运流电流

科普中国-科学百科 2018-02-13

  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,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

  

  本词条内容贡献者为:

  张磊 - 副教授 - 西南大学

责任编辑:科普云

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