§ 6. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК СМЕЩЕНИЯ

Представим себе, что полюса гальванического элемента соединены с пластинами конденсатора с помощью двух проводов, один из которых имеет кнопочный выключатель (фиг. 93).

Фиг. 93. Когда конденсатор заряжается от тока переноса электрическое поле между пластинами изменяется и наводит ток смещения, равный по величине току

Когда кнопка нажата, по проводам начинает течь ток, заряжающий пластины конденсатора. Тем самым между пластинами наводится электрическое поле До Максвелла эту схему считали «разомкнутой цепью». Максвелл, однако, понял, что в течение процесса возрастания поля между пластинами конденсатора

течет ток смещения; таким образом, цепь становится замкнутой. Как только пластины конденсатора полностью заряжаются, оба тока — ток проводимости и ток смещения — исчезают.

Так вот, самое главное здесь — убеждение Максвелла в том, что ток смещения совершенно так же, как ток проводимости, создает магнитное поле в согласии с законом Био и Савара. Правильность этого взгляда доказал не только успех максвелловской теории в предсказании многочисленных явлений, но позднее подтвердили прямые эксперименты.

Фиг. 94. И ток переноса и ток смещения создают вокруг себя магнитное поле.

Величину тока смещения нетрудно вычислить. Мы знаем, что

есть смещение заряда на малой поверхности перпендикулярной направлению поля. Если представляет собой изменение в течение малого интервала времени то

есть заряд, протекающий за время через площадку Следовательно,

представляет ток через площадку а

— плотность тока смещения. Если следовательно, то мы можем записать

Отсюда полная плотность тока равна, по Максвеллу, сумме где плотность тока свободных подвижных зарядов и плотность тока смещения. Оба тока окружены обычным образом магнитными полями (фиг. 94).