位移电流p4596-1、2、8 电磁场实验定律的总结和推广 Io 位移电流 ■问题的提出 有介质存在时的安培环路定理 S 穿过以闭合回f,dl 路L为周界的 ∑=』J:ds(a) (L内) I 任意曲面 (L) ■图示电容器充电、放电电路在非恒定情 况上式是否仍然成立?对于L为周界任 取闭合面 与导线 o·S≠0电容器存在破坏了 相交S=S、+2 电流的连续性? ds=0 穿过电容器 非恒定情况下{a)不 两极板之间 适用 2005.5 北京大学物理学院王稼军编
2005.5 北京大学物理学院王稼军编 位移电流 p459 6-1、2、8 ◼ 电磁场实验定律的总结和推广 ◼ 位移电流 ◼ 问题的提出 ◼ 有介质存在时的安培环路定理 d = d ( ) ( ) 0 ( ) 0 ( ) H l I j S a L L S = 内 穿过以闭合回 路 L为周界的 任意曲面 ◼ 图示电容器充电、放电电路在非恒定情 况上式是否仍然成立？对于L为周界任 取闭合面 1 2 S S S = + 与导线 相交 穿 过 电 容 器 两极板之间 1 2 0 0 0 0 S S j dS j dS = 电容器存在破坏了 电流的连续性？ 非恒定情况下(a)不 适用
研究电容器充、放电过程 传导电流终止在电容器极板上的同时, 极板上积累电荷q0()>E(t Jo ds ds aD dt 手元。S=- at aD aD S=』(+ aD (0+0)·d=0→(+) d at at at 虽然传导电流i终止在电:aD D 容器极板上,但是在极板J t at 间D/6延续了的作用 +D2是连续的位移电流d dyp D.ds 全电流在任何情况下都 =L+I dt dt S 是连续的,具有闭合性 北京大学物理学院王稼军编
2005.5 北京大学物理学院王稼军编 研究电容器充、放电过程 ◼ 传导电流终止在电容器极板上的同时， 极板上积累电荷 0 q t E t ( ) ( ) ⎯⎯→ ◼ 虽然传导电流j0终止在电 容器极板上，但是在极板 间 D/ t延续了j0的作用 ◼ ——j0+ D/ t是连续的 t q j S S d d d = 0 ( ) 0 − q D S S d ( ) 0 = S t D j S S S − ( ) ( ) 0 d = d + ( ) ( 0 ) d = 0 S S t D j + + ( ) 0 ( ) 0 1 2 ( ) d = ( ) d S S S t D S j t D j t D d = j t D dS dt d S t D I j S S S S d d d d ( ) ( ) d d = = = = 0 d 全电流在任何情况下都 I I I = + 是连续的，具有闭合性 位移电流
安培环路定理的推广 ■非恒定情况下,全电流为 ∑1+ aD j·dS+ D ds (S at (S) at aD 改写为4H·d=(+-)dS 利用 stocks at 公式 于B,=J(×B)△5=』(+)ds aD 被积函数相等V×H=/+ at 微分形式 2005.5 北京大学物理学院王稼军编
2005.5 北京大学物理学院王稼军编 安培环路定理的推广 ◼ 非恒定情况下，全电流为 S t D I I S S d ( ) ( ) 0 = + = ( ) 0 d S j S S t D S d ( ) + + ( ) 0 ( ) d = ( ) d L S S t D H l j 改写为 = + ( ) 0 ( ) d = ( ) ( ) d L S S S t D H l H dS j 利用stocks 公式 t D H j + 被积函数相等 = 0 微分形式
位移电流的内涵 提出位移电流的意义是重大的,意味着变化 的电场如同传导电流一样激发磁场 纯电场的时间变化率/真实的极化 电流密度, D=EE+P→ aD ae aP 反复变化极 -0mt化,有热效 OE没有热应微波 真空中,D=E0E,方1=600厘炉加热原理 2005.5 北京大学物理学院王稼军编
2005.5 北京大学物理学院王稼军编 位移电流的内涵 ◼ 提出位移电流的意义是重大的，意味着变化 的电场如同传导电流一样激发磁场 D = E + P 0 t P t E t D j d + = = 0 纯电场的时间变化率 没有热 效应 真实的极化 电流密度， 反复变化极 化，有热效 应——微波 炉加热原理 t E D E j d = 0 = 0 真空中，
小结 位移电流传导电流 共同点激发磁场激发磁场 实质变化的电场自由电荷定向运动 不同点不产生焦耳热产生焦耳热 ■位移电流与涡旋电场两个假说具有十分重要 的意义,不仅为建立统一的电磁场理论奠定 了基础,而且预言了电磁波的存在 例题1 ■例题2 2005.5 北京大学物理学院王稼军编
2005.5 北京大学物理学院王稼军编 小结 ◼ 位移电流 传导电流 ◼ 共同点 激发磁场 激发磁场 ◼ 实质 变化的电场 自由电荷定向运动 ◼ 不同点 不产生焦耳热 产生焦耳热 ◼ 位移电流与涡旋电场两个假说具有十分重要 的意义，不仅为建立统一的电磁场理论奠定 了基础，而且预言了电磁波的存在 ◼ 例题1 ◼ 例题2