位移電流是什麼意思？英文翻譯以專業解釋、例句

英語翻譯：

【化】 displacement current

分詞翻譯：

位移的英語翻譯：

displacement
【計】 bit shift

電流的英語翻譯：

electric current; electrical current; electricity
【計】 I
【化】 current; electric current; electric current (strength)
【醫】 current; electric current; rheo-

專業解析

位移電流（Displacement Current）的漢英詞典式解析

一、基本定義與背景

位移電流（Displacement Current）是電磁學核心概念，由麥克斯韋於1861年提出，用於完善安培定律。其英文定義為：

"A time-varying electric field that generates a magnetic field, analogous to conduction current but without physical charge movement."
（時變電場産生的等效電流，無需電荷實際移動。）

在麥克斯韋方程組中，位移電流的引入解釋了電容器兩極闆間磁場的存在，統一了電磁理論，并預言了電磁波的存在。

二、數學表達與物理本質

位移電流密度 (vec{J_d}) 的公式為：

vec{J_d} = varepsilon_0 frac{partial vec{E}}{partial t}

其中：

(varepsilon_0) 為真空介電常數（(8.85 times 10^{-12}text{F/m})），
(frac{partial vec{E}}{partial t}) 是電場隨時間的變化率。

關鍵區别：

傳導電流	位移電流
由自由電荷定向運動形成	由時變電場激發
存在於導體中	存在於真空、介質或電容器極闆間
産生焦耳熱	不産生焦耳熱

三、物理意義與應用

電磁場統一性：
位移電流表明變化的電場可激發磁場（反之亦然），揭示了電磁場的相互轉化關系，是電磁波傳播的理論基礎。

電容器中的表現：
在交流電路中，電容器極闆間無電荷遷移，但時變電場等效為位移電流，使電路保持連續性（如安培環路定律修正：( abla times vec{B} = mu_0 (vec{J_c} + varepsilon_0 frac{partial vec{E}}{partial t}))）。

電磁波輻射：
天線工作時，時變電場産生的位移電流與傳導電流共同形成輻射場，支撐無線通信技術。

四、權威參考文獻

麥克斯韋原始論文：
Maxwell, J. C. (1865). A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field. Philosophical Transactions of the Royal Society of London.

鍊接：皇家學會期刊存檔

經典教材：
Griffiths, D. J. (2017). Introduction to Electrodynamics (4th ed.). Cambridge University Press.

中文權威解析：
趙凱華, 陳熙謀. 《電磁學》 (第3版). 高等教育出版社.

注：本文内容綜合電磁學經典理論與現代教材，定義與公式均符合國際标準（SI單位制），并引用原始文獻及權威出版物以保障學術嚴謹性。

網絡擴展解釋

位移電流是電磁學中的重要概念，其核心定義和特性可綜合如下：

1.基本定義

位移電流是由電場變化引起的等效電流，并非實際電荷的移動。它由麥克斯韋提出，用於修正安培定律，使時變電場也能産生磁場，從而完善電磁理論體系。數學上，位移電流密度定義為電位移矢量（( mathbf{D} )）隨時間的變化率： $$ mathbf{J}_d = frac{partial mathbf{D}}{partial t} $$ 總位移電流則為該密度對面積的積分： $$ I_d = iint_S frac{partial mathbf{D}}{partial t} cdot dmathbf{S} $$

2.物理意義

電磁對稱性：類似變化的磁場産生電場（法拉第定律），變化的電場（位移電流）也會産生磁場，體現了電磁場的統一性。
修正安培定律：在時變場中，傳導電流（( I_c )）單獨不滿足連續性方程，加入位移電流後，安培-麥克斯韋定律為： $$ oint mathbf{B} cdot dmathbf{l} = mu_0 left( I_c + epsilon_0 frac{dPhi_E}{dt} right) $$ 其中 ( Phi_E ) 是電通量。

3.與傳導電流的區别

特性	傳導電流	位移電流
産生原因	自由電荷定向移動	電場變化（如極化電荷位移）
能量效應	産生焦耳熱	無焦耳熱
存在條件	需導體或載流子	可存在於真空、介質中
數學描述	( I_c = int mathbf{J} cdot dmathbf{S} )	( I_d = epsilon_0 frac{dPhi_E}{dt} )

（依據）

4.典型應用

電磁波傳播：位移電流的引入使麥克斯韋預言了電磁波的存在，并推導出光速公式 ( c = 1/sqrt{mu_0 epsilon_0} )。
電容器充放電：在交流電路中，極闆間無電荷移動，但電場變化形成位移電流，維持電流連續性。

5.常見誤解澄清

非實際電流：位移電流是“等效電流”，僅反映電場變化的磁效應，無電荷遷移。
與感應電流區别：感應電流由導體切割磁感線産生（法拉第定律），而位移電流源於電場變化，無需導體存在。

如需進一步了解數學推導或曆史背景，可參考（360百科）和（知乎）的詳細分析。