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稳恒电场

稳恒电场来自(steady electric field)就是不随时间变化的电场。在稳恒情况下,一切物理量都不随时间变化,电荷分布当然也是如此。从这个意义上360百科说,稳恒电场同静电场相同,静电场所遵从的基本规律(高斯定理和安培环路定理)乙略题培在稳恒电场中仍然成立。构广图百王怎认况导但是静电场除了要求电荷分布不随时间变化外,还要求电荷不流动。

  • 中文名 稳恒电场
  • 外文名 steady electric field
  • 意    义 不随时间变化的电场
  • 联    系 稳恒电场总是伴随着稳恒磁场

恒磁场关系

  静电场中导体内部场强处处为零,导体的电位处处相等,且创展秋在导体表面外附近,电场同导体表面垂直;此外来自,静电场中没有电流,不存在电流产生的磁场,即静电场与磁360百科场没有必然的联系。稳恒电场只要求电荷分布不随时间变化,允许导体中存在不随时间变化的电流。因此,稳恒电场中导体内部的电场强度可以不为零,导体内两点之间可以有电位差,在导体表面外附近,电场同导体表面一般不垂直;此外,稳恒电场总是伴随着稳恒磁场。

非静电力

  在稳恒电理广增安洲混场作用下,导体内部自由电荷作稳恒流动,形成稳恒电流场,流入任意区域的电流等于流出该区域的电流,即对任意封闭曲面S,电流密度J的总通量为零 ,

  或电流密度J的散度恒为础却合混钢零 ,

  此式称为电流的稳恒条件。

稳恒条件

  由此可得出稳恒电流场的电流线(即这样一些曲线,围稳积却曲线上每一点的切线方向都来自同该点的电流密度J的方向一致)必定是闭合曲线。然而导体中电荷的流动必定造成能量的耗散,仅有稳恒电场不可能维持电流线的闭合性。因此,要维持稳恒电流,必须有非静电力的作用。提供非静电力的装置是电源,它把其他形式的能量转换为电能以维持电荷的稳恒流动。稳恒电流是在电场力和电源提供的非静电力共同作用下形成的。以K表示作用在单位正电荷上的非静电力,普遍的欧姆定律微分形式应在欧姆定律微分形式JE 中加上非静电力的贡献,即成360百科为 ,

  式中σ为导体减加曲和原群的电导率。在电源的外部,K=0,只有电场,上式化为JE;在电源的内部,除了存在电场之外,还有非静电力KK的方向同E始小贵似换研香机血的方向相反。当电源与用电钱金击统层胞十句器相连接时,在电源范零末直来频供距内部,非静电力克服电场力的反作用,将正电荷由电源的负极移动到正极,消耗电源所贮汽洲斗各伯应承存的能量,提高电荷的电势能;而在电源外的电路中,电场力的作用使正电荷由正极回到负极,其电势能降低,转化为电路中耗散的热和其他形式的能量。在整个路程中,电流形成闭合循环。

  稳恒电流不会造成电荷的累积,而且均匀导体内部没有净电荷,电荷只能分布在导体的表面以及导体中电导率不均匀的地方,并且不随时间改变,它们是激发稳恒电场的源。因此稳恒电流、电荷分布以及稳恒电场是相互制约的。

  基本公式 在稳恒情况下,电场和电流满足的方程为

  高斯定理 ,

  环路定理 ,

  稳恒条件 ,

  描述电介质性质的方程 ,

  。

  环路定理说明存在电位,引入。

 排两着深油弱知 在均匀导体中,不存在非静电力(K=0)的区域内,电位满足拉普拉斯方程 。

  在界面上(忽略接触电倒翻围名掉笔酸位差),电位满足的边界条件是:肥讨错宁走①电位函数连续,1=2;②电流密度的法向分量连续,即。当电介机课参能未死食屋质的分布及非静电力给定时,可根据以上方程确定稳恒电场和电流的分布。

拉普拉斯方程

  稳恒电流场的电位同静电场的电位满足相同的拉普拉长硫史格案个护雨斯方程(见泊松方程和拉普拉斯方程),当它们具有相似的边界时,方程的解是相似的。因此可用稳恒电流场模拟静电场,这是实验研究静电场的常用方法。

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