戋如大孝精品课程 了三三达 大学物理 COLLEGE PHYSICS 主讲教师: 长江太学物理科学与枝术学院 http://psat.yangtzeu.edu.cn
第五篇电磁学 第一章静电场 第二章稳恒电流的磁场 第三章电磁感应 第四章电磁场和电磁波
第一章 静电场 第五篇 电磁学 第二章 稳恒电流的磁场 第三章 电磁感应 第四章 电磁场和电磁波
4.1位移电流 以L为边界有两个曲面S1,S2 「Hd=∫jds=I 位移电流和全电流 问题的提出 H·dl ∫j ds=0 i)变化的磁场能产生涡旋胎L的环流与曲面有关 电场,变化的电场呢? 解决途径:一是建立新理论 2)安培环路定理在非稳恒二是修正安培环路定理. 电流的情况下是否适用? 位移电流假设 「Fd=I=∫j ds 分析平行板电容器的放电过 Ⅰ指传导电流而非稳恒情况程(非稳恒电流情况) S1A板上有正电荷+σ,q=S B板上有负电荷σ 当电容器放电时 B dqdSσ)=S do si dt dt 传导电流可能不连续.为传导电流密度d dt
以L为边界有两个曲面S1,S2 H l j S I l S 1 d d d d 0 2 l S H l j S H沿L的环流与曲面有关. 解决途径: 一是建立新理论; 二是修正安培环路定理. 分析平行板电容器的放电过 程(非稳恒电流情况) A板上有正电荷+, q =S B板上有负电荷- . 当电容器放电时 t q I c d d t S d d( ) dt d S S c j jc为传导电流密度 dt d j c 4.1 位移电流 一. 位移电流和全电流 1. 问题的提出 (1) 变化的磁场能产生涡旋 电场,变化的电场呢? (2)安培环路定理在非稳恒 电流的情况下是否适用? H l I l d S j S d I 指传导电流.而非稳恒情况 下, - + B A - - - - + + + + I S1 L S2 传导电流可能不连续. 2.位移电流假设
且dDd的方向与方向相反 dD dt B 考虑两板间的电场:电位移矢可认为在两板间中断的传导 量D大小为:D=a 电流由dDdt来接替了 通过截面的总电位移矢量通量 Maxwe11位移电流假设: Φ=SD(=SG=q 电场中某点位移电流密度j 两板间 0,但当G变化时:等于该点电位移矢量对时间 ld do 变化率;通过电场某截面位 dt dt dop do 移电流等于通过该截面电位 或者 dt dt 移通量y对时间变化率,即
Maxwell位移电流假设: B A -σ +σ Ic I D jc jc 可认为在两板间中断的传导 且dD/dt的方向与D的方向相反. 电流由dD/dt 来接替了. 电场中某点位移电流密度jd 等于该点电位移矢量对时间 变化率; 通过电场某截面位 移电流等于通过该截面电位 移通量 对时间变化率，即 Id t D d d B A -σ +σ Ic I D jc jc 考虑两板间的电场:电位移矢 量D大小为:D = 两板间 jc = 0 ,但当变化时: t t D d d d d 或者: t S t d d d d 通过截面的总电位移矢量通量 SD( S q)
D 定理右边第一项表传导电 故中断了的传导电流由位移电是理边第埙表卷移电 流l连续下去(电流连续) 流对磁场环流的贡献. 3.全电流的安培环路定理 它们都满足右手关系: 若电路中同时存在传导电 H. dl ds 流l和位移电流l 则,I=l+1a叫全电流 H·d=maS OD Fd=1,=1+ at sc at )·dS 磁场强度沿任意闭合回路的4.传导电流与位移电流 环流等于穿过此闭合回路所的比较 围曲面的全电流全电流(1)在对磁场环流的贡 安培环路定理 献,两者等效
定理右边第一项表传导电 流对磁场环流的贡献. 定理右边第二项表位移电 流对磁场环流的贡献. 它们都满足右手关系: H jc H t D H l j S S c l d d dS t D H l l S d 4. 传导电流与位移电流 的比较 (1) 在对磁场环流的贡 献,两者等效; t D jd dt d I d 故中断了的传导电流Ic由位移电 流Id 连续下去(电流连续). 3.全电流的安培环路定理 若电路中同时存在传导电 流Ic 和位移电流Id 则，Is = Ic + Id 叫全电流 dt d H dl I I s c L dS t D j S c ( ) 磁场强度沿任意闭合回路的 环流等于穿过此闭合回路所 围曲面的全电流——全电流 安培环路定理