С точки зрения закона Ампера-Максвелла, почему E⃗ =0E→=0\vec {E}=0 в проводе конденсаторной цепи?

В настоящее время я изучаю «Введение в электромагнетизм» DJ Griffiths. В книге значение термина тока смещения объясняется на примере нестационарной цепи конденсатора (показанной ниже).

Используя интегральное уравнение и поверхность в форме воздушного шара, говорят, что я е н с "=" 0 но ∫ ∂ Е → / ∂ т ⋅ г а → "=" я / ϵ 0 . Это утверждение имеет для меня смысл - между пластинами не течет физический ток, но есть изменяющийся электрический поток через поверхность шара.

Мое недоразумение связано с плоской поверхностью петли Ампера, где упоминается, что Е → "=" 0 и я е н с "=" я в этом случае. Явно есть течение я е н с в петле Ампера, но почему Е → "=" 0 ? Глядя непосредственно на уравнения, я бы подумал, что в ситуации зарядки/разрядки конденсатора будет комбинация обоих терминов тока (включая ток смещения из-за изменения электрического поля в проводе).

Я пытался найти другие объяснения этому в других текстах, на этом форуме и в других местах на этом сайте обмена стеками, но это еще больше меня запутало. Разъяснение по этому вопросу будет оценено по достоинству.

Дифференциальная форма уравнения Ампера-Максвелла:

∇ × Б → "=" мю 0 Дж → + мю 0 ϵ 0 ∂ Е → ∂ т

Интегральная форма уравнения Ампера-Максвелла:

∮ Б → ⋅ г л → "=" мю 0 я е н с + мю 0 ϵ 0 ∫ ∂ Е → ∂ т ⋅ г а →

Конденсаторная цепь

Ответы (3)

Вывод предполагает, что провод является идеальным проводником, а также что он пренебрежимо тонкий. Если бы у него было какое-то удельное сопротивление, то вы правы, в проводе было бы электрическое поле, но даже в этом случае электрический поток ∫ Е → ⋅ г а → будет пренебрежимо малым, как и его производная по времени.

А как насчет электрического поля на плоской поверхности вне провода? Конденсатор создает некоторое электрическое поле снаружи конденсатора, так как на одной пластине имеется положительный заряд, а на другой — отрицательный.
@ JánLalinský Если пластины очень большие и очень близко друг к другу, электрическое поле где-либо за пределами обращенных внутрь поверхностей пластин незначительно (особенно если вы находитесь рядом с проводом и вдали от краев пластин). Поле от отрицательной пластины компенсируется там полем от положительной пластины (по крайней мере, в той мере, в какой приближения хороши).

На самом деле в проводнике никогда не бывает электрического поля в электростатическом смысле. Поле E всегда генерируется перпендикулярно заряженной поверхности (проводу). Для любого провода, по которому течет ток, электрическое поле имеет тенденцию излучаться наружу от провода. Магнитное поле будет циркулировать вокруг провода так, что вектор Пойнтинга С → "=" Е → × ЧАС → , указывает в направлении протекания тока, которое также является направлением передачи мощности. Итак, для вашей плоской петли Ампера поле E параллельно радиусу петли, поэтому нет чистого электрического потока.

Я считаю, что если бы вы работали на достаточно высоких частотах, чтобы внутри проводника было существенное поле E, эта модель схемы в любом случае не была бы применима.

Радиального электрического поля не было бы, если бы провод был нейтрален, т. е. если бы ток состоял из зарядов противоположного знака, движущихся с разными скоростями. Обычно это имеет место в цепях; электроны текут, но их заряд уравновешивается стационарными положительными ионами в материале.

Для плоской петли Ампера

Ток, протекающий по проводу, пронизывающему поверхность петли, равен I. Однако поле, пронизывающее поверхность петли, отсутствует.

Теперь, почему нет поля, пронизывающего петлю:-

  1. Конечно, поле между обкладками конденсатора никоим образом не пробивает поверхность контура.

  2. "Разве внутри проволоки нет поля, которое пронизывает поверхность петли?" Ответ - нет. Обратите внимание, что вы уже учитываете это поле, принимая в расчет ток I , и, следовательно, нет необходимости снова учитывать поле внутри провода.

Вы говорите, что поле внутри провода равно 0 или что оно отлично от нуля, но его вклад равен току I?
С точки зрения закона Ампера-Максвелла, почему E⃗ =0E→=0\vec {E}=0 в проводе конденсаторной цепи?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v