全電流定律

2021-03-01 榔頭頭科技

麥克斯韋將安培環路定理推廣為全電流定律,是電磁場積分形式的麥克斯韋方程組基本方程之一。它是麥克斯韋所作的假設,其正確性由麥克斯韋方程組所得到的一切結論與實驗事實相符合得到驗證。 [1] 其內容為:任意一個閉合回線上的總磁壓等於被這個閉合迴路所包圍的面內穿過的全部電流的代數和。

全電流

一般情形下,通過空間某截面的電流應包括傳導電流與位移電流,其和稱全電流(total current) 。

 假定為全電流,

 為傳導電流或運動電流,

為位移電流:

(D為電通密度,S為截面面積,

 表示偏微分符號,下同)

全電流是連續的,在空間構成閉合迴路。導線中有傳導電流(一般,導體中也有很小的位移電流),而電容器中有位移電流,即傳導電流中斷處,有位移電流接上。 [2]

定律

麥克斯韋將安培環路定理推廣為全電流定律,可表示為:

 ,也即 [2]

當閉合回線可分為幾段,閉合回線的分段原則是:磁場強度相同,截面積相同,材料相同;而每段內H為常量,並和線段方向一致,沿閉合回線總磁壓為各段磁壓的代數和。這種情況下全電流定律又可表示為

其中,

 是磁場強度矢量沿任意閉合線(常取磁通作為閉合回線)的線積分;

 是穿過閉合回線所圍面積的電流代數和.

安培換路定律電流正負的規定:任意選定一個閉合回線的圍繞方向,凡是電流方向與閉合回線圍繞方向之間符合右螺旋定則的電流作為正,反之為負;在均勻磁場中,HL=IN,H=IN/L。

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