位移电流假设教学资料.ppt

位移电流假设IS2S1 恒定电流取环路恒定电流取环路 L，对环路，对环路取两个任意曲面取两个任意曲面 S1、S2，LI 对于稳恒电流，穿过环路所张任意曲面的的电对于稳恒电流，穿过环路所张任意曲面的的电流强度都是相等的。流强度都是相等的。但对于非稳恒电流又如何呢？但对于非稳恒电流又如何呢？由安培环路定理有：由安培环路定理有：穿过两个曲面的电流强度相等，穿过两个曲面的电流强度相等，一、位移电流的提出一、位移电流的提出以电容器充、放电过程为例以电容器充、放电过程为例,22)位移电流位移电流 Id 与传导电流与传导电流 Ic 的比较的比较传导电流传导电流 Ic位移电流位移电流 Id由宏观电荷的运动产生由宏观电荷的运动产生由变化的电场产生由变化的电场产生有有Joule热效应热效应无无Joule热效应热效应可产生涡旋的磁场可产生涡旋的磁场可产生涡旋的磁场可产生涡旋的磁场KIdIcB2麦克斯韦假设麦克斯韦假设6 S1 面有电流流过面有电流流过,而而 S2 面无电流通过。面无电流通过。对对 S2 面应用安培环路定理：面应用安培环路定理：非稳恒情况下，非稳恒情况下，对于同一个环路对于同一个环路 L，环路所张的曲面不同时，环路所张的曲面不同时，所得到的结果仍相同。所得到的结果仍相同。（数学形式上和谐了！）（数学形式上和谐了！）作环路作环路 L,对对 L 取两个曲面取两个曲面 S1、S2。对对S1 面应用安培环路定理：面应用安培环路定理：修改之后：修改之后：S2S1LK 7 麦克斯韦假设：麦克斯韦假设：位移电流在其周围空间也能激发磁位移电流在其周围空间也能激发磁场，并且这磁场与等值的传导电流所激发的磁场完全场，并且这磁场与等值的传导电流所激发的磁场完全相同。相同。全电流：全电流：全电流永远是连续的。全电流永远是连续的。在一般情况下，在一般情况下，空间中的磁场应该是由传导电流空间中的磁场应该是由传导电流和位移电流共同产生的。和位移电流共同产生的。空间中的总磁场和全电流满空间中的总磁场和全电流满足安培环路定理足安培环路定理，即：，即：式中：式中：代表传导电流，代表传导电流，是由全电流产生的。是由全电流产生的。电磁场的基本方程之一电磁场的基本方程之一8变化的电场激发磁场变化的电场激发磁场（麦克斯韦假设）（麦克斯韦假设）变化的磁场激发电场变化的磁场激发电场（法拉第电磁感应定律）（法拉第电磁感应定律）比较：比较：左手螺旋关系左手螺旋关系右手螺旋关系右手螺旋关系9(Hd为为 Id 产生的涡旋磁场产生的涡旋磁场)左旋左旋右旋右旋对称对称10例题例题1：一平行板电容器的两极板都是半径为一平行板电容器的两极板都是半径为5.0cm的导体片，在充电时，电场的变化率为的导体片，在充电时，电场的变化率为两极板间的位移电流两极板间的位移电流ID为为解：解：(1)如图所示，电场强度方向垂直向下，圆板如图所示，电场强度方向垂直向下，圆板的的D的通量为的通量为求：求：(1)两板间的位移电流两板间的位移电流(忽略边缘忽略边缘效应效应)，(2)两板边缘的磁感应强度两板边缘的磁感应强度B位移电流方向与电场方向相同位移电流方向与电场方向相同11由于忽略边缘效应，位移电流是对称分布的，由由于忽略边缘效应，位移电流是对称分布的，由环路定理可得：环路定理可得：根据右手定则，根据右手定则，B的方向如图所示。的方向如图所示。B B12例题例题2：一平行板电容器的两极板都是圆形板，面积一平行板电容器的两极板都是圆形板，面积为为S，其上的电荷随时间变化：，其上的电荷随时间变化：求：求：(1)电容器中位移电流密度的大小。电容器中位移电流密度的大小。(2)设设r为为电容器中一点到极板垂直轴线的距离，求该点的电容器中一点到极板垂直轴线的距离，求该点的B。解：解：(1)电容器中电位移矢量的大小为电容器中电位移矢量的大小为(2)根据环路定理得根据环路定理得 所以所以13结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！14