環(huán)保專業(yè)知識輔導(dǎo)之恒定電場

　　電荷在導(dǎo)電媒質(zhì)(導(dǎo)體)或不導(dǎo)電的空間中有規(guī)則的運動形成電流，二者分別稱作傳導(dǎo)電流和運流電流。

　　1、電流密度與歐姆定律的微分形式

　　電流密度的量值等于觀察點處垂直于單位面積上所通過的電流，電流密度的方向規(guī)定為該點正電荷運動的方向。

　　流出一個曲面S的電流 電流密度與運動電荷體密度的關(guān)系

　　電流密度與電場強度的關(guān)系 稱為導(dǎo)電媒質(zhì)的電導(dǎo)率。

　　2、恒定電場的基本方程

　　根據(jù)電荷守恒原理 由任一閉合曲面S流出的傳導(dǎo)電流和運流電流等于該閉合面所包圍的體積中總電荷的時間減少率。該式稱為電流連續(xù)性方程

　　電流連續(xù)性方程的微分形式 上式表明：電荷隨時間變化的地方流出或終止電流。

　　對于恒定電場，電荷分布不隨時間改變， 。恒定電流連續(xù)性方程是

　　應(yīng)用高斯散度定理 可得 表示恒定電場中任一閉合曲面上流出的電流均為零。在某些部分流入，必在某些部分流出，代數(shù)和等于零。 表示恒定電流場電流密度矢量的散度處處為零。場中任一點都不能發(fā)出或終止電流線，電流是連續(xù)的。電流線是首尾自行閉合的曲線。

　　基爾霍夫第一定律 要維持持續(xù)的恒定電流，必須在導(dǎo)體回路中連接電源。靜態(tài)場中恒定電源內(nèi)部這種非庫侖電場力稱為局外力，定義單位正電荷所受局外力為局外電場強度。

　　電動勢表示將單位正電荷從電源負極移至正極局外電場力所做的功

　　電源內(nèi)部總電場強度 電源內(nèi)部歐姆定律的微分形式 電源之外導(dǎo)電媒質(zhì)中的場，只存在庫侖場，恒定電場是守恒的，無旋的。

　　恒定電場中場矢量基本方程(電源以外導(dǎo)電媒質(zhì)中恒定電場的基本方程)

　　積分形式 微分形式

　　包括電源在內(nèi)的恒定電場時 電源以外導(dǎo)電媒質(zhì)的恒定電場 。對各向同性媒質(zhì) ，即電位滿足拉普拉斯方程。

　　3、電導(dǎo)與電阻的計算

　　位于兩電極之間的導(dǎo)體的電導(dǎo)定義為 導(dǎo)體的電導(dǎo)或電阻決定于導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能、導(dǎo)體的形狀和電極的位置等。

　　計算電導(dǎo)還可以采用靜電比擬方法。對比均勻電介質(zhì)條件下電容的計算公式和均勻?qū)щ娒劫|(zhì)條件下的電導(dǎo)計算公式

　　只要靜電場中的導(dǎo)體與電流場中的電極形狀、尺寸、位置等幾何狀況完全相同，電導(dǎo)與電容的關(guān)系為 三個以上電極時，電極之間也存在部分電導(dǎo)，包括自電導(dǎo)和互電導(dǎo)。

　　會計算同軸電纜的絕緣電阻，常用電極間電阻和接地電阻。

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