(wěn)恒磁場(chǎng)對(duì)變化的磁場(chǎng)包含電阻、電感線圈的電路,電流是連續(xù)的.RLII電流的連續(xù)性問(wèn)題:包含有電容的電流是否連續(xù)II++++++1、位移電流在電流非穩(wěn)恒狀態(tài)下,安培環(huán)路定理是否正確?對(duì)面對(duì)面矛盾++++++電容器破壞了電路中傳導(dǎo)電流的連續(xù)性。+++++++++II電容器上極板在充放電過(guò)程中，造成極板上電荷積累隨時(shí)間變化。電位移通量單位時(shí)間內(nèi)極板上電荷增加（或減少）等于通入（或流出）極板的電流

若把最右端電位移通量的時(shí)間變化率看作為一種電流，那么電路就連續(xù)了。麥克斯韋把這種電流稱為位移電流。定義（位移電流密度）變化的電場(chǎng)象傳導(dǎo)電流一樣能產(chǎn)生磁場(chǎng)，從產(chǎn)生磁場(chǎng)的角度看，變化的電場(chǎng)可以等效為一種電流。位移電流的方向位移電流與傳導(dǎo)電流方向相同如放電時(shí)反向同向二、全電流定律全電流通過(guò)某一截面的全電流是通過(guò)這一截面的傳導(dǎo)電流、運(yùn)流電流和位移電流的代數(shù)和.在任一時(shí)刻,電路中的全電流總是連續(xù)的.在非穩(wěn)恒的電路中,安培環(huán)路定律仍然成立.全電流定律位移電流和傳導(dǎo)電流一樣，都能激發(fā)磁場(chǎng)傳導(dǎo)電流位移電流電荷的定向移動(dòng)電場(chǎng)的變化通過(guò)電流產(chǎn)生焦耳熱真空中無(wú)熱效應(yīng)傳導(dǎo)電流和位移電流在激發(fā)磁場(chǎng)上是等效．左旋右旋對(duì)稱美例7-13半徑為R,相距l(xiāng)(l?R)的圓形空氣平板電容器,兩端加上交變電壓U=U0sint,求電容器極板間的:(1)位移電流;(2)位移電流密度的大小;(3)位移電流激發(fā)的磁場(chǎng)分布B(r),r為圓板的中心距離.解：(1)由于l?R,故平板間可作勻強(qiáng)電場(chǎng)處理,根據(jù)位移電流的定義平性板電容器的電容代入,可得同樣結(jié)果.(2)由位移電流密度的定義或者另解(3)因?yàn)殡娙萜鲀?nèi)I=0,且磁場(chǎng)分布應(yīng)具有軸對(duì)稱性,由全電流定律得靜電場(chǎng)和穩(wěn)恒磁場(chǎng)的基本規(guī)律靜電場(chǎng)穩(wěn)恒磁場(chǎng)變

麥克斯韋認(rèn)為靜電場(chǎng)的高斯定理和磁場(chǎng)的高斯定理也適用于一般電磁場(chǎng).所以,可以將電磁場(chǎng)的基本規(guī)律寫(xiě)成麥克斯韋方程組(積分形式):7-7麥克斯韋方程組對(duì)于各向同性介質(zhì)，有麥克斯韋方程組物理意義：1、通過(guò)任意閉合面的電位移通量等于該曲面所包圍的自由電荷的代數(shù)和。2、電場(chǎng)強(qiáng)度沿任意閉曲線的線積分等于以該曲線為邊界的任意曲面的磁通量對(duì)時(shí)間變化量的負(fù)值。3、通過(guò)任意閉合面的磁通量恒等于零。4、穩(wěn)恒磁場(chǎng)沿任意閉合曲線的