Дисперсия света. Электромагнитная волновая теория света максвелла

Вихревое электрическое поле
Из закона Фарадея e
i
= dФ/dt следует, что любое изменение магнитного 
потока индукции, связанного с цепью, приводит к возникновению 
электродвижущей силы индукции и, как следствие, появляется ток 
индукции. Следовательно, возникновение электромагнитной индукции 
ЭДС также возможно в стационарной цепи, расположенной в 
переменном магнитном поле. Однако ЭДС в любой цепи возникает 
только тогда, когда на носители тока действуют внешние силы силы 
неэлектростатического происхождения.
Опыт показывает, что эти внешние силы не связаны ни с тепловыми, ни 
с химическими процессами в цепи; их возникновение также нельзя 
объяснить силами Лоренца, поскольку они не действуют на 
стационарные заряды. Максвелл предположил, что любое переменное 
магнитное поле возбуждает электрическое поле в окружающем 
пространстве, которое является причиной индукционного тока в цепи. 
Согласно идеям Максвелла, контур, в котором появляется ЭДС, играет 
второстепенную роль, являясь своего рода «устройством», которое 
обнаруживает это поле.
Ток смещения
Согласно Максвеллу, если какое-либо переменное магнитное поле 
возбуждает вихревое электрическое поле в окружающем пространстве, 
то должно существовать и противоположное явление: любое изменение 
электрического поля должно вызывать появление вихревого 
магнитного поля в окружающем пространстве. Поскольку магнитное 
поле всегда связано с электрическим током, Максвелл назвал 
переменное электрическое поле, которое возбуждает магнитное поле, 
током смещения, в отличие от тока проводимости, из-за 
упорядоченного движения зарядов. По словам Максвелла, для 
возникновения тока смещения необходимо только наличие 
переменного электрического поля.
Рассмотрим цепь переменного тока, содержащую конденсатор. Между 
пластинами зарядного и разрядного конденсатора имеется переменное 
электрическое поле, поэтому, согласно Максвеллу, токи смещения 
«протекают» через конденсатор и в тех областях, где нет проводников. 
Следовательно, поскольку существует переменное электрическое поле 
(ток смещения) между обкладками конденсатора, магнитное поле также 
возбуждается между ними.

---

Найдем количественную связь между изменяющимися электрическими 
и магнитными полями, вызванными этим. Согласно Максвеллу, 
переменное электрическое поле в конденсаторе в каждый момент 
времени создает такое магнитное поле, как если бы токопроводящий 
ток существовал между обкладками конденсатора силой, подобной 
силе токов в проводах питания. Тогда можно утверждать, что 
плотности тока проводимости (j) и смещения (jcm) равны: j
cm
= j.
Плотность тока проводимости вблизи пластин конденсатора, s 
плотность поверхностного заряда, S площадь пластин конденсатора. 
Если электрическое смещение в конденсаторе равно D, то плотность 
поверхностного заряда на пластинах равна s = D.
Поскольку ток смещения возникает при любом изменении 
электрического поля, он существует не только в вакууме или 
диэлектриках, но и внутри проводников, через которые протекает 

---

переменный ток. Однако в этом случае оно незначительно по 
сравнению с током проводимости. Наличие токов смещения было 
экспериментально подтверждено советским физиком А. А. 
Эйхенвальдом, который изучал магнитное поле тока поляризации, 
который является частью тока смещения.
В общем случае токи проводимости и смещения в пространстве не