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浅谈位移电流
作者：王嘉祺
来源：《电子技术与软件工程》2016年第11期
摘 要
麦克斯韦方程式是电磁学上最重要的方程，而位移电流的提出使麦克斯韦的理论更加完善。简单介绍了位移电流的引出，含义。以及与传统的物理学意义传导电流的异同。重点介绍了位移电流是如何“激发”磁场，最后讨论了位移电流在麦克斯韦方程组中的应用。
【关键词】位移电流 传导电流 似稳电磁场
1 引文
麦克斯韦的电磁理论在整个物理学上占着举足轻重的地位，他将电场与磁场的所有规律联系起来，建立了完整的电磁场理论体系。在这其中，他所大胆提出的位移电流假设，进一步揭示了电与磁之间的关系。位移电流是建立麦克斯韦方程组的一个重要依据。1864年12月，麦克斯韦向英国皇家学会提交了自己的电磁统一理论，并于次年发表了一篇完整的报告。此项工作为物理学、无线电通讯和电气工程学随后出现奠定了基础。但是该理论在提出指出并未受到足够的重视，为了给麦克斯韦的理论打下坚持的基础，一批物理学家足足花费了将近二十五年的时间为这一理论提供实验证据。并就此形成了一个麦克斯韦学派。
在1888年7月份的《物理学年刊》上，海因里希·赫兹发表了题为《论空气中的电动力波动及其反射》的文章，他发现当通过一组线圈对电容放电时，产生奇特的现象，即距离不远处的另一组完全相同的线圈会在其未相互连接的末端间出现弧光。出现的闪光是由于接收电磁波所导致的，而电磁波则是由带有放电电容的线圈所激发的。
麦克斯韦假设光是一种电磁波。赫兹证实了很可能整个宇宙中的不可见电磁波都拥有类似可见光的行为，它们在宇宙中的传播速度也与可见光相同。赫兹的研究工作使得科学家们接纳了麦克斯韦的理论，在现代物理的绝大多数层面占据了核心地位。本文的后续章节安排如下：第二章简单介绍了位移电流的提出；第三章对比了位移电流与传统安培电流的异同；第四章介绍了位移电流对麦克斯韦方程组影响；最后，文章总结了位移电流的特征及意义。
位移电流的表达式,
位移电流的表达式：J=dD/dt，即电位移矢量对时间的偏导数。（这里D是偏微分算符）
位移电流的意义：位移电流产生磁效应代表了变化的电场能够产生磁场，使麦克斯韦能够预言电磁场以波的形式传播，为现代通信打下理论基础
位移电流公式：Q＝I2Rt。位移电流是电位移矢量随时间的变化率对曲面的积分。英国物理学家麦克斯韦首先提出这种变化会产生磁场的假设，并称其为“位移电流”。但位移电流只表示电场的变化率，与传导电流不同，它不产生热效应、化学效应等。
科学上把单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度，简称电流，电流符号为I，单位是安培（A），简称“安”（安德烈·玛丽·安培，1775年—1836年，法国物理学家、化学家，在电磁作用方面的研究成就卓著，对数学和物理也有贡献。电流的国际单位安培即以其姓氏命名）。
电流定律
知识结构：
基本概念电流电流的形成及方向的确定（）电流强度及其单位（）电压——电压的使用及单位（）电阻电阻的作用及单位（）影响电阻大小的因素（）ABAAA
基本仪器电流表（）电压表（）滑动变阻器（）DDD
基本规律欧姆定律（）串、并联电路中、、的关系（）CBIUR
重点、难点：
1、重点是电流强度的概念，欧姆定律，串并联电路中I、U、R的关系。
2、难点有三处：
（1）四个接线柱的滑动变阻器的使用。
（2）掌握公式IUR中各物理量间的关系：①当R不变时I跟U成正比（例如，给定的用电器即R一定）。当外加电压U一定时，对于不同的电阻，I跟R成反比。三者不可随意运用正反比关系。②对某一电路需找准I、R、U三者对应关系，切不可张冠李戴。
（3）并联电阻阻值的求法：公式11112RRR……中R与R1、R2……的关系除掌握基本公式外，还应掌握：①几个阻值相同的电阻并联总电阻RRn总1的关系。②两个电阻并联总电阻小于任一支路的电阻，RRRRRRRR总·12121121，RR总1（同理也可导出RR总2）。③并联支路越多总电阻越小。在电路中某两点间并联用电器越多，相当于增大两点间整个导体的横截面积，故电阻变小。
知识重点：
1、基本概念：
电流强度、电压、电阻间的区别和联系：
电流强度是1秒内通过导体横截面的电量。可以理解为导体两端接在电源的正负极上，在电压作用下内部大量自由电荷定向移动形成电流时，1秒钟内通过导体横截面的自由电荷数量的多少。例如通过某段金属导体的电流强度大，实质是自由电子做定向移动时，1秒钟内通过导体横截面的自由电子数量多，反之，电流强度小则说明1秒钟内通过金属导体的横截面的自由电子的数量少。在串联电路中的两盏电灯能长时间的工作，证明了电路中的自由电荷不会积聚在某个地方，因此1秒内有多少个自由电子从第一盏电灯的灯丝通过，在相同时间内也会有同样多数量的自由电子从第二盏电灯的灯丝通过。这就是为什么串联电路中电流强度处处相等的原因。
第２￥卷第２期 ２０１２年６月 湖南理工学院学报（自然科学版） Ｊｏｕｍａｌ ｏｆＨｕｎａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ） Ｖ０ＩＩ２５ ＮＯ．２ Ｊｕｎ．２０１２
库仑定律与位移电流
陈 钺，柳建国，刘发科
（湖南Ｎ－ｒ学院物理与电子学院，湖南岳阳４１４００６）
摘要：应用狭义相对论研讨电磁场基本定律，由库仑定律与洛伦兹变换，推导出位移电流及全电流定律 关键词：磁场强度；电位移矢量；位移电流；洛伦兹变换 中图分类号：Ｏ４４１．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－５２９８（２０１２）０２－００４２－０２
Ｃｏｕｌｏｍｂ’Ｓ Ｌａｗ ａｎｄ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ
ＣＨＥＮ Ｙｕｅ．ＬＩＵ Ｊｉａｎ．ｇｕｏ，ＬＩＵ Ｆａ．ｋｅ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＰｈｙｓｉｃｓ＆Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｈｕｎａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｙｕｅｙａｎｇ ４１４００６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｓｐｅｃｉａｌ ｒｅｌａｔｉｖｉｔｙ ｉｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｄｉｓｃｕｓｓ ｔｈｅ ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ ｌａｗｓ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ．Ｔｈｅ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｃｕｒｒｅｎｔ ｌａｗ ｗｅｒｅ ｄｅｄｕｃｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｃｏｕｌｏｍｂ’ｓ ｌａｗ ａｎｄ Ｌｏｒｅｎｔｚ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ ｓ￣ｅｎｇｔｈ；ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ；ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｃｕｒｒｅｎｔ；Ｌｏｒｅｎｔｚ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ
１８２０年，奥斯特（Ｈ．Ｃ．Ｏｅｒｓｔｅｄ）发现电流的磁效应，揭示了长期以来一直认为彼此独立的电现象和磁现
