Ток смещения. Уравнение непрерывности переменного тока

Определение переменного электромагнитного поля.

Электромагнитное поле

Под переменным электромагнитным полем понимают совокупность изменяющихся во времени, взаимно связанных и обуславливающих друг друга электрического и магнитных полей.

Переменное электромагнитное поле является одним из видов материи. Оно обладает энергией, массой, количеством движения, может превращаться в другие виды энергии и самостоятельно существовать в виде электромагнитных волн

При исследовании процессов в переменном электромагнитном поле пользуются уравнениями Максвелла. Систему уравнений Максвелла образуют четыре уравнения.

Если к конденсатору подключить источник переменного напряжения, то в цепи будет протекать ток, возбуждая между пластинами конденсатора электрическое и магнитное поле. Рассмотрим, чем возбуждается магнитное поле. Если между пластинами диэлектрик, то происходит упорядоченное смещение связанных зарядов диэлектрика, представляющее собой ток, возбуждающий магнитное поле. Этот ток называется током смещения в диэлектрике. Вектор плотности этого тока - . Но магнитное поле между пластинами возбуждается и в том случае, если между ними вакуум. Максвелл предположил, что магнитное поле возбуждается изменяющимся во времени электрическим полем. Для характеристики этого поля вводят понятие тока, который по аналогии с током смещения в диэлектрике условно назвали током смещения в вакууме. Отличие тока смещения в вакууме от других токов заключается в том, что он не вызывает тепловых потерь. Таким образом, магнитное поле возбуждается полным током, который равен сумме тока проводимости и тока смещения

.

Закон полного тока в дифференциальной форме(4.19) будет иметь вид

. (5.1)

Определим источник полного тока. Возьмем дивергенцию правой и левой части уравнения

.

Но , следовательно, , или

, это - (5.2)

уравнение непрерывности линий полного тока.

Линии всегда замкнуты. Это означает, что на границе проводящей среды и диэлектрика ток проводимости переходит в ток смещения и наоборот.

Дата добавления: 2014-01-15