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运流电流

发布时间:2023-09-16 19:56:31

运流电流

运流电流又称作对流电流或徙动电流。是指电荷在不导电的空间,如真空或极稀薄气体中的有规则运动所形成的电流。

定义及性质

运流电流的磁场公式及应用举例

由 毕奥——萨伐尔定律得,一个运动的点电荷在均匀介质中产生的磁场的磁感应强度为

式中q为点电荷所带电量,

为其运动速度,

为q的位置

指向场点位置

的矢量,

的大小。

由(1-1)式得,当带电物体做机械运动时,其运动电流产生的磁场的磁感应强度为

其中ρ为带点物体的电荷体密度,

为电流密度,V'为电荷分布区域的体积。下面我们举例说明该式的应用。

设有一个半径为R的薄圆盘,其上均匀带电+q,则其电荷面密度为

。在薄圆盘上任取一面积元dS,则其带电量为

。令薄圆盘绕过圆心且与盘面垂直的轴以角速度

转动,则由(1-1)式可得dq在薄圆盘中心处的磁感应强度大小为

方向沿

的方向即沿

方向(

为由薄圆盘中心指向电荷元dq所在位置的矢量)。

故薄圆盘中心处的总磁感应强度大小为

方向沿

方向。

运动电流磁场的高斯定理

在运动电流产生的磁场中任取一个闭合曲面S,则由(1-2)式得

由奥氏公式得

将(2-2)式的结果带入(2-1)式得

运动电流磁场的环路定理

在运流电流产生的磁场中任取一条有向闭合曲线

,则由(1-2)式得

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