高二物理競賽與變化電場相聯(lián)系的磁場 課件

1、

與變化電場相聯(lián)系的磁場閉合路徑與閉合電流相鉸鏈：電流穿過以該閉合路徑為邊的任意形狀的曲面。結(jié)論：恒定電流總是閉合的，所以安培環(huán)路定理的正確性與所設(shè)想的曲面S

的形狀無關(guān)，只要閉合路徑是確定的就可以了。Fig.1L環(huán)路環(huán)繞閉合電流S1LS2Ic一.位移電流1.閉合的恒定電流NEXT2.若電流不閉合（非恒定電流），安培環(huán)路定理就不再成立。S1LS2+q-qEIcFig.2L環(huán)路環(huán)繞不閉合電流取平面S1：取曲面S2：結(jié)論：通過S1面的電流和通過S2

的電流不相等，沿同一閉合路徑B

的環(huán)流值有兩個。表明：恒定電流情況下的安培環(huán)路定理，在非恒定電流的情況下不再成立。矛盾3.

矛盾的根源是什么呢？傳導(dǎo)電流的Jc

線不連續(xù)在恒定電流情況下，Jc

線總是閉合的，對于非恒定電流，根據(jù)電流連續(xù)性方程(1)極板上電荷的變化，在極板間產(chǎn)生變化的電場，麥克斯韋假設(shè)它們之間滿足高斯定律：對時間求導(dǎo)二.

推廣了的或普遍的安培環(huán)路定理1.推導(dǎo)S是靜止的代入(1)位移電流

Id令全電流注意：I=0表明在整個閉合回路中J

線連續(xù)。位移電流密度

Jd天才如果一個面積S

上既有傳導(dǎo)電流（即運(yùn)動電荷形成的電流）Ic

通過，同時還有變化的電場存在，則沿此面積邊線L

的磁場的環(huán)路積分為：事后的實(shí)驗證明：麥克斯韋的假設(shè)完全正確。2.推廣了的或普遍的安培環(huán)路定理位移電流：

位移電流密度：

注意：位移電流并不是真正的電荷的運(yùn)動，它只是變化的電場的代稱。強(qiáng)調(diào)：S1LS2+q-qEFig.2L環(huán)路環(huán)繞不閉合電流分析：(1)在導(dǎo)線中，位移電流比傳導(dǎo)電流小得多，可忽略不計，Id=0，故對S1

面而言，I=Ic(2)對S2

面而言，Ic=0，單位時間內(nèi)極板上電荷的增量dq/dt

等于通過導(dǎo)線流入極板的電流Ic結(jié)論：非閉合電路的全電流是連續(xù)的。B

的環(huán)路積分和以積分回路L

為邊的面積S

的形狀無關(guān)通過S1面的電流和通過S2

的電流相等推廣了的或普遍的安培環(huán)路定理的正確性與曲面S

的形狀無關(guān)。IcIcERB1例8-5-1L1解：兩板間的電場為：由于兩板間的電場具有軸對稱性，所以磁場的分布也應(yīng)具有軸對稱性。磁力線都是垂直與電場而圓心在圓板中心軸上的同心圓，其繞向與dE/dt

的方向成右手螺旋關(guān)系。如圖所示，取環(huán)路L1，r1<R，由安培環(huán)路定理：又對于r2>R，由安培環(huán)路定理：L2IcIcERB1RO