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第二十一章位移電流麥克斯韋電磁場方程組I預備知識:電流密度垂直穿過單位面積的電流強度。jndS

電流強度只能反映導體中總的電流情況，不能反映電流的分布。電流密度定義一、位移電流IS2S1恒定電流取環路L，對環路張兩個任意曲面S1、S2，則穿過兩個曲面的電流強度相等，由安培環路定理有：1.位移電流的提出LI對于穩恒電流，穿過環路所張任意曲面的電流強度都是相等的。S2S1但對于非穩恒電流又如何呢？比如電容器充電過程,當電鍵K閉合時,電源對電容器充電,電路中的電流是變化的,作環路L,對L也張兩個曲面S1、S2

KL對S1面應用安培環路定理：對S2面應用安培環路定理由此看出對于同一個環路L，由于對環路所張的曲面不同，所得到的結果也不同。

1865年麥克斯韋提出一個假設，當電容器充電時，電容器中的電場發生變化，變化的電場可等效成位移電流Id，使電流連續起來。位移電流也可產生渦旋的磁場，如果當時有測量儀器的話，就可測出磁場。位移電流是由變化的電場等效而來的。S2LS1

KL

kIdIc2.位移電流Id

與傳導電流Ic

的比較傳導電流Ic位移電流Id由宏觀的電荷移動產生由變化的電場產生，無宏觀的電荷移動有熱效應無熱效應可產生渦旋的磁場可產生渦旋的磁場B23.位移電流的計算電容器充電的過程，對S1、S2圍封閉面SS2LS1

KL位移電流密度位移電流4.全電流安培環路定理全電流引入全電流后使穿過環路的電流連續起來，對S1面對S2面全電流安培環路定理

IdIc-S2LS1

KL三、麥克斯韋電磁場方程組靜電場穩恒磁場真空中真空中介質中介質中高斯定理環路定理1.靜電場與穩恒磁場中的定理2.統一的電場①高斯定理：靜電場變化的電場統一的電場⑴

電場的高斯定理，它給出電荷能激發電場，且電荷激發的電場是有源場.②環路定理靜電場變化的電場統一的電場⑵ 法拉第電磁感應定律，它給出時變電場是有旋場，時變電場是由變化的磁場激發的。3.統一的磁場①高斯定理：穩恒磁場變化的磁場統一的磁場⑶

磁場的高斯定律，也稱磁場的連續性原理，它給出磁場是無源場，說明磁力線是閉合的，磁荷是不存在的。

⑷穩恒磁場變化的磁場統一的磁場②環路定理普遍情況下的安培環路定律，也稱全電流定律，它給出磁場是有旋場，磁場可由傳導電流激發，

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