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位移電流密度，位移電流密度是什么其實質是什么

來源：整理時間：2024-10-07 10:36:17 編輯：智能門戶手機版

1，位移電流密度是什么其實質是什么

電通量密度D隨時間的導數叫做位移電流密度。在電流密度矢量場中加入它以后，其散度就可以為零；或者說，保證了電流密度是旋度場。這樣在麥克斯韋方程組中就可以寫：H的旋度 = 電流密度。

位移電流密度是什么其實質是什么

2，什么是位移電流

定義：通過給定有向面S的位移電流密度的通量：式中的是矢量面積元。標量，符號“ID”位移電流是電位移矢量隨時間的變化率對曲面的積分。但位移電流只表示電場的變化率，它不產生熱效應、化學效應等。

什么是位移電流

3，自由電流密度與位移電流密度的不同

位移電流是電位移矢量隨時間的變化率對曲面的積分。英國物理學家麥克斯韋首先提出這種變化會產生磁場的假設，并稱其為“位移電流”。電流密度是一種度量，以矢量的形式定義，其方向是電流的方向，其大小是單位截面面積的電流。采用國際單位制，電流密度的單位是“安培／平方米”。用方程表達，J=I/A；其中， I是電流，J 是電流密度，A 是截面矢量。根據歐姆定律的另一種形式，電流密度與電場 E和物質的電導率σ 的關系可以表達為J=σE。

位移是個有向線段，是個矢量，和路程要區(qū)分；電流是標量，單位時間內通過導體的電荷量；密度是標量，只有大??；矢量就是即有大小又有方向的量，如力

自由電流密度與位移電流密度的不同

4，大學物理位移電流密度求詳細答案

電器電場強度：E = q / (εdao0 A) = qm/(ε0 A) * sinωt電位移：D = ε0 E = qm/A * sinωt電容內器內的位移電流容密度為：Id = dD/dt = qm ω/A * cosωt由定義J=εdE/dt，題中E線性增加，所以位移電流方向與E一致：垂直紙面向內。位移電流產生的感生磁場方向的判斷和普通電流一樣都是右手螺旋，所以感生磁場方向為順時針，即P點的感生磁場的方向為沿紙面垂直O(jiān)P向下。擴展資料：設S為空間任一閉合曲面，其法線向外，C為S上一有向閉合曲線，分S為S1、S2兩個曲面，按右手法則，S1的法線將指向內部，而S2的法線保持不變。設在此空間內有穩(wěn)恒電流流動，在某時刻穿過S1面的電流為IS1，穿過S2面的電流為IS2，根據電荷守恒定律，不可能有電荷在S內積累或放出，所以，IS1= IS2。參考資料來源：百度百科-位移電流密度

電容器內電場強度 E = q / (ε0 A) = qm/(ε0 A) * sinωt電位移 D = ε0 E = qm/A * sinωt電容器內的位移電流密度為 Id = dD/dt = qm ω/A * cosωt

5，位移電流假設物理意義

百科名稱】：位移電流【英文解釋】：displacement current 【分類】：綜合百科【正文】：電位移通量隨時間的變化率。即 I D = D ·d S ，位移電流 I D 和位移電流密度 j D 的關系是 I D = j D ·d S ，故。因電位移矢量 D =ε 0 E + P ，其中 E 為電場強度， P 為極化強度，故。可見位移電流密度 j D 包括兩部分，其中是極化電流密度，是電場變化引起的真空位移電流密度。位移電流概念是J.C.麥克斯韋在建立電磁場理論過程中提出的重要假設。它表明，磁碭不僅可以由電流產生，變化的電場也可以產生磁場。位移電流和有旋電場的概念從兩個方面深刻而完整地揭示了電場和磁場之間的內在聯系和相互依存，即電磁場是統(tǒng)一的不可分割的整體。傳導電流和位移電流都能產生磁場，兩種磁場都能對其中的電流或運動電荷施加磁力，兩種磁場的性質也相同，即都是有旋無源的。但是，兩種磁場也有區(qū)別，除了產生原因不同外，由于位移電流（確切地說是位移電流中由電場變化引起的真空位移電流部分）并不表示電荷在空間的運動，所以它與傳導電流不同，沒有熱效應和化學效應，只有磁效應。空間的總磁場是傳導電流和位移電流產生的磁場之和，是無源有旋的矢量場，其磁力線閉合。位移電流假設的提出，消除了把安培環(huán)路定理從恒定情形推廣到變化情形時遇到的矛盾和困難，使麥克斯韋得以建立完備的電磁場方程組。麥克斯韋方程組關于電磁波等理論預言的實驗證實，不僅具有深刻的理論意義和巨大的應用價值，也證明了位移電流假設的正確性

6，麥克斯韋理論

麥克斯韋理論　　麥克斯韋提出了兩個假設：　　變化的磁場可產生渦旋電場變化的電場(位移電流)可產生磁場　　一.位移電流　　1.矛盾　　a.導線中存在非穩(wěn)恒的傳導電流　　b.電容器兩極板間無傳導電流存在　　----回路中傳導電流不連續(xù)　　c.任取一環(huán)繞導線的閉合曲線L，以L　　為邊界可以作S1和S2 兩個曲面　　對S1曲面　　對S2曲面　　----穩(wěn)恒磁場安培環(huán)路定律不再適用　　2.位移電流　　設極板面積為S，某時刻極板上的自由電荷面密度為，則　　電位移通量為　　----電位移通量隨時間的變化率等于導線中的傳導電流　　麥克斯韋稱為位移電流，即　　----位移電流密度 jD　　討論：　　a.引入位移電流ID，中斷的傳導電流I由位移電流ID接替，使電路中的電流保持連續(xù)　　b.傳導電流和位移電流之和稱為全電流　　c.對任何電路來說，全電流永遠是連續(xù)的　　證：單位時間內流出閉合曲面S的電量等于該閉合曲面內電量的減少　　----電荷守恒定律的數學表達式　　由高斯定理　　即　　或 ---- 永遠是連續(xù)的　　二.安培環(huán)路定律的普遍形式　　----全電流定律　　對前述的電容器有　　而 ----對同一環(huán)路L，的環(huán)流是唯一的　　討論：　　a.位移電流揭示了電場和磁場之間內在聯系，反映了自然現象的對稱性　　b.法拉弟電磁感應定律表明變化的磁場能產生渦旋電場；位移電流的觀點說明變化的電場能產生渦旋磁場　　c.電場和磁場的變化永遠互相聯系著，形成統(tǒng)一的電磁場　　說明：　　位移電流與傳導電流的區(qū)別：　　a.傳導電流表示有電荷作宏觀定向運動，位移電流只表示電場的變化　　b.傳導電流通過導體時要產生焦耳熱,位移電流在導體中沒有這種熱效應　　c. ID與方向上成右手螺旋關系　　e.位移電流可存在于一切有電場變化的區(qū)域中(如真空、介質、導體)　　[例14]半徑R=0.1m的兩塊導體圓板，構成空氣平板電容器。充電時，極板間的電場強度以dE/dt=1012Vm-1s-1的變化率增加。求（1）兩極板間的位移電流ID;（2）距兩極板中心連線為r(r 解：忽略邊緣效應，兩極板間的電場可視為均勻分布　　兩板間位移電流為　　根據對稱性，以兩板中心連線為圓心、　　半徑為r作閉合回路L，由全電流定律有　　當r=R時　　三.麥克斯韋方程組　　對靜電場和穩(wěn)恒磁場有　　靜電場的高斯定理　　靜電場的環(huán)路定律　　穩(wěn)恒磁場的高斯定理　　穩(wěn)恒磁場的安培環(huán)路定律　　空間既有靜電場和穩(wěn)恒磁場，又有變化的電場和變化的磁場　　麥克斯韋方程組　　麥克斯韋方程組的微分形式　　物理意義概括：　　方程1：任何閉合曲面的電位移通量只與該閉合曲面內自由電荷有關，同時反映了變化的磁場所產生的電場總是渦旋狀的 ----電場的高斯定理　　方程2：變化的磁場產生渦旋電場,即變化的磁場總與電場相伴　　----法拉弟電磁感應定律　　方程3：任何形式產生的磁場都是渦旋場，磁力線都是閉合的　　----磁場的高斯定理　　方程4：全電流與磁場的關系，揭示了變化電場產生渦旋磁場的規(guī)律，即變化的電場總與磁場相伴 ----全電流定律　　在各向同性介質中，電磁場量之間有如下的關系　　根據麥克斯韋方程組、電磁場量之間關系式、初始條件及電磁場量的邊界條件，可以確定任一時刻介質中某一點的電磁場　　還可以參考以下文獻資料：　　麥克斯韋電磁場理論的建立　　HTTP://WWW.CQVIP.COM/QK/93763X/199101/629071.html　　對麥克斯韋電磁場理論的研究與實驗探討　　HTTP://WWW.CQVIP.COM/QK/97377X/20063A/21155204.html　　基于麥克斯韋理論的海底大地電磁探測技術　　HTTP://WWW.CQVIP.COM/QK/95873X/200302/7880986.html