位移电流感生磁场.ppt

第16章 电磁感应和电磁波,1,变化磁场,产生感生电场,变化电场,产生磁场,？,麦克斯韦(1831-1879),16.6 位移电流 感生磁场,一、问题的提出二、位移电流 全电流 全电流定理三、位移电流的本质之认识,第16章 电磁感应和电磁波,2,一、问题的提出,对稳恒电流,对S1面,对S2面,矛盾,稳恒磁场的安培环路定理已不适用于非稳恒电流的电路。,思考1：场客观存在 环流值必须唯一思考2：定理应该普适。,是否存在感生磁场,是否由于,第16章 电磁感应和电磁波,3,麦克斯韦假设了感生磁场的存在，定义了位移电流，发展了电流的概念，完善了宏观电磁场理论。,麦克斯韦 假设：位移电流的存在 提出：全电流的概念 得到：安培环路定理的普遍形式,二、位移电流 全电流 全电流定理,非稳恒电路中，在传导电流中断处必发生电荷分布的变化。,极板上电荷的时间变化率等于传导电流。,电荷分布的变化必引起电场的变化。,第16章 电磁感应和电磁波,4,以平行板电容器为例,电位移通量,位移电流 通过某个面积的位移电流就是通过该面积的电位移通量对时间的变化率。,(电场变化等效为位移电流)等于传导电流强度。,S不变,位移电流与传导电流连接起来恰好构成连续的闭合电流。,第16章 电磁感应和电磁波,5,为位移电流的面密度,2.全电流,在普遍情形下，全电流在空间永远是连续不中断的，并且构成闭合回路,全电流安培环路定理,第16章 电磁感应和电磁波,6,为什么？能证明吗？,若传导电流为零,变化电场产生磁场,3.位移电流、传导电流的比较,1)位移电流具有磁效应,与传导电流相同,2)位移电流与传导电流不同之处,(1)产生机理不同,(2)存在条件不同,位移电流可以存在于真空中、导体中、介质中,3)位移电流没有热效应，传导电流产生焦耳热,第16章 电磁感应和电磁波,7,三、位移电流的本质,对应着感生磁场,电位移矢量,的时间微商,极化电流密度,电偶极矩的时间变化率,若 真空,更具重要性,第16章 电磁感应和电磁波,8,在空间没有传导电流的情况下,二者形式上是对称的公式中差了一个负号,这恰恰反映了能量转化和守恒的规律,磁场的增加要以电场的削弱为代价,第16章 电磁感应和电磁波,9,设平行板电容器极板为圆板，半径为R，两极板间距为d,用缓变电流 IC 对电容器充电。,例1,解,任一时刻极板间的电场,极板间任一点的位移电流,由全电流安培环路定理,求 P1,P2 点处的磁感应强度。,