29.Вихревое электрическое поле

Магнитный поток через поверхность ограниченную замкн. проводящим контуром, может изменяться за счёт изменения индукции магнитного поля В при неподвижном конуре. В этом случае также возник. ЭДС индукции Её возникновение нельзя объяснить силами Лоренса, действ. на носители тока. Эти силы в среднем = 0, т.к. носители совершенно хаотично движутся.

Для объяснения возник . можно предположить, что изменяющееся со временем магн. поле порождает электр. поле. Действительно, как и любая ЭДС, В соответствии с законом :

Максвелл предположил, что E возникает во всём пространстве при изменении B и не зависит от наличия замкнутого проводящего контура. Контур служит для обнаружения возникшего электр. поля.

Поэтому контур L выбирается как воображаемый контур. Для выполнения последнего равенства следует положить [набла,Е]=-∂B/∂t

В отличие от электростатики, когда заряды неподвижны, электр. поле может быть вихревым, не потенциальным.

В интегральной форме эквивалентное уравнение имеет вид :

– это уравнение отображает закон электромагн. Индукции.

30.Ток смещения

Одним из основных уравнений магнитостатики явл.

Максвелл предположил,что уравнение для напряжённости магн. поля H следует писать в виде

Должно выполн. . Следовательно

Таким образом плотность тока смещения эта величина явл. Характер. Скорости изменения со временем электр. поля

С учётом плотности тока смещения т. О циркуляции для H в диф. Формуле запишется Видимо,что магн. поле может пораждаться не только движущими зарядами,но и изменяющимся со временем электр. поле даже в случае отсутствия заряда.

Ток смещения

Для установления количественных соотношений между изме­няющимся электрическим полем и вызыва­емым им магнитным полем Максвелл ввел в рассмотрение так называемый ток сме­щения.

Выражение (138.2) и было названо Мак­свеллом плотностью тока смещения.

Подчеркнем, что из всех физических свойств, присущих току проводимости, Максвелл приписал току смещения лишь одно — способность создавать в окружаю­щем пространстве магнитное поле. Таким образом, ток смещения (в вакууме или веществе) создает в окружающем про­странстве магнитное поле

В диэлектриках ток смещения состоит из двух слагаемых. Так как, согласно (89.2), D=₀E+P, где Е — напряжен­ность электростатического поля, а Р — поляризованность (см. § 88), то плотность тока смещения

г де ₀дE/дt — плотность тока смещения

в вакууме, дP/дt — плотность тока поляри­зации — тока, обусловленного упорядо­ченным движением электрических зарядов в диэлектрике (смещение зарядов в не­полярных молекулах или поворот диполей в полярных молекулах). Возбуждение магнитного поля токами поляризации пра­вомерно, так как токи поляризации по своей природе не отличаются от токов проводимости. Однако то, что и другая

(₀ дE/дt), часть плотности тока смещения (₀дE/дt), не связанная с движением зарядов, а обус­ловленная только изменением электричес­кого поля во времени, также возбуждает магнитное поле, является принципиально новым утверждением Максвелла. Даже в вакууме всякое изменение во времени электрического поля приводит к возникно­вению в окружающем пространстве маг­нитного поля.