电磁感应与位移电流的组合

电磁感应与位移电流的组合

1电流的磁效应：1820年奥斯特首次由实验发现。奥斯特发现：任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场。

2电磁感应现象实验:1822-1831年英国物理学家法拉第进行多次实验和研究在1831年发现电磁感应定律。1）磁铁（或通电线圈）与线圈相对运动时线圈中产生电流，图（a）和图（b）.电流计的指针发生偏转，且运动方向不同，偏转方向也不同。



（2）线圈中电流变化时另一线圈中产生电流，图（c）.



（3）闭合回路的一部分切割磁力线，回路中产生电流，图（d）.



总结:不管什么原因使穿过闭合导体回路所包围面积内的磁通量发生变化（增加或减少），回路中都会出现电流，这种电流称为感应电流。在磁通量增加和减少的两种情况下，回路中感应电流的流向相反。感应电流的大小则取决于穿过回路中的磁通量变化快慢。变化越快，感应电流越大；反之，就越小。----摘自网络课程《电磁学第三章电磁感应》（http://kc.njnu.edu.cn/dcx/main/dcxweb/neirong/pages/nr/nr3101.htm）

3位移电流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将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。继电磁感应现象发现之后麦克斯韦的这一假设更加深入一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。位移电流是建立麦克斯韦方程组的一个重要依据。注：位移电流不是电荷作定向运动的电流，但它引起的变化磁场，也相当于一种电流。----摘自百度百科《位移电流》

通过以上阅读我们发现，电能产生磁----电流的磁效应，磁能产生电----穿过闭合导体回路所包围面积内的磁通量发生变化（增加或减少），回路中都会出现电流；后来，麦克斯韦提出位移电流概念，位移电流激发磁场，与电流产生磁场对应，那么在磁产生电中，磁通量发生变化能够产生电流，与之对应的应是磁通量发生变化是否产生位移电流？或者是电流，或者是其它。

实验上图图（a）中，我们把线圈改成电容器，线圈与电流表相连变成电容器与电流表相连，此时，是否产生电流？是否产生涡旋电场？图（b）中，一样我们把线圈改成电容器，是否产生电流？是否产生涡旋电场？

图（c）中我们把线圈改成电容器，是否产生电流？图（d）闭合回路的一部分切割磁力线，回路中产生电流，我们把导体改成电容器，电容器切割磁力线，是否产生电流？是否产生涡旋电场？

线圈中电流变化时另一线圈中产生电流图（c），我们把线圈改成电容器的同时，通电线圈也改成电容器，我们观察到什么？一个电容器充电的时候，旁边的电容器与导线电流表的组合会怎么样？一个电容器放电的时候，旁边的电容器与导线电流表的组合会怎么样？产生电流不？

位移电流与传导电流两者相比，共同点在于都可以在空间激发磁场。我们知道电流的磁效应，两根通电导线，电流方向相同的时候。相互吸引，方向相反的时候相互排斥，那么位移电流是否也一个具有同样的特点？位移电流相同的时候相互吸引，方向相反的时候相互排斥。实验1两个给电容器充电（或放电）的电路之间是否产生力的作用？是否相互吸引？2电容器充电的电路与电容器放电的电路是否相互排斥？还是其它？3电容器充电（或放电）的电路放在磁场里是否受力？

我们知道任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场。电流是由电荷的运动组成的，那么运动的电荷产生磁场不？后来方向运动的电荷产生磁场。位移电流与传导电流，都可以在空间激发磁场。那么有没有位移电荷概念？位移电流的本质是变化着的电场，传导电流则是自由电荷的定向运动。自由电荷的定向运动就是电流，电荷不运动就不是电流，那么变化着的电场是位移电流，那么不变的电场是不是就是位移电荷？位移电荷能不能说就是不变的电场？那么根据运动的电荷产生磁场，我们推测位移电荷的运动产生磁场，即不变的电场的运动产生磁场，这一结论。运动的电荷在磁场中受到磁场力，那么不变的电场在磁场中运动是否也受到磁场力？两个运动的‘不变的电场’是否产生吸引或排斥？不变的电场切割磁感线会怎么样？如果位移电荷电荷有意义的性质，那么这些都是肯定的。反之，否定。

产生交流电中，导体的运动切割磁感线产生电流，那么电容器切割磁感线会怎么样？不变的电场切割磁感线会怎么样？会产生电流？

两个不变的电场相互静止，在另一个惯性系看来，两种都是运动，那么两个不变的电场之间相互吸引吗？有吸引力没有？

参考文献：【1】网络课程《电磁学第三章电磁感应》【2】百度百科《位移电流》【3】《波尔原子模型定态的原因》吴兴广

2013-5-79:32:19吴兴广