Первое Уравнение Максвелла

Первое уравнение Максвелла записывают следующим образом:

. (1)

В правой части его имеются две плотности тока: плотность токапроводимости и плотность тока электрического смещения . Ток электрического смещения возникает в любом диэлектрике, в том числе и в вакууме, при изменении напряженности электрического поля во времени. Ток смещения порождает магнитное поле так же, как и ток проводимости. Хотя природа тока проводимости и тока смещения не одна и та же, оба они обладают одним и тем же свойством – вызывать магнитное поле.

Таким образом, смысл первого уравнения Максвелла состоит в том, что всякое изменение электрического смещения во времени в некоторой точке поля (т.е. возникновение в ней тока смещения), как и ток проводимости, вызывает в этой точке вихрь магнитного поля , т.е. вызывает вихревое магнитное поле. Если среда однородна и изотропна, то , тогда получим

.

Известно, что при зарядке какого-либо конденсатора через него протекает ток. Этот ток протекает через диэлектрик и является током смещения.

Таким образом, если в диэлектрике изменяется электрическое поле во времени, то по диэлектрику протекает ток. Если, например, взять незаряженный плоский воздушный конденсатор и подключить его к источнику ЭДС напряжением U через сопротивление R, то напряжение на обкладках конденсатора будет расти по закону . Так как напряженность электрического поля в плоском конденсаторе , где d – расстояние между обкладками, то

.

Емкость плоского конденсатора

.

Ток смещения, протекающий через единицу поверхности сечения диэлектрика, взятой перпендикулярно силовым линиям, равен

.

Ток смещения через поверхность S в S раз больше, т.е. он равен току проводимости, протекающему по проводникам, соединяющим конденсатор с источником ЭДС.

Первое уравнение Максвелла представляет собой закон полного тока в дифференциальной форме.

Дата добавления: 2014-01-20