什么是位移电流?位移电流密度计算公式详解

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什么是位移电流?位移电流密度计算公式详解

2024-04-20 15:12| 来源: 网络整理| 查看: 265

位移电流变化着的电场可以存在于真空、导体、电介质中,本质是变化着的电场,不会产生化学效应,也不会产生焦耳热。下面一起随着小编一起了解一下什么是位移电流以及位移电流密度计算公式。

什么是位移电流?

1861年,詹姆斯·麦克斯韦发表了一篇论文《论物理力线》,提出位移电流的概念。在这篇论文内,他将位移电流项目加入了安培定律。修改后的定律,现今称为麦克斯韦-安培方程。

位移电流是电位移矢量随时间的变化率对曲面的积分。英国物理学家麦克斯韦首先提出这种变化会产生磁场的假设,并称其为“位移电流”。但位移电流只表示电场的变化率,与传导电流不同,它不产生热效应、化学效应等。 2、继电磁感应现象发现之后,麦克斯韦的这一假设更加深入一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。位移电流是建立麦克斯韦方程组的一个重要依据。

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注:位移电流不是电荷作定向运动的电流,但它引起的变化磁场,也相当于一种电流。在电磁学里,位移电流 (displacement current) 定义为电位移通量对于时间的变率。位移电流的单位与电流的单位相同。如同真实的电流,位移电流也有一个伴随的磁场。但是,位移电流并不是移动的电荷所形成的电流;而是电位移通量对于时间的偏导数。

位移电流密度计算公式

位移电流密度是电磁学术语,电场中某点的位移电流密度等于该点的电位移矢量对时间的变化率。

位移电流密度计算公式是J=I/S,电场中某点的位移电流密度等于该点的电位移矢量对时间的变化率。电位移矢量是在讨论静电场中存在电介质的情况下,电荷分布和电场强度的关系时引入的辅助矢量。即是一个用以描述电场的辅助物理量,用符号D表示。

位移电流密度怎么求

电器电场强度:E = q / (εdao0 A) = qm/(ε0 A) * sinωt

电位移:D = ε0 E = qm/A * sinωt

电容内器内的位移电流容密度为:Id = dD/dt = qm ω/A * cosωt

由定义J=εdE/dt,题中E线性增加,所以位移电流方向与E一致:垂直纸面向内。位移电流产生的感生磁场方向的判断和普通电流一样都是右手螺旋,所以感生磁场方向为顺时针,即P点的感生磁场的方向为沿纸面垂直OP向下。

以上就是位移电流及其密度计算公式的相关介绍了,其实位移电流是相对于传导电流(就是你所说的导线中流过的电流)而言的。传导电流是由导线中电荷的定向运动产生的,产生它的源是电荷; 而位移电流是由该处电场的变化(D随时间变化)产生的涡旋电流,这个电流是感应电流,你在该处放一段导线里面就有电流流过,产生它的源是变化的电场。在传导电流显著之处(如导体中),位移电流也常常小到可以忽略不计。



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