2009年注册环保专业知识辅导之恒定电场_注册环保工程师_考试

电荷在导电媒质(导体)或不导电的空间中有规则的运动形成电流，二者分别称作传导电流和运流电流。

　1、电流密度与欧姆定律的微分形式

　　电流密度的量值等于观察点处垂直于单位面积上所通过的电流，电流密度的方向规定为该点正电荷运动的方向。

　　流出一个曲面S的电流电流密度与运动电荷体密度的关系

　　电流密度与电场强度的关系称为导电媒质的电导率。

　　2、恒定电场的基本方程

　　根据电荷守恒原理由任一闭合曲面S流出的传导电流和运流电流等于该闭合面所包围的体积中总电荷的时间减少率。该式称为电流连续性方程

　　电流连续性方程的微分形式上式表明：电荷随时间变化的地方流出或终止电流。

　　对于恒定电场，电荷分布不随时间改变，。恒定电流连续性方程是

　　应用高斯散度定理可得表示恒定电场中任一闭合曲面上流出的电流均为零。在某些部分流入，必在某些部分流出，代数和等于零。表示恒定电流场电流密度矢量的散度处处为零。场中任一点都不能发出或终止电流线，电流是连续的。电流线是首尾自行闭合的曲线。

　　基尔霍夫第一定律要维持持续的恒定电流，必须在导体回路中连接电源。静态场中恒定电源内部这种非库仑电场力称为局外力，定义单位正电荷所受局外力为局外电场强度。

　　电动势表示将单位正电荷从电源负极移至正极局外电场力所做的功

　　电源内部总电场强度电源内部欧姆定律的微分形式电源之外导电媒质中的场，只存在库仑场，恒定电场是守恒的，无旋的。

　　恒定电场中场矢量基本方程(电源以外导电媒质中恒定电场的基本方程)

　　积分形式微分形式

　　包括电源在内的恒定电场时电源以外导电媒质的恒定电场。对各向同性媒质，即电位满足拉普拉斯方程。

　　3、电导与电阻的计算

　　位于两电极之间的导体的电导定义为导体的电导或电阻决定于导体材料的导电性能、导体的形状和电极的位置等。

　　计算电导还可以采用静电比拟方法。对比均匀电介质条件下电容的计算公式和均匀导电媒质条件下的电导计算公式

　　只要静电场中的导体与电流场中的电极形状、尺寸、位置等几何状况完全相同，电导与电容的关系为三个以上电极时，电极之间也存在部分电导，包括自电导和互电导。

　　会计算同轴电缆的绝缘电阻，常用电极间电阻和接地电阻。