11般情况下,在空间不同的点,电流的大小和方向往往是不一同的。在电磁理论中,常用体电流、面电流和线电流来描述电流的分别状态。AS1.体电流电荷在某一体积内定向运动所形成的电流称为体电流,用电流密度量来描述。体电流密度量diJ=é, limnndsAS->0单位:A/m2(安/米2)正电荷运动的方向流过任意曲面S的电流为i=f, J.ds
11 n n 0 d lim S d i i J e e S S 电荷在某一体积内定向运动所形 成的电流称为体电流,用电流密度矢 量 J 来描述。 单位:A / m2 (安/米2)。 一般情况下,在空间不同的点,电流的大小和方向往往是不 同的。在电磁理论中,常用体电流、面电流和线电流来描述电流 的分别状态。 1. 体电流 流过任意曲面S 的电流为 体电流密度矢量 J n e S 正电荷运动的方向 i J S S d
122.面电流电荷在一个厚度可以忽略的薄层内定向运动所形成的电流称为面电流,用面电流密度矢量了h→0来描述其分布d-d面电流密度矢量Js =é, limO/→0单位:A/m(安/米)正电荷运动的方向通过薄导体层上任意有向曲线1的电流为i= J, Js (en xdi)
12 2. 面电流 电荷在一个厚度可以忽略的 薄层内定向运动所形成的电流称 为面电流,用面电流密度矢量 来描述其分布 S J 面电流密度矢量 d 0 t en e l S J h 0 t t 0 d lim d S l i i J e e l l 单位:A/m (安/米) 。 通过薄导体层上任意有向曲线 l 的电流为 正电荷运动的方向 ( d ) n i J e l l S
132.1.3电荷守恒定律(电流连续性方程)电荷守恒定律:电荷既不能被创造,也不能被消灭,只能从物体的一部分转移到另一部分,或者从一个物体转移到另一个物体。电荷守恒定律是电磁现象中的基本定律之一。流出闭曲面S的电流电流连续性方程等于体积V内单位时间所减少的电荷量+.ds =-=-[积分形式pdVdtapV.j=-微分形式恒定电流是无源场,电at流线是连续的闭合曲线恒定电流的连续性方程既无起点也无终点ap=0 →V.j=0、, J.dS =0at
13 2.1.3 电荷守恒定律(电流连续性方程) 电荷守恒定律:电荷既不能被创造,也不能被消灭,只能从物体 的一部分转移到另一部分,或者从一个物体转移 到另一个物体。 电流连续性方程 积分形式 微分形式 流出闭曲面S 的电流 等于体积V 内单位时 间所减少的电荷量 恒定电流的连续性方程 0 t 恒定电流是无源场,电 流线是连续的闭合曲线, 既无起点也无终点 电荷守恒定律是电磁现象中的基本定律之一。 S V V t t q J S d d d d d d t J d 0 S J S J 0、
142.2真空中静电场的基本规律静电场:由静止电荷产生的电场。重要特征:又对位于电场中的电荷有电场力作用本节内容2.2.1库仑定律电场强度2.2.2静电场的散度与旋度
14 2.2 真空中静电场的基本规律 静电场:由静止电荷产生的电场。 重要特征:对位于电场中的电荷有电场力作用。 本节内容 2.2.1 库仑定律 电场强度 2.2.2 静电场的散度与旋度
15库仑定律电场强度2.2.11.库仑(Coulomb)定律(1785年)9R/2q2rE12真空中静止点电荷91对92的作用力:12qiq,R12Oqi92Fi2 =ér4E0R4元60Rx说明:大小与两电荷的电荷量成正比,与两电荷距离的平方成反比;方向沿q和q2连线方向,同性电荷相排斥,异性电荷相吸引;E,=-F,满足牛顿第三定律
15 1. 库仑(Coulomb)定律(1785年) 真空中静止点电荷 q1 对 q2 的作用力: y x z o 1 r q1 2 r R12 F12 2 q • F F 21 12 ,满足牛顿第三定律。 • 大小与两电荷的电荷量成正比,与两电荷距离的平方成反比; 3 0 12 1 2 12 2 0 12 1 2 12 4π 4π R q q R R q q F eR 2.2.1 库仑定律 电场强度 • 方向沿q1 和q2 连线方向,同性电荷相排斥,异性电荷相吸引; 说明: