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问个电磁场的问题,不知发到这个版面是否合适。

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ecook|  楼主 | 2009-4-23 15:26 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
1、对于一通有直流的长直导线,其外的电场是沿导线方向的,这可以由U/d=E知道。那么这个场的源是什么呢?
由于此时的场是恒定电场,导线内的电荷只分布在导体的表面,如果认为这分布在导体表面的电荷是源,那么这与电荷均匀分布的长直导线的情况是相同的,只前者为恒定电场,后者为静电场,然而后者情况下,其产生的场是并非是沿导线方向的,而是垂直于导线的。

2、还有一个问题是,麦克斯韦第一方程(电生磁方程)中,其电流密度J,书上说是J是由三部分组成,J=Jv+Jc+Ji,其中Jv=pv(p为电荷密度),Jc=(sita)E,Ji为外部电源。
对于这三部分,我不是很理解。我觉得这三者应该只能取一个。
设想一电源外加一导线的闭合回路,由于导线中存在可自由移动的电子,那么当开关闭合时,外电源在导线中建立电场,于是导线中的自由电子在电场的作用下移动,形成电流,导线中移走的电子由电源补充,于是形成源源不断电流。如果是恒流的情况下,电荷只存在于导线表面,这个电流的大小即为上面提到的Jc。
如果这样分析,那么为什么还会有其他两部分呢?

请大家帮忙释疑,小弟先在这里谢谢大家了。

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来自 2楼
HWM| | 2009-4-24 10:22 | 只看该作者

回LZ:-1

既然是“长直导线”,便应理解为“非常”长(相对于讨论问题的空间)。这时候“源”就是离讨论者“非常远”的两个“电极”,其所带正负电荷足以维持导线的电场稳定不变,当然这只是“理想”的假设而已。

至于是否有表面“净电荷”,视“环境”而定,可以有可以无。若有,则导线表面的电场方向自然就不是平行于导线了;若无,则电场还是维持平行于导线的方向。但一般所谓“理想”情况(导线处在平行的电场内)下,且导线不带“净电荷”的话,导线外电场是平行于导线的。

注意:这都是理想情况,现实中的情形要复杂的多。

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来自 3楼
HWM| | 2009-4-24 10:48 | 只看该作者

回LZ:-2

在Maxwell方程中(安陪环路定律)的电流密度J可以含Jv,Jc和Ji,它们只是形式不同而已。如,在环路内包含有通电导线,同时还有离子(或电子——在真空中)通过,则J就该包含多项“电流密度”了。

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地板
wb61850| | 2009-4-23 15:42 | 只看该作者

好,顶一下先

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5
ecook|  楼主 | 2009-4-23 20:32 | 只看该作者

我顶一下。

期待大家的回答。

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6
ecook|  楼主 | 2009-4-26 10:45 | 只看该作者

非常感谢HWM

另外我还想问您一个问题:
对于恒定电场的情况,要求计算一同轴电缆内外导体间单位长度的漏电导,我看了书上的计算方式是求出内外导体间的电势差,然后计算出通过内外导体介质间一单位高度,半径为R的圆柱截面上的电流,然后电流除电压即得。
我的问题便在这:恒定电场的情况下,电流只存在于导电媒质的表面。那么同轴电缆的漏电流又是存在于哪里呢?如果按照上面的计算方式,漏电流是从内导体经介质流向外导体,并不是存在于表面的。为什么呢?
表述可能不清,还希望能得到您的回复。谢谢你了。

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7
HWM| | 2009-4-26 16:57 | 只看该作者

re 6L:同轴电缆吧,就按单位长度沿径向dr进行电阻积分

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8
dxpol432| | 2009-4-26 21:24 | 只看该作者

楼主已达研究生水平了,新手只对 U R I 有兴趣

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9
wb61850| | 2009-4-28 01:04 | 只看该作者

LZ这种“学究”的精神值得赞扬.....^_^

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10
wb61850| | 2009-4-28 01:05 | 只看该作者

HWM老师的博学更令俺佩服.....^_^

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