h3-1變化電場產(chǎn)生的磁場

安培環(huán)路定理遇到的問題變化的電場和磁場的聯(lián)系普遍的安培環(huán)路定理§13-9

與變化的電場相聯(lián)系的磁場1復(fù)習(xí)回顧：§13-7中安培環(huán)路定理的適用條件：穩(wěn)恒電流的磁場----------電流的連續(xù)性方程對于穩(wěn)恒電流，2若曲面S1，S2方向取一致，也就是說，以L為邊界的任意曲面，電流密度的通量（電流）是定值。對于穩(wěn)恒電流，有即，3真空中，穩(wěn)恒磁場的安培環(huán)路定理:真空中，B的環(huán)流與閉合回路中電流代數(shù)和的關(guān)系。4在包含電阻、電感線圈的電路中，傳導(dǎo)電流是連續(xù)的。RLII電流的連續(xù)性問題:II++++++電容充放電時(shí)的電流是否連續(xù)？這時(shí)的電流是隨著時(shí)間在改變的，不是穩(wěn)恒電流了。那么，安培環(huán)路定理是否還成立？

安培環(huán)路定理遇到的問題5SIIS++++++lQ：在電流非穩(wěn)恒狀態(tài)下,安培環(huán)路定理是否正確?矛盾說明§13-7中安培環(huán)路定理不適用于非穩(wěn)恒電流的情況。必須尋求新的規(guī)律！6在科學(xué)史上，解決這類問題一般有兩條途徑：在大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，提出新概念，建立與實(shí)驗(yàn)事實(shí)相符合的新理論；在原有理論的基礎(chǔ)上，提出合理的假設(shè)，對原有的理論作必要的修正，使矛盾得到解決，并用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)假設(shè)的合理性。7KIcIc2s1s++++qql思考：電容器在充、放電過程中，兩極板間的電場變化與傳導(dǎo)電流有什么關(guān)系？8

變化的電場和磁場的聯(lián)系：LS2S1I電介質(zhì)中的高斯定理：電流連續(xù)性方程：在任何情況下，是連續(xù)的。9LS2S1I但，在任何情況下，是連續(xù)的。在非穩(wěn)恒時(shí)，盡管傳導(dǎo)電流不一定連續(xù)，10+++++++++IcIc結(jié)論(1)：結(jié)論(2)：電位移變化率與傳導(dǎo)電流密度方向相同!充電放電變化的電場和磁場的聯(lián)系：11傳導(dǎo)電流密度為：傳導(dǎo)電流(conductivitycurrent

)為：電場的變化可等效為一種電流——位移電流；位移電流與傳導(dǎo)電流一樣可激發(fā)渦旋磁場。麥克斯韋位移電流假設(shè)：12麥克斯韋定義位移電流（displacementcurrent

）令：----位移電流密度令：----位移電流13全電流在一般情況下,傳導(dǎo)電流、運(yùn)流電流和位移電流可能同時(shí)通過某一截面,因此,麥克斯韋引入全電流。在任一時(shí)刻,電路中的全電流總是連續(xù)的。而且,在非穩(wěn)恒的電路中,安培環(huán)路定律仍然成立。14由以上的討論可知，安培環(huán)路定理在非穩(wěn)恒情況下的矛盾，在于傳導(dǎo)電流不連續(xù)。而，當(dāng)麥克斯韋引進(jìn)了位移電流和全電流之后，全電流在非穩(wěn)恒情況下永遠(yuǎn)保持連續(xù)。因此，要修正原穩(wěn)恒磁場的安培環(huán)路定理式，只須將全電流取代原式子中的傳導(dǎo)電流，矛盾就解決了。麥克斯韋認(rèn)為：電路中可同時(shí)存在傳導(dǎo)電流和位移電流普遍的安培環(huán)路定理：15一般情況下，安培環(huán)路定理可修正為：-----普遍的安培環(huán)路定理或者：---第15章介紹16位移電流的意義：(1)位移電流與傳導(dǎo)電流互相連結(jié)，構(gòu)成閉合電流（全電流）：ccl(2)全電流的安培環(huán)路定理對非穩(wěn)恒磁場也成立！17討論：位移電流與傳導(dǎo)電流的異同起源特點(diǎn)共同點(diǎn)傳導(dǎo)電流Ic位移電流Id電荷定向運(yùn)動(dòng)變化電場和極化電荷的微觀運(yùn)動(dòng)(1)產(chǎn)生焦耳熱(1)不產(chǎn)生焦耳熱(2)只存在于導(dǎo)體中(2)存在導(dǎo)體、介質(zhì)及真空中激發(fā)磁場本質(zhì)不同18一板面半徑為R=0.2m的圓形平行板電容器，正以Ic=10A的傳導(dǎo)電