צפיפות זרם העתקה

זרם העתקה

זרם העתקה איננו זרם חשמלי, אלא גודל מתמטי בלבד! גודל זה מתקבל ע"י גזירה בזמן של השדה החשמלי. למרות שהוא איננו זרם חשמלי, הוא יוצר שדה מגנטי "כאילו" כן היה כזה.

נוסחת צפיפות זרם ההעתקה מוגדרת כך:

$$ \vec{J}_d = \varepsilon_0\frac{\partial \vec{E}}{\partial t} $$

גודל זה נוסף על ידי מקסוול לחוק אמפר, כדי לתקן אי-עקביות שהתגלתה כאשר בוחנים מעגל עם קבל: כאשר הזרם "האמיתי" בין לוחות הקבל מפסיק (אין תנועת מטען פיזית דרך הריק בין הלוחות), עדיין נמדד שדה מגנטי סביב האזור - זרם ההעתקה הוא ה"תוספת" המסבירה תופעה זו, על ידי התייחסות לשדה החשמלי המשתנה בין לוחות הקבל כאילו הוא זרם.

הצורה המורחבת של חוק אמפר (הכוללת את זרם ההעתקה, ידועה כחוק אמפר-מקסוול):

$$ \oint \vec{B}\cdot d\vec{l} = \mu_0\left(I_{in} + \varepsilon_0\frac{d\Phi_E}{dt}\right) $$