第七章时变电磁场主要内容位移电流，麦克斯韦方程，边界条件，位函数能量流动密度矢量，正弦电磁场，复能流密度矢量7-1位移电流由第四章获悉，电流分为两种：传导电流与运流电流。传导电流是导体中的自由电子（或空穴）或者是电解液中的离子运动形成的电流。运流电流是电子、离子或其它带电粒子在真空或气体中运动形成的电流
第七章 时变电磁场 主 要 内 容 位移电流，麦克斯韦方程，边界条件，位函数 能量流动密度矢量，正弦电磁场，复能流密度矢量 7-1 位移电流 由第四章获悉，电流分为两种：传导电流与运流电 流。 运流电流是电子、离子或其它带电粒子在真空 或气体中运动形成的电流。 传导电流是导体中的自由电子（或空穴）或者 是电解液中的离子运动形成的电流
可见，无论是那一种电流，都是带电粒子的运动，也就是电荷的有规则的运动。但是，位移电流不是电荷的运动，而是一种人为定义的概念。已知电荷守恒原理为apaqd. J.ds :V.atataq_ap2=0对于静态场，因，由此导出电流连atat续性原理：V.J=0J.ds =0q±0ap,0不可能根据对于时变电磁场，因atat电荷守恒原理推出电流连续性原理。但是电流连续是客观存在的物理现象，为此必须扩充前述的电流概念
可见，无论是那一种电流，都是带电粒子的运动， 也就是电荷的有规则的运动。但是，位移电流不是电 荷的运动，而是一种人为定义的概念。 已知电荷守恒原理为 d S q t = − J S t = − J d 0 S = J S J = 0 对于静态场，因 ，由此导出电流连 续性原理： = 0 = t t q 对于时变电磁场，因 ，不可能根据 电荷守恒原理推出电流连续性原理。 0 ; 0 t t q 但是电流连续是客观存在的物理现象，为此必须 扩充前述的电流概念
实例位移电流aqJ.ds:Φ.D·dS=q代入电荷守恒定律将高斯定律ataDaD0V求得dS=0atataD显然，上式中具有电流密度量纲。ataD麦克斯韦将称为位移电流密度，以J。表示，即ataDJdat
显然，上式中 具有电流密度量纲。 t D 位移电流 将高斯定律 代入电荷守恒定律 S d 。 q t = − d J S S = q D S t = D Jd 麦克斯韦将 称为位移电流密度，以Jd 表示，即 t D d 0 S S t + = D J = 0 + t D 求得 J 实例
Φ.(J+J).ds = 0V.(J+Ja)=0那么，求得上式称为全电流连续性原理。它包括了传导电流，运流电流及位移电流。由上可见，位移电流密度是电通密度的时间变化率，或者说是电场的时间变化率。aD在静电场中，由于三0，自然不存在位移电流。at在时变电场中，电场变化愈快，产生的位移电流密度也愈大。已知传导电流密度J=E，那么J。=0在理想介质（α=0)中J<<J位移电流在电导率较低的介质中J.>>Ja在良导体中
d ( ) d 0 S + = 那么，求得 J J S (J + Jd ) = 0 上式称为全电流连续性原理。它包括了传导电流， 运流电流及位移电流。 由上可见，位移电流密度是电通密度的时间变化 率，或者说是电场的时间变化率。 在静电场中，由于 = 0 ，自然不存在位移电流。 t D 在时变电场中，电场变化愈快，产生的位移电流 密度也愈大。 在良导体中 J J c d 已知传导电流密度 Jc = E ，那么 在电导率较低的介质中 J J c d 位移电流 c 在理想介质 ( 0) = 中 J = 0
麦克斯韦认为位移电流也可产生磁场，因此前述的安培环路定律变为$, H .dl = J,J ds → ,H dl= J,(U+J) dsaD, H-dl =J,(+),dsVxH=J+即atat上两式称为全电流定律。它表明，时变磁场是由传导电流，运流电流以及位移电流共同产生的。位移电流是由时变电场形成的，由此可见，时变电场可以产生时变磁场。电磁感应定律表明，时变磁场可以产生时变电场。因此，麦克斯韦引入位移电流概念以后，预见时变电场与时变磁场相互转化的特性可能会在空间形成电磁波。这一英明预见，后来在1888年被德国学者赫兹的实验所证实
d ( ) d l S t = + D H l J S t = + D 即 H J 上两式称为全电流定律。它表明，时变磁场是由传导 电流，运流电流以及位移电流共同产生的。 位移电流是由时变电场形成的，由此可见，时变电 场可以产生时变磁场。 电磁感应定律表明，时变磁场可以产生时变电场。 因此，麦克斯韦引入位移电流概念以后，预见时变电 场与时变磁场相互转化的特性可能会在空间形成电磁 波。这一英明预见，后来在1888年被德国学者赫兹的实 验所证实。 麦克斯韦认为位移电流也可产生磁场，因此前述 的安培环路定律变为 d d ( ) d l S = + d d H l J J S l S = H l J S