Back to Index

PRĄD PRZESUNIĘCIA I POLE MAGNETYCZNE PRĄDU PRZESUNIĘCIA

UOGÓLNIONE PRAWO AMPERE’A

* Prąd przesunięcia i pole magnetyczne prądu przesunięcia

* Uogólnione prawo Ampere’a

Prąd przesunięcia jest tym prądem, który jest wywołany zmianą ładunków na okładkach kondensatora, (co oznacza przesunięcie między okładkami ładunków o tej samej wartości, ale o przeciwnych znakach). Jeżeli kondensator ma okładki o powierzchni A to ładunek zgromadzony na każdej z nich ma wartość σA, gdzie σ jest gęstością ładunku. Ponieważ gęstość σ jest równa wartości wektora przesunięcia D (patrz wykład 33.) , to natężenie prądu przesunięcia I_D można zapisać w zwarty sposób jako

gdzie j_D jest gęstością prądu przesunięcia natomiast Φ_D jest strumieniem wektora D. Stąd wynika, że gęstość prądu przesunięcia j_D wyraża się wzorem

Całkowity prąd jest teraz sumą prądu przesunięcia I_D (displacement) i prądu przewodzenia I_C (conduction)

Prawo Ampere’a, które znamy w postaci

zapiszemy teraz w postaci ogólnej jako

Ta postać prawa Ampere’a wynika z genialnego postulatu Maxwell’a, że prąd przesunięcia jest takim samym źródłem pola magnetycznego, jak i prąd przewodzenia. Pozwoliło to przewidzieć istnienie fal elektromagnetycznych a następnie opisać ich własności.

Szczególnie ważnym dla rozwoju całej współczesnej cywilizacji jest fakt, że wirowe pole magnetyczne powstaje nie tylko wokół przewodnika z prądem ale także wokół linii zmieniającego się pola elektrycznego

Oznacza to, że prąd przesunięcia I_D jest w prawie Ampere’a traktowany tak, jak i zwykły prąd przewodzenia I_C.

Ponieważ prąd przesunięcia I_D jest równy prędkości zmian strumienia wektora przesunięcia D

gdzie

to pełną i ostateczną postać prawa Ampere’a w postaci całkowej zapisujemy jako

Pamiętamy, że symbol całki z kółkiem oznacza całkowanie po konturze zamkniętym L, a sama całka oznacza cyrkulację wektora B wzdłuż tego konturu.

Back to Index