変位電流のソースを表示

{{出典の明記|date=2015年4月}}
{{読み仮名_ruby不使用|'''変位電流'''|へんいでんりゅう、{{lang-en-short|displacement current}}}}は、{{読み仮名_ruby不使用|'''電束電流'''|でんそくでんりゅう}}とも言い、[[電束密度]]の閉曲面における法線成分の[[面積分]]が時間的に変位し発生する[[電流]]である。電束密度を<math>D</math>、閉曲面を<math>S</math>とすると次の式で表せる。
{{Indent|<math> I = \frac{d}{dt}\int_{S}^{ } D_n \, dS </math>}}
通常、電流は[[電荷]]の移動で発生するが、変位電流は電荷の移動で発生するものではないので、「変位」という名称が付けられている。単位は（通常の）電流と同じく[[アンペア]]である。電荷移動を伴う電流のことを、変位電流と対比して'''伝導電流'''と呼ぶ<ref>[https://kotobank.jp/word/伝導電流-578631 コトバンク]</ref>。

変位電流の例として、[[コンデンサ]]の放電がある<ref>{{PDFlink|[http://www.setsunan.ac.jp/~shikama/Electromagnetism2009/2010EM2_5.pdf 電磁気学II]}} 摂大・鹿間 2021年3月25日閲覧。</ref>。

[[ジェームズ・クラーク・マクスウェル]]が、[[電磁気]]に関する第三論文の「[[電磁場の動力学的理論]]」で初めて導入し、著書の『[[電気磁気論]]』に記した。変位電流の導入によって、[[マクスウェルの方程式]]は完成し、そこから[[電磁波]]や[[光速度]]が導かれた。

==磁場との関係==
[[マクスウェルの方程式#アンペール-マクスウェルの式|アンペール-マクスウェルの式]]
:<math>\oint_C\boldsymbol{H}\cdot\mathrm{d}\boldsymbol{l}=\int_S\left(\boldsymbol{j}+\frac{\partial\boldsymbol{D}}{\partial t}\right)\cdot\mathrm{d}\boldsymbol{S}</math>
より、変位電流は[[磁場]] {{mvar|H}} と関係づけられるが、変位電流は磁場の源になるのかという問いは現代の物理学者の間でも議論になるテーマである<ref>{{cite journal|和書|author=高橋憲明 |year=2012 |url=https://doi.org/10.20653/pesj.60.1_31 |title=はじめに(変位電流とは何か) |journal=物理教育 |ISSN=0385-6992 |publisher=日本物理教育学会 |volume=60 |issue=1 |page=31 |doi=10.20653/pesj.60.1_31 |CRID=1390001204516217216}}</ref>。源にならないとする主張に対し、モデルの選択が不適切で一般化されていないといった指摘がある<ref>{{Cite journal|和書|author=菅野礼司 |year=2012 |url=https://doi.org/10.20653/pesj.60.1_32 |title=変位電流と磁場の関係について(変位電流とは何か) |journal=物理教育 |ISSN=03856992 |publisher=日本物理教育学会 |volume=60 |issue=1 |pages=32-37 |doi=10.20653/pesj.60.1_32 |CRID=1390001204516215424}}<br />{{Cite journal|和書|author=菅野礼司 |year=2012 |url=https://doi.org/10.20653/pesj.60.3_213 |title=変位電流と磁場の関係 : 企画「変位電流とは何か」へのコメント(変位電流とは何か) |journal=物理教育 |volume=60 |issue=3 |pages=213-217 |doi=10.20653/pesj.60.3_213}}</ref><ref>{{Cite journal|和書|author=斎藤吉彦 |year=2012 |url=https://doi.org/10.20653/pesj.60.3_209 |title=「変位電流は磁場を創らない」を考察するモデルについて(変位電流とは何か) |journal=物理教育 |ISSN=03856992 |publisher=日本物理教育学会 |volume=60 |issue=3 |pages=209-212 |doi=10.20653/pesj.60.3_209 |CRID=1390282679493262592}}</ref>。兵頭<ref>{{Cite journal|和書|author=兵頭俊夫 |year=2012 |url=https://doi.org/10.20653/pesj.60.1_44 |title=変位電流は磁場を"作る"か(変位電流とは何か) |journal=物理教育 |ISSN=03856992 |publisher=日本物理教育学会 |volume=60 |issue=1 |pages=44-51 |doi=10.20653/pesj.60.1_44 |CRID=1390001204516204288}}</ref>は、「クーロン電場の時間微分は磁場の源にならない」といったことを説明している。「磁場を作る」という言葉使いが混乱を助長しているという指摘や<ref>{{Cite journal|和書|author=中村哲, 須藤彰三 |year=2012 |url=https://doi.org/10.20653/pesj.60.4_268 |title=変位電流は磁場を作るのか?(変位電流とは何か) |journal=物理教育 |ISSN=03856992 |publisher=日本物理教育学会 |volume=60 |issue=4 |pages=268-273 |doi=10.20653/pesj.60.4_268 |CRID=1390001204516610048}}</ref>、磁場を伝導電流由来と変位電流由来のそれぞれに分離することは不可能<ref>{{Cite journal|和書|author=北野正雄 |date=2021-03 |url=https://doi.org/10.11316/peu.27.1_22 |title=変位電流をめぐる混乱について |journal=大学の物理教育 |ISSN=1340993X |publisher=日本物理学会 |volume=27 |issue=1 |pages=22-25 |doi=10.11316/peu.27.1_22 |CRID=1390006221183852544}}</ref>といった意見がある。

== 脚注 ==
{{脚注ヘルプ}}
{{Reflist}}

==関連項目==
*[[強誘電体メモリ]]
*[[ヴィルヘルム・レントゲン]]: 変位電流はレントゲン電流とも呼ばれる。{{要出典|date=2023年4月11日 (火) 07:34 (UTC)}}<!--コトバンクで調べたところ、変位電流とは別物なのでは？-->

{{Physics-stub}}
{{電磁気学}}
{{Normdaten}}

{{DEFAULTSORT:へんいてんりゆう}}
[[Category:電磁気学]]
[[Category:電流]]
[[Category:ジェームズ・クラーク・マクスウェル]]
[[Category:ヴィルヘルム・レントゲン]]