位移电流与全电流定律精.ppt

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1、位移电流与全电流定律第1页，本讲稿共15页2 1865 年麦克斯韦在总结前人工作的基础上，提出年麦克斯韦在总结前人工作的基础上，提出完整的电磁场理论，他的主要贡献是提出了完整的电磁场理论，他的主要贡献是提出了“有旋电有旋电场场”和和“位移电流位移电流”两个假设，从而预言了电磁波的两个假设，从而预言了电磁波的存在，并计算出电磁波的速度（即存在，并计算出电磁波的速度（即光速光速）.(真空真空中中 )1888 年赫兹的实验证实了他的预言，麦克斯韦理论年赫兹的实验证实了他的预言，麦克斯韦理论奠定了经典电动力学的基础，为无线电技术和现代电子奠定了经典电动力学的基础，为无线电技术和现代电子通讯技术发展开辟

2、了广阔前景通讯技术发展开辟了广阔前景.第2页，本讲稿共15页3稳恒电流磁场的安培环路定理：I：传导电流非稳恒电流一一 位移电流位移电流第3页，本讲稿共15页4(a)充电时(b)放电时两极板间电位移为：电位移通量为：时刻与传导电流同向第4页，本讲稿共15页5位移电流：位移电流密度：电场中某点的位移电流密度等于该点的电位移矢量对时间的变化率；通过电场中的某截面的位移电流强度等于通过该截面的电位移通量对时间的变化率。在非稳恒情况下，电流也是连续闭合的。+-第5页，本讲稿共15页6二、全电流二、全电流如果电路中同时有传导电流和位移电流通过某一截面，则二者之和称为全电流。全电流电流密度：全电流电流强度：

3、全电流在任何情况下总是连续的。存在媒体导体导体、电介质、真空第6页，本讲稿共15页7三、位移电流的磁场三、位移电流的磁场麦克斯韦认为：位移电流激发磁场的规律与传导电流相同。全电流定理全电流定理：在磁场中沿任一闭合回路磁场强度的线积分，在数值上等于该闭合回路内传导电流和位移电流的代数和。位移电流的意义：揭示了电场和磁场的内在联系涡旋磁场第7页，本讲稿共15页8结论：结论：传导电流和位移电流都能激发涡旋磁场。传导电流和位移电流都能激发涡旋磁场。位移电流的引入深刻地揭示了电场和磁场的内在位移电流的引入深刻地揭示了电场和磁场的内在联系，反映了自然界对称性的美。法拉第电磁感应定联系，反映了自然界对称性的

4、美。法拉第电磁感应定律表明了变化磁场能够产生涡旋电场，位移电流假设律表明了变化磁场能够产生涡旋电场，位移电流假设的实质则是表明变化电场能够产生涡旋磁场。变化的的实质则是表明变化电场能够产生涡旋磁场。变化的电场和变化的磁场互相联系，相互激发，形成一个统电场和变化的磁场互相联系，相互激发，形成一个统一的电磁场。一的电磁场。第8页，本讲稿共15页9解：解：(1)平行板之间的电场为：平行板之间的电场为：D=jD均匀分布在横截面上，与传导电流同向。均匀分布在横截面上，与传导电流同向。a例例1.一圆形平行板电容器，两极板的半径为一圆形平行板电容器，两极板的半径为a。设其。设其 正在充放电，电荷按规律正在充

5、放电，电荷按规律Q=Qosin t变化，忽略变化，忽略 边缘效应。求：两极板间任意点的边缘效应。求：两极板间任意点的 jD 和和？（2）位移电流强度：）位移电流强度：第9页，本讲稿共15页（1）电容器两极板间的位移电流（2）以两板中心连线为轴，取半径为r的圆形回路，应用全电流定律例2.有一平板电容器，两极板是半径R=0.1m的导体圆板，匀速充电使电容器两极板间电场的变化率为 。求：(1)位移电流；(2)两极板间离两板中心连线为r处的磁感强度 和r=R处的 。第10页，本讲稿共15页第11页，本讲稿共15页12所以所以BrR第12页，本讲稿共15页13例例3.一空气平行板电容器，略去边缘效应。一

6、空气平行板电容器，略去边缘效应。1）充电完毕后，断开电源，然后拉开两极板。）充电完毕后，断开电源，然后拉开两极板。此过程中两极板间是否有此过程中两极板间是否有 jD？2）充电完毕后，仍接通电源，然后拉开两极板。）充电完毕后，仍接通电源，然后拉开两极板。此过程中两极板间是否有此过程中两极板间是否有 jD？为什么？为什么？jD=0jD 0D 改变！改变！第13页，本讲稿共15页14 例例4 有一圆形平行平板电容器有一圆形平行平板电容器,.现对现对其充电其充电,使电路上的传导电流使电路上的传导电流 ,若略去边缘效应若略去边缘效应,求求（1）两极板间的位移电流）两极板间的位移电流;（2）两）两极板间离开轴线的距离为极板间离开轴线的距离为 的点的点 处的磁处的磁感强度感强度.*解解 如图作一半径如图作一半径 为为 平行于极板的圆形平行于极板的圆形回路，通过此圆面积的回路，通过此圆面积的电位移通量为电位移通量为第14页，本讲稿共15页15计算得计算得代入数据计算得代入数据计算得*第15页，本讲稿共15页