位移电流的定义及其性质(位移电流的定义)

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位移电流的定义及其性质(位移电流的定义)

1、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化率: 位移电流的单位与电流的单位相同,在SI单位制中单位为安[培]。

2、如同真实的电流,位移电流也会产生磁场。

3、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,故它不具有传导电流所具有的其它效应,如焦耳热效应和化学效应。

4、考虑到上式的求导和积分顺序可以交换,上式也可被改写为式中的 称位移电流密度。

5、位移电流是指穿过某曲面的电位移通量φD的时间变化率。

6、这是麦克斯韦(1861~1862年)首先引出的一个概念。

7、因为ΦD=ΦsD·ds,所以位移电流又可表示为i位= 。

8、式中 称为位移电流密度矢量j位= 这样,位移电流等于曲面上位移电流密度的面积分。

9、又因D=ε0E+P,E为电场强度矢量,P为该点的极化强度矢量,则位移电流密度j位=ε0 为介质极化强度随时间的变化率,它与极化电荷的移动相联系。

10、在真空中这一项等于零,这时j位=ε0,它与电场强度随时间的变化率相联系,是位移电流的基本组成部分。

11、这个基本部分与电荷的运动无关,本质上是随时间变化的电场。

12、麦克斯韦认为位移电流以与传导电流相同的方式激发磁场。

13、亦即变化着的电场在其周围空间激发磁场。

14、这样,磁场可由传导电流激发,也可由变化的电场激发,这一假说是产生电磁波的必要条件之一。

15、而在实验验证了电磁波的存在之后,这一假说就上升成为电磁理论的基本组成之一。

16、真空中的位移电流,只相当于电场强度随时间的变化,不伴有电荷或任何别的实体的任何运动。

17、即使在介质中,位移电流也不产生化学效应和焦尔热。

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