Displacement current in undergraduate education: a more intuitive approach

Authors

DOI:

https://doi.org/10.15536/reducarmais.7.2023.3111

Keywords:

Electromagnetism, Ampere-Maxwell Law, Displacement current, Punctiform charge

Abstract

Interested in more intuitive teaching of the “displacement current”, we briefly present how this subject is introduced in three didactic works, which we consider to be the most used in undergraduate courses. Then we approach the subject “displacement current” discussing in detail the Ampère-Maxwell law for a point charge moving with uniform and non-relativistic velocity, with electric and magnetic fields given by Coulomb's law and the Biot-Savart law, traditionally addressed in undergraduate courses. We show that the displacement current has a more intuitive physical meaning and that it generalizes the current density, making the Ampère-Maxwell equation more symmetrical with Faraday's law.

 

 

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Author Biographies

Paulo Cesar Facin, Universidade Estadual de Ponta Grossa - UEPG

Possui graduação em Física pela Universidade Federal de Santa Maria (1987), mestrado em Física pela Universidade Federal da Paraíba (1991) e doutorado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Santa Catarina (2003). Professor da Universidade Estadual de Ponta Grossa. Tem experiência na área de Física, com ênfase em Propriedades de Transportes de Matéria Condensada (Não Eletrônica), atuando principalmente nos seguintes temas: modelo de Boltzmann para escoamento de fluidos, permeabilidade intrínseca, energias alternativas, sustentabilidade e numeric simulation.

Giovana Silva, Universidade Estadual de Ponta Grossa - UEPG

Possui graduação em licenciatura em Física, pela universidade estadual de Ponta Grossa (2020), cursando mestrado nacional profissional em ensino de física, na Universidade Estadual de Ponta Grossa. Atualmente trabalha como professora na rede estadual de ensino do Paraná.

 

References

FACIN; Paulo; Carga puntiforme, equações de Maxwell e o significado da corrente de deslocamento. Revista Educar Mais, v. 5, n. 3, p. 698-708, 2021.

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Published

2023-02-15

How to Cite

Facin, P. C., & Silva, G. . (2023). Displacement current in undergraduate education: a more intuitive approach. Educar Mais, 7, 294–300. https://doi.org/10.15536/reducarmais.7.2023.3111