对“安培-麦克斯韦定律”的质疑（新）
2019-11-14 20:11阅读：
对“安培-麦克斯韦定律”的质疑（新）
吕学山
摘
要：本文给出了麦克斯韦方程组。并且介绍了位移电流概念，全电流概念，并且通过电容器充电的事实，阐明了位移电流的作用。并且指出安培-麦克斯韦环路定律的不合理性。同时对全电流概念给予了质疑。
关键词:
位移电流，全电流，涡旋电场，麦克斯韦方程组，安培-麦克斯韦环路定律。
一.引言
麦克斯韦在总结前人电场、磁场理论的基础上, 从场的对称性角度认为，变化的磁场产生电场,
变化的电场产生磁场。于是提出了位移电流和全电流的概念
, 以及涡旋电场的概念,
建立了麦克斯韦电磁场理论。
麦克斯韦的电磁场理论的依据：
1.
位移电流的概念：把变化的电场看作电流，即位移电流。位移电流在周围空间产生感生磁场，场强
H沿任意闭合回路的线积分（场强环流），等于这回路所包围面积的电通量变化率
。
2. 全电流的概念：通过某截面的全电流是通过这截面的传导电流，运流电流和位移电流的代数和。
3.
涡旋电场的概念：从法拉第电磁感应定律出发，麦克斯韦提出了变化的磁场在其内部产生感生电场，即涡旋电场。它的电场线是闭合的，没有起点、终点
,
并且包围着变化的磁场。涡旋电场场强的环流和磁场的磁通量变化率之间的关系
。
麦克斯韦方程组:
高斯电场定律
: 穿过闭合曲面的电通量
=曲面包围的电荷量,
高斯磁场定律：穿过闭合曲面的磁通量
=0,
法拉第环路定律：感生电场的环流
=穿过曲面的磁通量的变化率,
安培
-麦克斯韦环路
定律：磁场的环流=全电流。
二. 安培环路定理
1.当导线中有电流流过时，电流周围存在磁场，见图1。在磁场中磁场强度沿任意闭合曲线的线积分为
称为磁场强度的环流，即安培环流。
图
1
2. 变化的电通量（位移电流）生磁。
电容器是储电的容器，电容器在充电的过程中，电路上有电流，在它周围形成磁场。电容器之间是断开的，好像没有电流。见图
2。但是电容器的两极板上，电荷不断聚集。两极板间的电场强度越来越大
,
电通量也就越来越多。电通量的变化可以生成电流（位移电流），而且与导线上的电流始终相等。通过曲面
S的电通量是由电场强度与曲面面积的乘积得到，即
。当电容器充电结束，电路上的电流
=0，而电容器储存了电场能。
此时此刻，曲面S的电通量不再变化，也就不能生成电流（位移电流），也就无法产生磁场了。
位移电流周围存在磁场，磁场强度沿任意闭合曲线的线积分为
称为磁场强度的环流，
即麦克斯韦环流。
图
2
所以从电路整体来看，充电的全过程始终有电流存在。即
所以安培环路定理应该是
或者是
。充电结束后导线上没有电流了，位移电流也不存在了，即
=
0了。
三. 安培-麦克斯韦定律
麦克斯韦提出了一个全电流的概念：通过某截面的全电流是通过这截面的传导电流，运流电流和位移电流的代数和。麦克斯韦方程组的第四个方程：
，就是依据全电流的概念得出的。我们称之为安培-麦克斯韦定律。
在充电过程中电通量的变化率生成的电流为：
，即麦克斯韦所定义的位移电流。它与导线上的传导电流：
始终相等，才能保证电容器充电的全过程，电路上始终有电流顺畅流过，既不滞留，也不拥堵。
由于 ，所以
只可选用其中之一，如果二者全选用，公式中多计算了一倍的电流值， 因此
就不成立了。
所以全电流的概念也是有问题的。
四. 结论
麦克斯韦在总结前人电场，磁场理论的基础上，从场的角度认为变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。并且提出了位移电流和全电流的概念
,
以及涡旋电场的概念。在此基础上建立了麦克斯韦电磁场理论，并且在前人成就的基础上总结出
:
麦克斯韦方程组。
麦克斯韦的电磁场理论是有问题的。电磁场方程组也是有瑕疵的。全电流概念的提出，导致安培
-麦克斯韦定律
是错误的。安培环路定律在充电时应该是：
或者是
，一旦充电结束时
