位移电流基础知识介绍
位移电流的定义
位移电流是电位移矢量随时间的变化率对曲面的积分。英国物理学家麦克斯韦首先提出这种变化将产生磁场的假设并称其为“位移电流”。但位移电流只表示电场的变化率，与传导电流不同，它不产生热效应、化学效应等。继电磁感应现象发现之后麦克斯韦的这一假设更加深入一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。位移电流是建立麦克斯韦方程组的一个重要依据。
图一：位移电流
位移电流和传导电流的区别
位移电流是电位移矢量随时间的变化率对曲面的积分。英国物理学家麦克斯韦首先提出这种变化将产生磁场的假设并称其为“位移电流”。但位移电流只表示电场的变化率,与传导电流不同,它不产生热效应、化学效应等。
位移电流与传导电流两者相比，唯一共同点仅在于都可以在空间激发磁场，但二者本质是不同的： (1)位移电流的本质是变化着的电场，而传导电流则是自由电荷的定向运动； (2)传导电流在通过导体时会产生焦耳热，而位移电流则不会产生焦耳热； (3)位移电流也即变化着的电场可以存在于真空、导体、电介质中，而传导电流只能存在于导体中。
赫兹实验证明位移电流存在
自从 1879 年柏林科学院悬奖以后，赫兹一直在思考采用什么样可行 的方法证明位移电流的存在。问题难就难在长期来就形成了的一种凝固 不变的思想，即认为电流只限于导体中电粒子的运动，充其量只能是自 由电荷在真空或空气中的流动。这种思想束缚的严重性从现在的一些学 生的言谈中仍可找到一斑，因为有些学生学过麦克斯韦方程组后虽然能 从理论上接受位移电流的观点，但他们却认为这仅仅是麦克斯韦理论的 一个数学模型而已。位移电流既然是一种电流，那么除了它产生的场所 与传导电流不同外，它应具有传导电流的一切特点，如能产生热效应、 电动力学效应和电流的磁效应等等。其中以磁效应作为检验位移电流存 在的标准最为可行。1879 年科学院奖悬文中业已指出这一点，这是由于 亥姆霍兹联想到美国物理学家罗兰（H．A．Rowland，1848～1901）的一个实验而得出的结论。这个实验就是罗兰在 1876 年做的十分著名的运动 电荷磁效应实验。他将一粒子电荷镶在一个绝缘圆盘的边上，让盘快速 旋转，结果使附近的一根磁针扰动了。亥姆霍兹由此得到了启发：从相 对运动的观点来看，运动的电荷就好像介质中的位移电流，既然运动电 荷能产生磁效应，位移电流也应当能够产生磁效应。方向既已指明，剩 下的问题就是寻找具体的方法来观察位移电流的磁效应了。路子虽然很 多，未必条条可行。例如，我们可以设想用一迅变电场或磁场使一块介 质交变极化，同时观察这块介质是否产生出作用于磁针的力。这种方法 诚然经济，但过于直接而难以实现，因为磁针在迅变位移电流作用下是 无动于衷的，正如一种极速的交流电不能使磁针运动那样。赫兹自然不 会采取这种方法。
