Corriente de desplazamiento

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La corriente de desplazamiento es un tipo de corriente postulada en 1865 por James Clerk Maxwell cuando formulaba lo que ahora se hacen llamar las ecuaciones de Maxwell. Matemáticamente se define como el flujo del campo eléctrico a través de la superficie:

$I_D =\varepsilon \frac{d\Phi_E}{dt}$

Está incorporada en la ley de Ampère, cuya forma original funcionaba sólo en superficies que estaban bien definidas (continuas y existentes) en términos de corriente. Una superficie S₁ elegida tal que incluya únicamente una placa de un condensador debería tener la misma corriente que la de una superficie S₂ elegida tal que incluya ambas placas del condensador. Sin embargo, como la carga termina en la primera placa, la Ley de Ampère concluye que no existe carga encerrada en S₁. Para compensar esta diferencia, Maxwell razonó que esta carga se encontraba en el flujo eléctrico, la carga en el campo eléctrico, y mientras que la corriente de desplazamiento no es una corriente de carga eléctrica, produce el mismo resultado que generando un campo magnético.

Pese a que hay gente que afirma que la corriente de desplazamiento no existe realmente, se puede pensar en ella como la respuesta de un material dieléctrico a un campo eléctrico variante. La corriente de desplazamiento es la única corriente que atraviesa un dieléctrico perfecto.

La densidad de corriente se puede hallar suponiendo $Φ E = E A$ y utilizando $J D = I D / A$ , llegando a:

$\vec{J}_D = \frac{\partial \vec{D}}{\partial t} =\varepsilon \frac{\partial \vec{E}}{\partial t}$

Aquí, la expresión en términos del campo de desplazamiento $\vec{D}$ es más general, ya que la permitividad $ε$ del resultado de la derecha supone que el medio es no dispersivo.