位移电流和全电流定律.ppt

《位移电流和全电流定律.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《位移电流和全电流定律.ppt（21页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、7-6 位移电流和全电流定律位移电流和全电流定律一一.位移电流位移电流1、电磁场的基本规律、电磁场的基本规律对静电场对静电场对稳恒磁场对稳恒磁场对变化的磁场对变化的磁场包含电阻、电感线圈的电包含电阻、电感线圈的电路路,电流是连续的电流是连续的.RLII电流的连续性问题电流的连续性问题:包含有电容的电流包含有电容的电流是否连续是否连续II+1、位移电流位移电流在电流非稳恒状态下在电流非稳恒状态下,安培环路定理是否正确安培环路定理是否正确?对对 面面对对 面面矛盾矛盾+电容器破坏了电路中传导电流的连续性。电容器破坏了电路中传导电流的连续性。+II电容器上极板在充放电过程中，造成极板上电荷电容器上极

2、板在充放电过程中，造成极板上电荷积累随时间变化。积累随时间变化。电位移通量电位移通量单位时间内极板上电荷增加（或减少）等于通入单位时间内极板上电荷增加（或减少）等于通入（或流出）极板的电流（或流出）极板的电流 若把最右端若把最右端电位移通量的时间变化率电位移通量的时间变化率看作为一种电流，看作为一种电流，那么电路就连续了。麦克斯韦把这种电流称为那么电路就连续了。麦克斯韦把这种电流称为位移电流位移电流。定义定义（位移电流密度）（位移电流密度）变化的电场象传导电流一样能产生磁场，从产生变化的电场象传导电流一样能产生磁场，从产生磁场的角度看，变化的电场可以等效为一种电流。磁场的角度看，变化的电场可以

3、等效为一种电流。位移电流的方向位移电流的方向位移电流与传导电流方向相同位移电流与传导电流方向相同如放电时如放电时反向反向同向同向二、全电流定律二、全电流定律全电流全电流通过某一截面的全电流是通过这一截面的通过某一截面的全电流是通过这一截面的传导电流传导电流、运流电流运流电流和和位移电流位移电流的的代数和代数和.在任一时刻在任一时刻,电路中的全电流总是连续的电路中的全电流总是连续的.在非稳恒的电路中在非稳恒的电路中,安培环路定律仍然成立安培环路定律仍然成立.全电流定律全电流定律位移电流和传导电流一样，都能激发磁场位移电流和传导电流一样，都能激发磁场传导电流传导电流位移电流位移电流电荷的定向移动电

4、荷的定向移动电场的变化电场的变化通过电流产生焦耳热通过电流产生焦耳热真空中无热效应真空中无热效应传导电流和位移电流在激发磁场上是等效传导电流和位移电流在激发磁场上是等效左旋左旋右旋右旋对称美对称美例例7-13 半径为半径为R,相距相距l(lR)的圆形空气平板电容器的圆形空气平板电容器,两端加上交变电压两端加上交变电压U=U0sin t,求电容器极板间的求电容器极板间的:(1)位移电流位移电流;(2)位移电流密度的大小位移电流密度的大小;(3)位移电流激发的磁场分布位移电流激发的磁场分布B(r),r为圆板的中心距离为圆板的中心距离.解：解：(1)由于由于lR,故平板故平板间可作匀强电场处理间可作

5、匀强电场处理,根据位移电流的定义根据位移电流的定义平性板电容器的电容平性板电容器的电容代入代入,可得同样结果可得同样结果.(2)由位移电流密度的定义由位移电流密度的定义或者或者另解另解(3)因为电容器内因为电容器内 I=0,且磁场分布应具有轴对称性且磁场分布应具有轴对称性,由全电流定律得由全电流定律得静电场和稳恒磁场的基本规律静电场和稳恒磁场的基本规律静电场静电场稳恒磁场稳恒磁场变变 麦克斯韦认为静电场的高斯定理和磁场的高斯定麦克斯韦认为静电场的高斯定理和磁场的高斯定理也适用于一般电磁场理也适用于一般电磁场.所以所以,可以将电磁场的基本规可以将电磁场的基本规律写成律写成麦克斯韦方程组麦克斯韦方

6、程组(积分形式积分形式):7-7 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组对于各向同性对于各向同性介质，有介质，有麦克斯韦方程组物理意义：麦克斯韦方程组物理意义：1、通过任意闭合面的电位移通量等于该曲面所包围、通过任意闭合面的电位移通量等于该曲面所包围的自由电荷的代数和。的自由电荷的代数和。2、电场强度沿任意闭曲线的线积分等于以该曲线为、电场强度沿任意闭曲线的线积分等于以该曲线为边界的任意曲面的磁通量对时间变化量的负值。边界的任意曲面的磁通量对时间变化量的负值。3、通过任意闭合面的磁通量恒等于零。、通过任意闭合面的磁通量恒等于零。4、稳恒磁场沿任意闭合曲线的线积分等于穿过以该、稳恒磁场沿任意闭合曲线的线积分等于穿过以该曲线为边界的曲面的全电流。曲线为边界的曲面的全电流。麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组(微分形式微分形式)(P279，7-38,7-39式式)