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然而注意到另一个事实,如右图所示: 若取d所包围的曲面 为如图所示,则I≡0=0 做修正0→0(+a)仍不正确! 究竟应当如何修正? 麦克斯韦注意到此事实,给出了正确的形式--位移电流 当电流在终端停止时,Ⅰ=0不能流动,电荷积累在支端(电流不闭合的代价) 但电场(而且是变化的)被建立起来了,作为I不稳恒的代价(结果 ≠0(≠0)→q≠00≠0)→E(q,1) 又注意到与 Faraday定律的对称性 E·dC=- Maxwell提出,正确的修正应当加上一项位移电流项: =lol+ lle dE=I+Hoe dt 定义: 为位移电流密度(有电流密度的量纲),则通过一截面 的位移电流为:1D=「元,则安培定律可以形式地写为 d=Ho(c+lD) 其中lC()为传导(位移)电流。 对此改写的深层次的物理讨论 (1)此位移电流形式虽由 Maxwell第一个写出来,其并非一个完全独立的实验 定律 它可以由BS定律+电流守恒定律推出(电动力学的范畴,在此不多 费笔墨) (2)因来源显得很“诡异”,初学者常常误以为位移电流是 Maxwel凭空猜测出 来的。其实,除了对称性要求,此推广有其内在必然性。理解了它有利于我们深 刻理解位移电流的本质,也有利于理解 Maxwell为什么要做这样的推广++++ ------ 然而注意到另一个事实,如右图所示: 若取 ∫ d 所包围的曲面 r ￾ l 为如图所示,则 I ≡ 0 I ≡ 0 & 做修正 0 0 μ I → + μ α (I I)& 仍不正确! 究竟应当如何修正? 麦克斯韦注意到此事实,给出了正确的形式----位移电流 当电流在终端停止时, 不能流动,电荷积累在支端 I = 0 (电流不闭合的代价) 但电场(而且是变化的)被建立起来了,作为 I 不稳恒的代价(结果) I ≠ ≠ ⇒≠ ≠ ⇒ 0( 0) 0( 0) ( , ) jq E ρ q t r r & & 又注意到与 Faraday 定律的对称性 B d E d dt ⋅ =− φ ∫ r r ￾ l Maxwell 提出,正确的修正应当加上一项位移电流项: 0 00 0 0 E d d Bd I I E dS dt dt φ ⋅= + = + ⋅ μ με μ με ∫ ∫ r r r r ￾ l 定义: D 0 j E t ε ∂ = ∂ r r 为位移电流密度(有电流密度的量纲), 则通过一截面 的位移电流为: D D S I j = ⋅ ∫ r dsr ,则安培定律可以形式地写为 0 ( ) B dl I I μ C D ⋅= + ∫ r r ￾ 其中 ( ) C D I I 为传导(位移)电流。 对此改写的深层次的物理讨论 (1)此位移电流形式虽由 Maxwell 第一个写出来,其并非一个完全独立的实验 定律 ------ 它可以由 B-S 定律+电流守恒定律推出(电动力学的范畴,在此不多 费笔墨) (2) 因来源显得很“诡异”,初学者常常误以为位移电流是Maxwell凭空猜测出 来的。其实,除了对称性要求,此推广有其内在必然性。理解了它有利于我们深 刻理解位移电流的本质,也有利于理解Maxwell为什么要做这样的推广。 2
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