位移电流

大学物理§3-7-1位移电流大学物理§3-7-1位移电流1、静电场和稳恒磁场(1)静电场——电场强度——电位移EDPED0ε极化强度对均匀、线性、各向同性电介质EDεLldE0VSdVSdDρ基本性质：大学物理§3-7-1位移电流(2)稳恒磁场——磁感应强度——磁场强度BHMBH0μ磁化强度矢量)(0MHBμHBμ基本性质：对均匀、线性、各向同性磁介质0SSdBScLSdjldH大学物理§3-7-1位移电流2、变化的磁场——变化磁场可以激发感应电场电场的环量:sdtBldESLi总电场ieEEE在变化的磁场中，电场强度的安培环路定理成立！sdtBldESL0ldELe大学物理§3-7-1位移电流3、变化的电场问题：（1）传导电流不连续；（2）稳恒磁场的安培环路定理在此不成立。思考：电容器在充、放电过程中，两极板间的电场变化与传导电流有什么关系？大学物理§3-7-1位移电流+++++++++IICC结论(1)：cjdtdD充电DtDdd放电DtDdd结论(2)：电位移变化率与传导电流密度方向相同!大学物理§3-7-1位移电流cc电场的变化可等效为一种电流——位移电流；麦克斯韦位移电流假设：DI位移电流与传导电流一样可激发涡旋磁场。意义：DCSIII(1)位移电流与传导电流互相连结，构成闭合电流（全电流）：2Sl1S(2)全电流的安培环路定理对)(dDCLIIlH非稳恒磁场也成立！大学物理§3-7-1位移电流位移电流密度tDjDrS【讨论】1、位移电流是什么？tPtE0ε其中：tE0ε——与电荷无关的纯粹位移电流密度tPtlnq——极化电荷的微观运动位移电流SsjIdDdstDSdtDddΦ大学物理§3-7-1位移电流真空中：【讨论】2、位移电流激发磁场的本质是什么？SLStElHdd0εHtE变化电场激发磁场，右螺旋SLStBlEddE变化磁场激发电场，左螺旋tB电场与磁场交替变化形成电磁波比较对称美大学物理§3-7-1位移电流【讨论】3、位移电流与传导电流的异同？起源特点共同点传导电流IC位移电流ID自由电荷宏观定向运动变化电场和极化电荷的微观运动(1)产生焦耳热(1)不产生焦耳热(2)只存在于导体中(2)存在导体、介质及真空中激发磁场本质不同大学物理§3-7-1位移电流例1.一平行板电容器，极板是半径为R的圆形金属板,两极板与一交变电源相连，极板上电荷量随时间变化规律是：q=q0sint，忽略边缘效应，求：1.两极板间位移电流密度大小；2.两极板间离中心轴线为r处磁场H的大小。r大学物理§3-7-1位移电流例1.一平行板电容器，极板是半径为R的圆形金属板,两极板与一交变电源相连，极板上电荷量随时间变化规律是：q=q0sint，忽略边缘效应，求：1.两极板间位移电流密度大小；2.两极板间离中心轴线为r处磁场H的大小。r1L2L大学物理§3-7-1位移电流结论：)(0)(sin20RrRrRtqjDπωω磁场线为环绕变化电场的同心圆H~r曲线图大学物理§3-7-1位移电流位移电流密度tDjDr位移电流dtdIDΦDSSsjIdDd或：全电流DCSIIIsCd)(stDjIldHSL全电流安培环路定理大学物理§3-7-1位移电流类比推理基本过程：定研究对象本象找比较对象类象比较相似关系重整化处理找出本象的新信息——一种创造性思维方法重要作用：(1)是提出科学假说的重要途径；(2)是科学阐述或理论证明的辅助手段；(3)在解决问题的过程中起启发思路、触类旁通的作用。注意：类比推理所得结论是或然的，需证实或证伪。大学物理§3-7-1位移电流Haveabreak课间思考：描述变化电磁场的一般方程式是哪些？