1、、14-1位移電流總電流定律，14-2麥克斯韋方程的積分形式，第14章電磁場理論的基本概念，1 .理解位移電流和總電流規(guī)律2 .理解和掌握麥克斯韋方程3 .理解電磁場統(tǒng)一理論。 教育要求：一、問題的提出是在穩(wěn)態(tài)磁場中：安環(huán)定律成立：是在非穩(wěn)態(tài)磁場中(有電容器的電路)流過電流不連續(xù)，因此安環(huán)定律得到了矛盾的結(jié)果。 也就是說，14 1位移電流，全電流的規(guī)律，二、麥克斯韋的解決構(gòu)想，變化的電場也和傳導(dǎo)電流一樣，必須激發(fā)渦的磁場！ 變化的磁場應(yīng)該能激勵電場，變化的電場也應(yīng)該能激勵磁場！ 三、位移電流麥克斯韋由于電磁場的對稱性，不僅變化的磁場激勵電場，變化的電場也激勵磁場。 作為產(chǎn)生磁場的效果，變化的電

2、場相當(dāng)于電流，稱為位移電流。 電容器充電時dt時間內(nèi)的電荷的增加量被稱為dq=Idt，即合成為S1和S2面閉合的曲面，如果S1面充分遠(yuǎn)離電容器極板，則位移電流密度、Id被稱為位移電流，在各向同性介質(zhì)中，位移電流的實質(zhì)是相對于電場時間的變化率。 可以看出，雖然變化的電場相當(dāng)于電流，但在I=Id -中，總電流總是連續(xù)的。 相對于S2面(無傳導(dǎo)電流)，相對于S1面(無位移電流)，其中被稱為全電流，四、全電流的法則認(rèn)為麥克斯韋即使在沒有導(dǎo)體的空間中也沒有傳導(dǎo)電流，但如果電場變化，則有位移電流，因此保持了電流的連續(xù)性，安全環(huán)路的法則是(全法拉第電磁感應(yīng)定律說明了變化的磁場產(chǎn)生渦電場，位移電流說明了變化的

3、電場激發(fā)磁場。 兩個變化的場合永遠(yuǎn)相連，形成了統(tǒng)一的電磁場。 這是麥克斯韋電磁場理論的基本思想。 位移電流存在于電場變化的所有區(qū)域(導(dǎo)體、介質(zhì)、真空)。 通常，介質(zhì)中的電流主要是位移電流，導(dǎo)體中的電流主要是傳導(dǎo)電流。 傳導(dǎo)電流和位移電流僅在勵磁磁場方面等價，但在其他方面有根本的差異： (1)傳導(dǎo)電流表示電荷進(jìn)行宏觀取向運動，位移電流僅表示電場的變化。 (2)傳導(dǎo)電流有熱效應(yīng)，而位移電流沒有熱效應(yīng)。 例1、證明了平行板電容器和球狀電容器的位移電流，對于球狀電容器，從高斯定理可以得到極板間的位移電流，當(dāng)然，高斯定理計算：直接使用由例2、半徑r、極板面積s、板間隔d這兩張圓板構(gòu)成的平行板電容器，將極

4、板間電場變化率設(shè)為dE/dt (1)位移電流(2)由極板間兩板的中心線求出r的b值。 另外，解： (1)、(b)r的情況下，與存在變化磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電場的情況非常相似，說明了電磁場自身的內(nèi)在聯(lián)系。 可以看出，在r=R的情況下，當(dāng)R=0.1 m、(V/m s )時，雖然位移電流大，但產(chǎn)生的磁場弱，難以顯示。 感應(yīng)電場非常大，容易顯示。 總場滿意，麥克斯韋方程從電磁現(xiàn)象的實驗規(guī)律中總結(jié)推進(jìn)。 這些法則為： 1、電場高斯定理靜電場D1 (有源場) :電場高斯定理： (1)，發(fā)生變化磁場的場D2是渦流場，電力線閉合，因此有14-2麥克斯韋方程式的積分形式，在總場滿足，2、電場環(huán)流定理靜電場E1 (有

5、源無旋轉(zhuǎn)) :(其中，s是l電場環(huán)流定理為：變化磁場引起的感應(yīng)電場E2為渦場，法拉第電磁感應(yīng)法則為：傳導(dǎo)電流引起的磁場B1 (渦場):磁場高斯定理：總場滿足，變化電場引起的磁場B2 (渦場):3，磁場高斯定理，4，磁場安培環(huán)路法則傳導(dǎo)電流引起的磁場H1 :(但是)磁場安環(huán)定律：總場和位移電流產(chǎn)生的磁場H2:以上表明，下面的麥克斯韋方程式(積分形式):(2)式可以得到從法拉第電磁感應(yīng)定律中得到的推進(jìn)的電場環(huán)流定理。 (4)式是從麥克斯韋位移電流的假設(shè)導(dǎo)出的推進(jìn)安培環(huán)路法則。 (1)、(2)、(3)、(4)在電場和磁場同時存在的電荷周圍，電磁場運動的相對性不能觀測到相對靜止的電荷的磁場，電場和磁場相對概念電磁規(guī)則是絕對的，電磁場量是相對的，1 .運動的相對性和電磁場的統(tǒng)一性，2 .電磁場的相對性，麥克斯韋說明這個普及是正確的。 麥克斯韋位移電流假說和他提出的感應(yīng)電場的存在，不僅為建立統(tǒng)一電磁場理論奠定了基礎(chǔ)，還預(yù)言了電磁波的存在及其有限傳播速度(光速)。 赫茲實驗證明了麥克斯韋的預(yù)言。 變化的磁場產(chǎn)生感應(yīng)電場，變化的電場