זרם העתקה – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
אין תקציר עריכה |
|||
שורה 1:
בתורת ה[[אלקטרומגנטיות]], צפיפות '''זרם ההעתקה''' (ב[[אנגלית]]: '''Displacement current''') הוא הגודל <math>\epsilon_0 \partial \vec{E}/\partial t </math> שמופיע במשוואה הרביעית מבין ארבע [[משוואות מקסוול]]. לצפיפות זרם ההעתקה יש אותן יחידות מידה כמו לצפיפות [[זרם חשמלי]], והוא מהווה מקור של [[שדה מגנטי]] בדיוק כשם שזרם אמיתי של מטענים חשמליים יוצר שדה מגנטי. אף על פי כן, הוא אינו זרם אמיתי של מטענים נעים, אלא זרם "
הרעיון שזרם העתקה יוצר שדות מגנטיים בדומה לזרם חשמלי אמיתי נהגה לראשונה על ידי [[ג'יימס קלארק מקסוול]] במאמר מ-1861, שהבחין בחוסר שלמות בתיאור הפיזיקלי והמתמטי של שדות חשמליים ומגנטיים. מקסוול הוסיף את זרם ההעתקה לאיבר הזרם החשמלי ב[[חוק אמפר]], במה שמכונה מאז תיקון מקסוול לחוק אמפר. במאמרו "[[תאוריה דינמית של השדה האלקטרומגנטי]]" מ-1865, מקסוול עשה שימוש בגרסה מתוקנת זאת של חוק אמפר כדי לגזור את [[משוואת הגל האלקטרומגנטי]]. גזירה זאת מוכרת כיום כנקודת ציון היסטורית בפיזיקה ומשום שליכדה את תורות ה[[חשמל]], ה[[מגנטיות]] וה[[אופטיקה]] לכדי מקשה מושגית אחת, תאוריה מאוחדת בה דבק השם "אלקטרומגנטיות". איבר זרם ההעתקה מזוהה כעת כתוספת חיונית שהשלימה את משוואות מקסוול והכרחית להסברת תופעות רבות, במיוחד את קיומם של [[גל אלקטרומגנטי|גלים אלקטרומגנטיים]].
[[שיום]] המונח "זרם העתקה" נבחר על ידי מקסוול על בסיס האנלוגיה המתקיימת בין האיבר שהוסיף לבין שדה ה[[קיטוב חשמלי|קיטוב]] המופק מפעולתו של שדה חשמלי על חומר [[דיאלקטריות|דיאלקטרי]] - פעולה שמתרחשת עקב הפרדת מטענים בקנה המידה האטומי, מה שיוצר [[דיפול חשמלי|דיפולים חשמליים]] ומחולל מעין העתקה של חשמל לרוחב התווך הדיאלקטרי (הצטברות מטענים משטחית על שפת הגוף הדיאלקטרי). כלומר, בדיוק כשם ששדה חשמלי משתנה בזמן גורם לזרם קיטוב (Polarization current) בתווך דיאלקטרי (אודות לשדה הקיטוב המשתנה בזמן), כך שדה חשמלי משתנה בזמן גורם לזרם העתקה ב[[ריק]]; האנלוגיה היא להעתקה של המטען החשמלי המתרחשת בתווך דיאלקטרי.
== הכרחיות ==
| |||