恒定电场第二第二章恒定电场SteadyElectricField序导电媒质中的电流电源电动势与局外场强基本方程·分界面衔接条件·边值问题导电媒质中恒定电场与静电场的比拟韩电导和接地电阻返页回
第 二 章 恒定电场 第二章 恒定电场 Steady Electric Field 序 导电媒质中的电流 基本方程 • 分界面衔接条件 • 边值问题 导电媒质中恒定电场与静电场的比拟 电导和接地电阻 下 页 电源电动势与局外场强 返 回
第二章恒定电场2.0序Introduction通有直流电流的导电媒质中同时存在着磁场和恒定电场。恒定电场是动态平衡下的电荷产生的，它与静电场有相似之处本章要求：理解各种电流密度的概念，通过欧姆定律和焦耳定律深刻理解场量之间的关系掌握导电媒质中的恒定电场基本方程和分界面衔接条件。熟练掌握静电比拟法和电导的计算返上回页下页
第 二 章 恒定电场 通有直流电流的导电媒质中同时存在着磁场和恒 定电场。恒定电场是动态平衡下的电荷产生的，它与 静电场有相似之处。 Introduction 2.0 序 本章要求: 熟练掌握静电比拟法和电导的计算。 理解各种电流密度的概念，通过欧姆定律和焦耳 定律深刻理解场量之间的关系。 掌握导电媒质中的恒定电场基本方程和分界面衔 接条件。 返 回 上 页 下 页
第二章恒定电场恒定电场知识结构基本物理量J、E欧姆定律J的散度基本方程E的旋度电位边界条件边值问题一般解法电导与接地电阻特殊解（静电比拟福返回上页下页
第 二 章 恒定电场 基本方程 E 的旋度 边界条件 边值问题 电 位 一般解法 电导与接地电阻 特殊解(静电比拟) 恒定电场知识结构 基本物理量 J、 E 欧姆定律 J 的散度 返 回 上 页 下 页
恒定电场第2.1导电媒质中的电流Current in Conductive Media2.1.1电流 (Current)三种电流：导体或电解液传导电流一电荷在导电媒质中的定向运动。运动电流一带电粒子在真空中的定向运动。位移电流一一随时间变化的电场产生的假想电流上返回页下页
第 二 章 恒定电场 2.1.1 电流 (Current) 2.1 导电媒质中的电流 Current in Conductive Media 三种电流： 传导电流——电荷在导电媒质中的定向运动。 位移电流——随时间变化的电场产生的假想电流。 运动电流——带电粒子在真空中的定向运动。 返 回 上 页 下 页 导体或电解液
第二章恒定电场电流与电流密度电流一一电荷的定向运动而形成，用i表示，其大小定义为：单位时间内通过某一横截面S的电荷量，即i= lim (△q/ △t)= dq/dtAt-0单位：A（安培）电流方向：正电荷的流动方向形成电流的条件：存在可以自由移动的电荷·存在电场说明：电流通常是时间的函数，不随时间变化的电流称为恒定电流，用1表示
第 二 章 恒定电场 电流与电流密度 说明：电流通常是时间的函数，不随时间变化的电流称为恒定 电流，用I 表示。 形成电流的条件： • 存在可以自由移动的电荷 • 存在电场 单位: A （安培） 电流方向: 正电荷的流动方向 0 lim ( ) d d t i q t q t → = = 电流 —— 电荷的定向运动而形成，用i 表示，其大小定义为： 单位时间内通过某一横截面S的电荷量，即
恒定电场-二电流密度矢量目的：当通过任一截面的电量不均匀时，用电流强度来描述就不够用了，有必要引入一个描述空间不同点电流的大小。定义：电流密度矢量的方向为空间某点处正电荷的运动方向，它的大小等于单位时间内该点附近垂直与电荷运动方向的单位截面上所通过的电量
第 二 章 恒定电场
第二章恒定电场一般情况下，在空间不同的点，电流的大小和方向往往是不同的。在电磁理论中，常用体电流、面电流和线电流来描述电流的分别状态。2.1.2电流密度(CurrentDensity)1. 体电流电荷在某一体积内定向运动所形成的电流称为体电流，用电流密度量体电流密度矢量来述。diJ=é.limC福表述一单位：A/m2。n17dsAS-0AS正电荷运动的方向流过任意曲面S的电流为I =JJ.ds
第 二 章 恒定电场 0 d lim d n n S i i J e e → S S = = 电荷在某一体积内定向运动所形成 的电流称为体电流，用电流密度矢量 来描述。 J 单位：A/m2 。 一般情况下，在空间不同的点，电流的大小和方向往往是不同 的。在电磁理论中，常用体电流、面电流和线电流来描述电流的 分别状态。 1. 体电流 = S I J S d 流过任意曲面S 的电流为 体电流密度矢量 J n e S 正电荷运动的方向 2.1.2 电流密度（Current Density) 表述一
第二章恒定电场电流面密度另一种表述体电荷以速度在某一体积内作匀速运动形成体电流J=pv/m2电流密度描述了某点处通过垂直于电流方向的单位面积上的电流（垂直）电流I=J.ds线ASY41图2.1.2电流曾计基-1返回页下页图2.1.1电流面密度量
第 二 章 恒定电场 电流面密度 另一种表述 d S I = 电流 J S 体电荷 以速度 v 在某一体积内作匀速运动形成体电流 J v = 2 电流密度 A m 图2.1.1 电流面密度矢量 返 回 上 页 下 页 图2.1.2 电流的计算 （垂直） 描述了某点处通过垂直于电流方向的单位面积上的电流
恒定电场2、电流密度的数值L电子的平均漂移速度证11一单位体积内的电子数4qensuAtAI=enusAtAtAISenu二s
第 二 章 恒定电场
第二意恒定电场与微观量的关系：ds设n为单位体积内电子密度。udt导体在外电场E中，电子在ü杂乱无章的热运动上叠加一个沿场强反方向上的定向漂移，设漂移速度为ü。在dt时间内穿过ds，面的电子数，即电量为：dq=en·dStu·dt .I jl= enu
第 二 章 恒定电场