(11.5.1)--10.5位移电流麦克斯韦方程组.pdf
《(11.5.1)--10.5位移电流麦克斯韦方程组.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《(11.5.1)--10.5位移电流麦克斯韦方程组.pdf(55页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、DISPLACEMENT CURRENT MAXWELL EQUATION第十章目录CONTENTS涡旋电场2V O R T E X E L E C T R I C F I E L D麦克斯韦方程组3M A X W E L L E Q U A T I O N位移电流 全电流的安培D I S P L A C E M E N T C U R R E N T A M P E R E S O F F U L L C U R R E N T1环路定理L O O P T H E O L O G Y01位移电流 全电流的安培环路定理D I S P L A C E M E N T C U R R E N T
2、A M P E R E S O F F U L L C U R R E N T L O O P T H E O L O G Y2022-1-3042022-1-304第十章第5节位移电流 全电流的安培环路定理麦克斯韦是英国19世纪的物理学家。他是继法拉第之后,对电磁学作出巨大贡献的伟大物理学家。麦克斯韦2022-1-3052022-1-305第十章第5节位移电流 全电流的安培环路定理建立了第一个完整的电磁理论体系,不仅预言了电磁波的存在而且揭示了光、电、磁现象的本质的统一性,完成了物理学的又一次大综合。2022-1-3062022-1-306第十章第5节位移电流 全电流的安培环路定理电子工业电
3、力工业无线电工业提出了气体分子按速率分布的统计规律这一自然科学的理论成果,奠定了现代的2022-1-3072022-1-307第十章第5节位移电流 全电流的安培环路定理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)麦克斯韦的主要贡献2022-1-3082022-1-308第十章第5节位移电流 全电流的安培环路定理1888年赫兹的实验证实了麦克斯韦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2022-1-3092022-1
4、-309第十章第5节位移电流 全电流的安培环路定理下面我们围绕麦克斯韦所提出的两个假设来介绍麦克斯韦方程组。首先,我们先来了解麦克斯韦是如何提出位移电流的假设。麦克斯韦方程组2022-1-30102022-1-3010第十章第5节位移电流 全电流的安培环路定理IlBOldSOsjd真空中,恒定电流产生的稳恒磁场中的安培环路定理 s是由边界L所围的任意曲面j为曲面S上的传导电流密度2022-1-30112022-1-3011第十章第5节位移电流 全电流的安培环路定理在非恒定电流的情况下这个定理是否成立呢?如图,电容器充电时的电路中,在以任意回路L为边界作两个任意曲面S1、S2.S2面伸展到电容器
5、内部,由于在电容器两个极板之间没有自由移动的电荷。可知:2022-1-30122022-1-3012第十章第5节位移电流 全电流的安培环路定理+-I1S2SL电容器充电时的电路中有传导电流 Ic 穿过S1面没有传导电流 Ic 穿过S2面2022-1-30132022-1-3013第十章第5节位移电流 全电流的安培环路定理安培环路定理IsdjldBLS001010LSsdjldB安培环路定理在非稳恒磁场中不再成立,必须加以修正2022-1-30142022-1-3014第十章第5节位移电流 全电流的安培环路定理麦克斯韦麦克斯韦于1861年提出假设:在电场变化的空间存在电流。麦克斯韦把它称为“位移
6、电流”。2022-1-30152022-1-3015第十章第5节位移电流 全电流的安培环路定理+-ItDddDdjdjIAB如图,电容器内的位移电流接续了导线中的传导电流,使得非稳恒过程中的电流保持了连续。2022-1-30162022-1-3016第十章第5节位移电流 全电流的安培环路定理+-ItDddDdjdjIABId表示位移电流tStStqIddd)(ddddS为电容器极板的面积2022-1-30172022-1-3017第十章第5节位移电流 全电流的安培环路定理+-ItDddDdjdjIAB电容器内电位移的大小sqDtDSIddd2022-1-30182022-1-3018第十章第5
7、节位移电流 全电流的安培环路定理tDSIddd位移电流密度的大小tsIjdddd考虑电流密度的方向tDjd表明:位移电流密度矢量等于电位移矢量的时间变化率2022-1-30192022-1-3019第十章第5节位移电流 全电流的安培环路定理在任意变化的电场中,通过某一曲面S 的位移电流可表示为:stDsdDdtdsjISsSdddd电位移矢量D一般与空间位置有关电位移矢量的时间变化率用偏导数来表示2022-1-30202022-1-3020第十章第5节位移电流 全电流的安培环路定理在任意变化的电场中,通过某一曲面S 的位移电流可表示为:stDsdDdtdsjISsSdddd是电位移矢量在面积S
8、上的通量因此位移电流等于电位移矢量通量的时间变化率2022-1-30212022-1-3021第十章第5节位移电流 全电流的安培环路定理引入位移电流后,在整个电路传导电流中断的地方就由位移电流来接替,使得电流保持了连续。麦克斯韦的位移电流假设已由它所导出的许多结论和实验结果得到了验证。2022-1-30222022-1-3022第十章第5节位移电流 全电流的安培环路定理在一般情况下,麦克斯韦认为传导电流和位移电流都可能存在,由此,他提出了全电流的概念:即传导电流与位移电流之和为全电流。用公式表示为Is=Ic+Id2022-1-30232022-1-3023第十章第5节位移电流 全电流的安培环路
9、定理对于任何电路,全电流是连续的+-cIdI如图,运用全电流的概念,可以自然解释清楚前面提到的电容器充电过程中电流连续的问题。没有通过L回路的传导电流在S2面上有位移电流Id 通过。按S2面计算2022-1-30242022-1-3024第十章第5节位移电流 全电流的安培环路定理对于任何电路,全电流是连续的+-cIdI没有通过L回路的传导电流在S2面上有位移电流Id 通过按S2面计算dII 2022-1-30252022-1-3025第十章第5节位移电流 全电流的安培环路定理位 移电 流全电流麦克斯韦把真空中的安培环路定理推广到变化的电磁场适用的普遍形式中2022-1-30262022-1-3
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 11.5 10.5 位移电流 麦克斯韦方程组
限制150内