大學物理之8-6位移電流 電磁場基本方程的積分形式

1、8-6 8-6 位移電流位移電流 電磁場基本方程的積分形式電磁場基本方程的積分形式經(jīng)典電磁理論的奠基人經(jīng)典電磁理論的奠基人 , 氣體動理論創(chuàng)始人之一氣體動理論創(chuàng)始人之一. 提提出了有旋場和位移電流的出了有旋場和位移電流的概念概念 , 建立了經(jīng)典電磁理建立了經(jīng)典電磁理論論 , 并預言了以光速傳播的并預言了以光速傳播的電磁波的存在電磁波的存在. 在氣體動理在氣體動理論方面論方面 , 提出了氣體分子按提出了氣體分子按速率分布的統(tǒng)計規(guī)律速率分布的統(tǒng)計規(guī)律.麥克斯韋麥克斯韋（18311879）英國物理學家）英國物理學家8-6 8-6 位移電流位移電流 電磁場基本方程的積分形式電磁場基本方程的積分形式 1

2、865 年麥克斯韋在總結前人工作的年麥克斯韋在總結前人工作的基礎上，提出完整的電磁場理論，他的基礎上，提出完整的電磁場理論，他的主要貢獻是提出了主要貢獻是提出了“有旋電場有旋電場”和和“位位移電流移電流”兩個假設，從而預言了電磁波兩個假設，從而預言了電磁波的存在，并計算出電磁波的速度（即的存在，并計算出電磁波的速度（即光光速速）.001c ( 真空真空中中 )8-6 8-6 位移電流位移電流 電磁場基本方程的積分形式電磁場基本方程的積分形式 1888 年赫茲的實驗證實了他的預言年赫茲的實驗證實了他的預言, 麥克斯韋理論奠定了經(jīng)典動力學的基礎，麥克斯韋理論奠定了經(jīng)典動力學的基礎，為無線電技術和現(xiàn)

3、代電子通訊技術發(fā)展開為無線電技術和現(xiàn)代電子通訊技術發(fā)展開辟了廣闊前景辟了廣闊前景.001c ( 真空真空中中 )8-6 8-6 位移電流位移電流 電磁場基本方程的積分形式電磁場基本方程的積分形式一一 位移電流位移電流 全電流安培環(huán)路定理全電流安培環(huán)路定理IsjlHSL1dd+-I（以（以 L 為邊做任意曲面為邊做任意曲面 S ）IlHldssj d穩(wěn)恒磁場中穩(wěn)恒磁場中, 安培環(huán)路定理安培環(huán)路定理0dd2SLsjlHL1S2S8-6 8-6 位移電流位移電流 電磁場基本方程的積分形式電磁場基本方程的積分形式tStStqIddd)(dddctjddcDttDddddttDSIddddc 麥克斯韋假

4、設麥克斯韋假設 電場中某一點位移電流電場中某一點位移電流密度等于該點電位移矢量對時間的變化率密度等于該點電位移矢量對時間的變化率.SD +-ItDddDcjIABcj8-6 8-6 位移電流位移電流 電磁場基本方程的積分形式電磁場基本方程的積分形式 位移電流位移電流 tstDsjISSddddddtDjd 位移電流密度位移電流密度 通過通過電場中某一截面的位移電流等于電場中某一截面的位移電流等于通過該截面電位移通量對時間的變化率通過該截面電位移通量對時間的變化率.+-dIcI8-6 8-6 位移電流位移電流 電磁場基本方程的積分形式電磁場基本方程的積分形式tIIlHLdddcs（1）全電流是連

5、續(xù)的；全電流是連續(xù)的；（2）位移電流和傳導電流一樣激發(fā)磁場；位移電流和傳導電流一樣激發(fā)磁場；（3）傳導電流產(chǎn)生焦耳熱，位移電流不產(chǎn)傳導電流產(chǎn)生焦耳熱，位移電流不產(chǎn)生焦耳熱生焦耳熱.+-dIcIscd)(dstDjlHL 全電流全電流dcsIII8-6 8-6 位移電流位移電流 電磁場基本方程的積分形式電磁場基本方程的積分形式RcIPQQcI* 例例1 有一圓形平行平板電容器有一圓形平行平板電容器, 現(xiàn)對其充電現(xiàn)對其充電,使電路上的傳導電流使電路上的傳導電流 ，若略去邊緣效應，若略去邊緣效應, 求（求（1）兩極板間的位移電流兩極板間的位移電流; （2）兩極板間離開兩極板間離開軸線的距離為軸線的距

6、離為 的點的點 處的磁感強處的磁感強度度 . cm0 . 3RA5.2ddctQIcm0.2rP8-6 8-6 位移電流位移電流 電磁場基本方程的積分形式電磁場基本方程的積分形式tQRrtIdddd22dQRr22D) (2rD 解解 如圖作一半徑為如圖作一半徑為 平行于極板的圓平行于極板的圓形回路，通過此圓面積的電形回路，通過此圓面積的電位移通量為位移通量為rRcIPQQcI*r8-6 8-6 位移電流位移電流 電磁場基本方程的積分形式電磁場基本方程的積分形式ddcdIIIlHltQRrrHdd) 2(22tQRrBdd 220tQRrHdd 22計算得計算得T1011. 15BA1 . 1dI代入數(shù)據(jù)計算得代入數(shù)據(jù)計算得RcIPQQcI*r8-6 8-6 位移電流位移電流 電磁場基本方程的積分形式電磁場基本方程的積分形式2 電磁場電磁場 麥克斯韋電磁場方程的麥克斯韋電磁場方程的 積分形式積分形式0d SsB 磁場高斯定理磁場高斯定理IlHldSsjd 安培環(huán)路定理安培環(huán)路定理 靜電場環(huán)流定理靜電場環(huán)流定理0dllE 靜電場高斯定理靜電場高斯定理qVsDVSdd8-6 8-6 位移電流位移電流 電磁場基本方程的積分形式電磁場基本方程的積分形式