物理学第五版
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位移电流 电磁场基本方程的积分形式
麦克斯韦(1831-1879)英国物理学家 经典电磁理论的奠基人 , 气体动理论创始人之一. 提 出了有旋场和位移电流的 概念 , 建立了经典电磁理 论 , 并预言了以光速传播的 电磁波的存在. 在气体动理 论方面 , 提出了气体分子按 速率分布的统计规律.第八章 电磁感应 电磁场1
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位移电流 电磁场基本方程的积分形式
1865 年麦克斯韦在总结前人工作的 基础上，提出完整的电磁场理论，他的 主要贡献是提出了“有旋电场”和“位 移电流”两个假设，从而预言了电磁波 的存在，并计算出电磁波的速度(即光 速).
c
1
0 0
( 真空中 )2
第八章 电磁感应 电磁场
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位移电流 电磁场基本方程的积分形式
c
1
0 0
( 真空中 )
1888 年赫兹的实验证实了他的预言, 麦克斯韦理论奠定了经典动力学的基础， 为无线电技术和现代电子通讯技术发展开 辟了广阔前景.第八章 电磁感应 电磁场3
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位移电流 电磁场基本方程的积分形式
一 位移电流 全电流安培环路定理稳恒磁场中, 安培环路定理 H dl I j dsl s
S1
L
-
S2
+ + + +
(以 L 为边做任意曲面 S ) H dl j ds IL S1
I
H dl j ds 0L S24
第八章 电磁感应 电磁场
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位移电流 电磁场基本方程的积分形式
dD + - dt +I
B
jc -
D
+ + jc +
dq d ( S ) d Ic S dt dt dt dD d d jc D dt dt dt
A I
Ψ SD
dD dΨ Ic S dt dt
麦克斯韦假设 电场中某一点位移电流 密度等于该点电位移矢量对时间的变化率.第八章 电磁感应 电磁场5
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8-6Id + + + + -
位移电流 电磁场基本方程的积分形式
D 位移电流密度 jd t
Ic
位移电流 D dΨ I d jd ds ds S S t dt
通过电场中某一截面的位移电流等于 通过该截面电位移通量对时间的变化率.
第八章 电磁感应 电磁场
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8-6Id + + + + -
位移电流 电磁场基本方程的积分形式
全电流
Is Ic Id
d Ψ I c H dl I s I c L dt D LH dl s( jc t ) ds (1)全电流是连续的； (2)位移电流和传导电流一样激发磁场； (3)传导电流产生焦耳热，位移电流不产 生焦耳热.第八章 电磁感应 电磁场7
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位移电流 电磁场基本方程的积分形式
例1 有一圆形平行平板电容器,R 3.0 cm 现对其充电,使电路上的传导
电流 I c dQ dt 2.5 A ,若略去边缘效应, 求(1)两极板间的位移电流; (2)两极板间离开 Q 轴线的距离为 Q P r 2.0cm 的点 P 处的磁感强 度.IcR
*
Ic
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位移电流 电磁场基本方程的积分形式
解 如图作一半径为 r 平行于极板的圆 形回路，通过此圆面积的电位移通量为Ψ D(π r )2
D
r Ψ 2 Q RIc
2
QR
Q
P *r
Ic
dΨ r dQ Id 2 dt R dt第八章 电磁感应 电磁场9
2
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位移电流 电磁场基本方程的积分形式
H dl I c I d I dl
r dQ H (2 π r ) 2 R dt B
2
计算得
r dQ H 2 2 π R dt Q
0 r dQ2 π R dt2
代入数据计算得
Q
I d 1.1 AB 1.11 10 T 5
Ic
R
P *r
Ic
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二 电磁场 麦克斯韦电磁场方程的 积分形式 静电场高斯定理 SD ds V dV q
静电场环流定理 磁场高斯定理
l E dl 0 B ds 0S
安培环路定理 H dl I j dsl
S
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位移电流 电磁场基本方程的积分形式
麦克斯韦假设
麦 克 斯 韦 电 磁 场
方 程 的 积 分 形 式
dD (2)位移电流 jd dt q SD ds V dV B l E dl S t ds SB ds 0 D l H dl S ( jc t ) ds12
(1)有旋电场 Ek
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