Ток смещения. Закон полного тока. Второе уравнение Максвелла

Ток смещения, введенный Максвеллом, необходим для установления количесвенных соотношений между переменным электрическим полем и вызванным им магнитным полем.

По Максвеллу, в цепи переменного тока, содержащей конденсатор, переменное электрическое поле в конденсаторе в каждый момент времени создает такое магнитное поле, как будто между обкладками конденсатора сущесвует ток смещения, коорый равен току в проводниках, которые подводятся к конденсатору. Тогда можно утверждаать, что токи проводимости (І) и смещения (І _зм) равны между собой: І _зм = І.

Ток проводимости вблизи обкладок конденсатора

.

Тут учтено, что поверхностная плотность заряда на обкладках равна электрическому смещению D в конденсаторе.

Сила тока сквозь прозвольную поверхность S может быть определена как поток вектора плотности тока:

І =.

Тогда І = І _зм = . Сравнив это выражение з выражением , получим такое выражение для плотности тока смещения:

.

Плотность тока смещения в диэлектрике определяется из выраженя для электрического смещения , г де – напряженность электростатического поля; – поляризованность. Поэтому плотность тока смещения

,

где – плотность тока смещения в вакууме; – плотность тока поляризации – тока, обусловленного упорядоченным двжением электрических зарядов в диэлектрике (смещение зарядов в неполярных молекулах или поворот диполей в полярных молекулах). Возбуждение магнитного поля токами поляризации правомерно, поскольку токи поляризации по своей природе не отличаются от токов проводимости.

Величина обусловлена только изменением электрического поля во времени, но также возбуждает магнитное поле. Это принципально новое утверждение Максвелла. Даже в вакууме всякое изменение во времени электрического поля приводит к возникновению в окружающем пространстве поля магнитного.

Дата добавления: 2014-01-04