为啥电流为零是短路还是断路0？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2024-01-28 11:00 标签： 电流为零是短路还是断路
专栏/为什么理想导体内部的电场，磁场，以及电流在任何情况下都恒等于0？2023年01月12日 05:44--浏览 ·
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--评论之前在理解理想导体内部电场为0时一直存在误区，这误区就是在静电场建立过程中误以为理想导体内部电场不为0，理想导体内部电场为0是指静电场建立之后，理想导体内部电场才为0，我们知道在从一种静电平衡到达另外一种静电平衡时，理想导体表面会积累出不同的电荷密度分布，从而导致导体内部在外电场和表面电荷产生的电场作用下，内部的合成电场为0，以前一直误以为在不同静电平衡状态之间转换时理想导体内部有电流和电场，所谓的理想导体内部电场为0只是在静电平衡已经完成之后出现的情况，但这种理解在时变电磁场中根本无法进行，因为时变电磁场可以看成不同的静电平衡以非常快速的转换在进行，那这时候时变电磁场中导体内部的电场和电流总不为0了吧？但是，时变电磁场中的理想导体内部电场和电流也一直为0！！！理想导体内部总电场为0可以用类似反证法的方法证明，因为若是电场不为0，则J=σE(其中σ为电导率，在理想导体中为无穷大)中的J为无穷大，谁也没有见过无穷大的电流，所以电场必须时刻为0，这个时候还不能直接说导体内部的电流也为0，因为趋于无穷大的导电率乘以等于0的电场可能会出现有限值的电流，理想导电体内部体电流一定为0我们可以分成静电场和时变电磁场两种情况讨论，在静电场下毫无疑问理想导体内部电流或电流密度一定为0，否则它就不会是静电场，而是一个时变电场问题。在时变电磁场中为什么理想导体内部的体电流一定为0呢？这里可以通过导体的集肤效应来说明，下图介绍一下导体的集肤效应，还有集肤深度的表达式，(参考冯慈璋，马西奎的《工程电磁场导论》)从集肤深度的表达式可以看出，肌肤深度与电导率的1/2次方成反比，而理想导体中电导率是无穷，集肤深度为0，所以场量只能存在于导体表面上，理想导体上自然也不存在内部电流密度而只存在表面电荷或表面电流密度。总结来说，其实电流和电场从来没有在理想导体内部出现过，电场和电流一直只存在于理想导体的表面并且随着外电场变化，会出现表面电流或表面电荷的移动。那么理想导体中磁场为什么也为0呢？同样我们分成恒定磁场和时变电磁场两种情况进行分析，恒定磁场时：有这样的公式，处于恒定磁场下的理想导体内部的电流恒为0，但是通过上式并不能说明恒定磁场时H或者B为0，只能说明。我无法证明恒定磁场下理想导体内部的磁场为0.时变电磁场时：因为理想导体内部电场为0，根据上式，磁场B随时间不变化，B必定为一个常数，而时变电磁场的特点是电场和磁场都在变化，那么导体中不变化的磁场一定是0，如果不是0，那么B会变化，与磁场B不随时间变化有矛盾。本文禁止转载或摘编目录------1

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