基尔霍夫电流定律含时电荷密度

基尔霍夫电流定律含时电荷密度从上述推导可以看到,只有当电荷量为常数时,基尔霍夫电流定律才会成立

通常,这不是个问题,因为静电力相斥作用,会阻止任何正电荷或负电荷随时间演进而累积于节点,大多时候,节点的净电荷是零

不过,电容器的两块导板可能会允许正电荷或负电荷的累积

这是因为电容器的两块导板之间的空隙,会阻止分别累积于两块导板的异性电荷相遇,从而互相抵消

对于这状况,流向其中任何一块导板的电流总和等于电荷累积的速率,而不是零

但是,若将位移电流纳入考虑,则基尔霍夫电流定律依然有效

只有当应用基尔霍夫电流定律于电容器内部的导板时,才需要这样思考

若应用于电路分析(circuit analysis)时,电容器可以视为一个整体元件,净电荷是零,所以原先的电流定律仍适用

由更技术性的层面来说,取散度于麦克斯韦修正的安培定律,然后与高斯定律相结合,即可得到基尔霍夫电流定律:其中,J 是电流密度, 是电常数,E 是电场,ρ 是电荷密度

这是电荷守恒的微分方程

以积分的形式表述,从封闭表面流出的电流等于在这封闭表面内部的电荷 Q 的流失率:基尔霍夫电流定律等价于电流的散度是零的论述

对于不含时电荷密度,该定律成立

对于含时电荷密度,则必需将位移电流纳入考虑

 

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