АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Ток смещения

Читайте также:
  1. Вектор электрического смещения ( электрической индукции) D. Обобщение теоремы Гаусса для вещества.
  2. Закон Вина (закон смещения)
  3. Медиальные и латеральные смещения в коленном суставе
  4. Переменный ток в цепи с конденсатором. Ток смещения.
  5. Способы задания напряжения смещения
  6. Ток смещения

Рассмотрим следующий идеализированный опыт (рис. 97). Пусть имеется некоторая малая сфера, куда каким-либо образом непрерывно подается электрический заряд, который затем из этой сферы растекается равномерно во все стороны (коронный разряд). Пусть полный заряд внутри сферы, имеющей радиус r0, будет q(r).

Если плотность радиального тока при этом будет j (r), то

. (8.46)

Знак «минус» указывает на убывание зарядов. Циркуляция вектора напряженности магнитного поля через замкнутый контур L с площадью S в соответствии с (8.46) равна

. (8.47)

Рассмотрим другой вариант. Пусть в эту сферу подается заряд со скоростью и не истекает, а накапливается на поверхности. Вектор электрического смещения на удале­нии r от центра сферы определяется по (1.34):

. (8.48)

Изменение вектора во времени найдется как производная по времени от равенства (8.48): . (8.49)

Производная есть (по определению) электрический ток. Однако в нашем случае движение электрического заряда как таковое отсутствует, и ток обусловлен изменением вектора электрического смещения в данной точке пространства. Электрический ток, возникающий вследствие изменения электрического поля, Максвелл назвал током смещения. Значит,

. (8.50)

Всякий электрический ток создает вокруг себя вихревое магнитное поле, для которого справедлив закон полного тока. Как было показано Максвеллом и экспериментально установлено Эйхенвальдом, токи смещения создают вокруг себя такое же магнитное поле, как и токи проводимости. Поэтому и для тока смещения должно иметь место соотношение

. (8.51)

В общем случае при движении электрического заряда в изменяющемся электрическом поле закон полного тока будет выглядеть так:

. (8.52)

Если в выделенном замкнутом контуре L изменяется только величина электрического поля, то

. (8.53)

Магнитодвижущая сила в этом случае равна изменению потока вектора электрического смещения через поверхность, охватываемую замкнутым контуром L.

Рассмотрим циркуляцию напряженности магнитного поля нутри плоского конденсатора, который заряжается от источника напряжения U (рис. 98). В момент, когда подается электрический заряд на пластины конденсатора, ток через разомкнутую цепь течь не будет. Для длинного проводника с током в каждый момент времени t можно записать:



. (8.54)

Если же этот контур L расположить посреди плоского конденсатора, то в силу непрерывности тока в соответствии с законом полного тока имеем

, (8.55)

где Iсм - ток смещения, который определяется изменением электрического поля внутри плоского конденсатора, а не движением самих зарядов.

Для поля плоского конденсатора . Тогда

. (8.56)

При наличии внутри конденсатора свободных зарядов плотность тока определяется, как движением свободных электрических зарядов, так и изменением электрического поля. Поэтому закон полного тока в общем виде запишется следующим образом:

. (8.57)

Значит, внутри проводника под влиянием электрического поля возникают электрические токи, как проводимости, так и смещения, т. е.

, (8.58)

где N - поток вектора электрического смещения.

Однако ток смещения эквивалентен току проводимости только в отношении способности образовывать магнитное поле. Во всех других отношениях это своеобразный ток. Возникновение токов смещения не сопровождается выделением ленцаджоулева тепла.

Таким образом, магнитное поле возникает вследствие изменения электрического поля. С этой точки зрения всякое магнитное поле, в том числе и магнитное поле движущихся зарядов, можно трактовать как поле, возникающее благодаря соответствующему изменению электрического поля. Получается, что изменяющиеся элетрическое и магнитное поле взаимосвязаны друг с другом, образуя электромагнитное поле.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 | 101 | 102 | 103 | 104 | 105 | 106 | 107 | 108 | 109 | 110 | 111 | 112 | 113 | 114 | 115 | 116 | 117 | 118 | 119 | 120 | 121 | 122 | 123 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.007 сек.)