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位移电流和传导电流的共性和区别是什么

2024-04-02 11:20:10文/宋艳平

位移电流与传导电流的相同点:位移电流与传导电流两者相比,唯一共同点仅在于都可以在空间激发磁场。位移电流的定义:位移电流是电位移矢量随时间的变化率对曲面的积分。位移电流不是电荷作定向运动的电流。

位移电流和传导电流的共性和区别是什么

位移电流和传导电流的共性和区别

位移电流和传导电流的共性和区别可参考如下:共性。位移电流和传导电流都可以在空间激发磁场。区别。位移电流是由变化的电场产生的,可以存在于真空、导体、电介质中;传导电流是由电荷的定向运动形成的,主要存在于导体中,并且,在导体中流动时,传导电流会产生焦耳热,而位移电流不会产生焦耳热。

位移电流和传导电流的定义

位移电流和传导电流是电磁学中的两个基本概念,它们有本质的区别。以下是两者的定义:

位移电流指的是电位移矢量随时间的变化率对曲面的积分。它表示的是电场的变化,而不是电荷的定向运动,位移电流可以在真空、导体或电介质中存在,且不会产生焦耳热或化学效应。

传导电流定义为自由电子或其他带电粒子在导电媒质中的定向运动所产生的电流。这是由于电荷(如金属中的自由电子、电解质溶液中的正负离子、气体中的离子和电子)在电场作用下的定向运动而形成的电流只能存在于导体中其幅值与外加电场的频率无关,传导电流通过导体时会产生焦耳热。

传导电流和位移电流公式

位移电流公式:I=U/R。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。

传导电流的公式可以通过欧姆定律的积分形式得出。在导体电流场内任取一小段电流管,导体在该电流管处的电阻为 \( R \),由欧姆定律的积分形式得 \( dI=\frac{dU}{R} \),其中 \( R=\frac{dl}{\sigma dS} \),\( dI=\vec{j} \cdot d\vec{S} \),\( \vec{E} \cdot d\vec{l} = dU \)带入得欧姆定律的微分形式: \( \vec{j} = \sigma \vec{E} \)。此外,热功率密度 \( p \) 的公式为 \( p = \sigma E^2 \),其中 \( p \) 为热功率密度,即单位体积内的热功率。

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