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。
运流电流的磁场及其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,为的大小。
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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张磊 - 副教授 - 西南大学