淺析渦旋電場(chǎng)與電流

1、淺析淺析渦旋電場(chǎng)電場(chǎng)與電流[內(nèi)容摘要內(nèi)容摘要]：本文首先引用了渦旋電場(chǎng)和位移電流的概念，然后由渦旋電場(chǎng)與電流的定義、成因比較它與靜電場(chǎng)的異同，進(jìn)而討論渦旋電場(chǎng)中的電勢(shì)差，并討論了渦旋電場(chǎng)對(duì)激發(fā)它的磁場(chǎng)具有反作用。然后引用了三種物理學(xué)家對(duì)對(duì)稱分布的渦旋的計(jì)算方法。最后簡(jiǎn)述了渦旋的應(yīng)用和危害。[關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞]：麥克斯韋渦旋電場(chǎng)和位移電流的概念；渦旋電場(chǎng)與電勢(shì)差；磁場(chǎng)，反作用；計(jì)算方法；應(yīng)用和危害[正文正文]：一、一、麥克斯韋在穩(wěn)恒場(chǎng)理論的基

2、礎(chǔ)上，提出了渦旋電場(chǎng)和位移電流麥克斯韋在穩(wěn)恒場(chǎng)理論的基礎(chǔ)上，提出了渦旋電場(chǎng)和位移電流的概念：的概念：1.麥克斯韋提出的渦旋電場(chǎng)的概念：揭示出變化的磁場(chǎng)可以在空間激發(fā)電場(chǎng)，并通過法拉第電磁感應(yīng)定律得出了二者的關(guān)系，即任何隨時(shí)間而變化的磁場(chǎng)，都是和渦旋電場(chǎng)聯(lián)系在一起的。2.麥克斯韋提出的位移電流的概：揭示出變化的電場(chǎng)可以在空間激發(fā)磁場(chǎng)，并通過全電流概念的引入，得到了一般形式下的安培環(huán)路定理在真空或介質(zhì)中的表示形式，即：任何隨時(shí)間而變化的電場(chǎng)

3、，都是和磁場(chǎng)聯(lián)系在一起的。綜合上述兩點(diǎn)可知，變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)彼此不是孤立的，它們永遠(yuǎn)密切地聯(lián)系在一起，相互激發(fā)，組成一個(gè)統(tǒng)一的電磁場(chǎng)的整體。這就是麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的基本概念。在麥克斯韋電磁場(chǎng)理論中，自由電荷可激發(fā)電場(chǎng)，變化磁場(chǎng)也可激發(fā)電場(chǎng)；同樣地，穩(wěn)恒電流可激發(fā)磁場(chǎng)，變化電場(chǎng)也可激發(fā)磁場(chǎng)。在一般情況下，電磁場(chǎng)的基本規(guī)律中，應(yīng)該既包含穩(wěn)恒電、磁場(chǎng)的規(guī)律，也包含變化電磁場(chǎng)的規(guī)律。根據(jù)麥克斯韋提出的渦旋電場(chǎng)和位移電流的概念，變化的磁場(chǎng)

4、可以在空間激發(fā)變化的渦旋電場(chǎng)，而變化的電場(chǎng)也可以在空間激發(fā)變化的渦旋磁場(chǎng)。因此，電磁場(chǎng)可以在沒有自由電荷和傳導(dǎo)電流的空間單獨(dú)存在。這就解釋了引言中的兩個(gè)矛盾。2、將渦旋電場(chǎng)與靜電場(chǎng)對(duì)比：相同點(diǎn)：（1）它們都對(duì)放入其中的電荷有電場(chǎng)力的作用。（2）它們的電場(chǎng)強(qiáng)度都遵守同樣的定義式qFE?不同點(diǎn)：（1）靜電場(chǎng)由靜電荷產(chǎn)生，而渦旋電場(chǎng)是交變磁場(chǎng)產(chǎn)生的。（2）靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線是不閉合的，而渦旋電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合的。（3）靜電場(chǎng)中的電勢(shì)差與積分路徑無

5、關(guān)，而渦旋電場(chǎng)中的電勢(shì)差是依賴于積分路徑的。三、下面是物理學(xué)家總結(jié)的三、下面是物理學(xué)家總結(jié)的3種對(duì)稱渦旋電流的計(jì)算：種對(duì)稱渦旋電流的計(jì)算：1.對(duì)于無限長(zhǎng)直螺線管，假設(shè)其內(nèi)的磁場(chǎng)均勻分布，由環(huán)路定理：dtdBE2???)(R??dtdBRE?22??)(R??由磁場(chǎng)均勻分布的條件若磁場(chǎng)變化激發(fā)的渦旋電場(chǎng)對(duì)磁場(chǎng)無反作用，則磁場(chǎng)保持均勻分布，上式成立的條件才得以保證。也就是說，當(dāng)磁場(chǎng)呈線性變化時(shí)，渦旋電場(chǎng)為常值，滿足磁場(chǎng)均勻分布條件，可以由安

6、培環(huán)路定理直接計(jì)算渦旋電場(chǎng)；若磁場(chǎng)非均勻變化，例如交變磁場(chǎng)，則均勻分布條件被破壞，渦旋電場(chǎng)會(huì)反作用于磁場(chǎng)，這時(shí)就不能簡(jiǎn)單的應(yīng)用環(huán)路定理來計(jì)算，要用麥克斯韋方程組來求解。關(guān)于交變磁場(chǎng)，這里略去證明而直接給出結(jié)論：長(zhǎng)直螺線管中的交變磁場(chǎng)是非均勻的，它僅受角頻率的影響，還與磁場(chǎng)中是否有導(dǎo)體有關(guān)。在無導(dǎo)體時(shí)，角頻率的影響使中心部分場(chǎng)大于邊緣部分；而存在導(dǎo)體時(shí)的情況與此相反，角頻率的影響使中心部分的磁場(chǎng)小于邊部分。通過以上對(duì)渦旋電場(chǎng)的討論，對(duì)其電