麦克斯韦方程组全电流公式中等号右边的电流密度矢量j包括了哪几种电流?为什么在无源区时,j是以电导率乘E的形式出现,而在有外加场源时,则以j的形式出现?j=电导率×E这个公式的使用条件

Question

麦克斯韦方程组全电流公式中等号右边的电流密度矢量j包括了哪几种电流?
为什么在无源区时,j是以电导率乘E的形式出现,而在有外加场源时,则以j的形式出现?j=电导率×E这个公式的使用条件是什么?这个问题困扰我很久了,

Answer 1

J是传导电流,存在于可导电的介质内,也可以是运流电流,可能有点超出你的学习范围,可以不用管.
无源区时,当电磁波传输的介质可以导电时,就用J=σE,不导电的介质σ=0,自然也就没有这一项.
相当于电磁波照射到一种导电媒质上时,会在媒质中产生传导电流,这个传导电流能够产生磁场.
如果是有源区,比如在一段直导线上加上交变电压,就会产生交变电流,它是一个辐射源,一个独立的源,不受辐射出去的"E"的影响,只和它两端的电压有关.这个时候我们一般写作J.
当然,这个J和形成它的电场E'之间也符合J=σE'这样的关系式.
总之,J=σE适用于导电媒质.