Токи смещения. Второе уравнение Максвелла

Известно, что постоянный ток создает вокруг себя постоянное магнитное поле, уравнение которого имеет вид

.

(624)

Уравнение непрерывности для постоянного тока равно

[16]

(625)

Возникает вопрос: справедливо ли уравнение (624) для переменных магнитных полей, порождающих переменными токами? Известно, что для переменных токов уравнение непрерывности описывается формулой

[17]

(626)

На этот вопрос Максвелл ответил следующим образом. Для того, чтобы уравнения (624) и (626) описывали переменные магнитные поля, необходимо в правую часть уравнения (624) дополнить одно слагаемое, имеющее размерность силы тока, которое Максвелл называл током смещения I_{с м.} Тогда уравнение (624) запишется в виде

.

(627)

Токи смещения возникают при изменении электрического поля во времени

.

(628)

С учетом (628) уравнение (627) запишется в виде

(629)

Формула (629) есть второе уравнение Максвелла и называется законом полного тока.

Смысл уравнения (629). Вихревое магнитное поле создается не только током проводимости , но и изменяющимся во времени электрическим полем .

Токи смещения существенно отличаются от токов проводимости.

Во-первых, токи проводимости создаются движением электрических зарядов, а токи смещения – изменяющимся во времени электрическим полем.

Во-вторых, при прохождении токов проводимости в проводнике выделяется джоулево тепло, а токи смещения не выделяют тепла.

В-третьих, токи смещения возникают всюду, даже в вакууме, если существует изменяющееся во времени электрическое поле.

Направление магнитного поля, воздаваемое токами смещения определяется по правилу буравчика (рис.267).

рис.267

Дата добавления: 2014-01-07