V elektromagnetickej teórii možno vysvetliť jav magnetického poľa týkajúci sa zmeny v elektrické pole . Magnetické pole sa vytvára v okolí elektrického prúdu (vodivý prúd). Pretože elektrický prúd môže byť v ustálenom stave alebo v meniacom sa stave. Konceptový posunovací prúd závisí od zmeny času elektrického poľa E, ktorú vyvinul britský fyzik James Clerk Maxwell v 19. storočí. Dokázal, že posunovací prúd je ďalším druhom prúdu, ktorý je úmerný rýchlosti zmeny elektrických polí a vysvetlil tiež matematicky. V tomto článku si predstavíme súčasný vzorec vysídlenia a nevyhnutnosť.
Čo je aktuálny výtlak?
Prúd posunu je definovaný ako typ prúdu produkovaného v dôsledku rýchlosti poľa elektrického posunu D. Je to časovo premenná veličina zavedená v Maxwellove rovnice . Vysvetľuje sa to v jednotkách hustoty elektrického prúdu. Je zavedený v zákone o ampérových obvodoch.
The SI jednotka výtlačného prúdu je Ampér (Amp). Jeho rozmer sa dá merať v jednotkách dĺžky, čo môže byť maximálna, minimálna alebo rovná skutočná vzdialenosť prekonaná z počiatočného bodu do koncového bodu.
Odvodenie
Vzorec aktuálneho posunutia, rozmery a odvodenie výtlačného prúdu možno vysvetliť zvážením základného obvodu, ktorý dáva posunovací prúd v kondenzátore.
Zvážte paralelný doskový kondenzátor s požadovaným napájaním. Keď je napájanie dané kondenzátorom, začne sa nabíjať a nebude spočiatku viesť žiadny prúd. S pribúdajúcim časom sa kondenzátor nabíja nepretržite a hromadí sa nad doskami. Počas nabíjania a kondenzátor s časom dôjde k zmene elektrického poľa medzi doskami, ktorá indukuje posuvný prúd.
Z daného obvodu zvážte plochu paralelného doskového kondenzátora = S
Zdvihový prúd = Id
Jd = hustota prúdu posunutia
d = E, tj. vzťahujúce sa na elektrické pole E
€ = permitivita média medzi doskami kondenzátora
Vzorec výtlačného prúdu kondenzátora je daný ako,
Id = Jd × S = S [dD / dt]
Odkedy Jd = dD / dt
Z Maxwellovej rovnice môžeme vyvodiť záver, že posunovací prúd bude mať rovnakú jednotku a bude pôsobiť na magnetické pole vodivého prúdu.
▽ × H = J + Jd
Kde,
H = magnetické pole B ako B = μH
μ = permeabilita média medzi doskami kondenzátora
J = vodivá prúdová hustota.
Jd = hustota prúdu posunutia.
Ako to vieme ▽ (▽ × H) = 0 a ▽ .J = ∂∂ρ / ∂t = - ▽ (∂D / ∂t)
Použitím Gaussovho zákona je ▽ .D = ρ
Tu ρ = hustota elektrického náboja.
Preto môžeme dospieť k záveru, že Jd = ∂D / ∂t výtlačná prúdová hustota a je potrebné vyvážiť RHS s LHS rovnice.
Potreba posunutia prúdu
Cez dve platne kondenzátora nepretekajú nosiče náboja a vodivý prúd neprechádza cez túto izoláciu. Účinky spojitého magnetického poľa medzi doskami poskytujú posunovací prúd. Jeho veľkosť sa dá vypočítať z nabíjacieho a vybíjacieho prúdu obvodu, ktorý sa rovná veľkosti vodivého prúdu vodivého drôtu, ktorý spája kondenzátor (počiatočný bod až konečný bod)
Nevyhnutnosť sa dá vysvetliť zvážením nasledujúcich faktorov,
- V elektromagnetickom žiarení, ako sú svetelné vlny a rádiové vlny, sa šíria do vesmíru.
- Keď je meniace sa magnetické pole priamo úmerné rýchlosti zmeny elektrického poľa.
- Posunovací prúd je potrebný na vytvorenie magnetického poľa medzi dvoma doskami kondenzátora.
- Používa sa v ampérovom obvode.
- Posunovací prúd umožňuje pochopiť, ako sa elektromagnetické vlny šíria prázdnymi priestormi.
Zdvihový prúd v kondenzátore
Kondenzátor vždy závisí od posunovacieho prúdu a nie od vodivého prúdu, ak je potenciálny rozdiel pod maximálnym napätím medzi doskami. Pretože to vieme, tok elektrónov dáva vodivý prúd. Zatiaľ čo tento prúd v kondenzátore je spôsobený rýchlosťou zmeny elektrického poľa, ktorá je ekvivalentná prúdu prechádzajúcemu doskami.
Zdvihový prúd v kondenzátore
Keď sa na kondenzátor privedie maximálne napätie, začne sa nabíjať a viesť. Keď napätie prekročí, potom funguje ako vodič a vedie k vodivému prúdu. V tejto fáze sa to nazýva rozpad kondenzátora.
Rozdiel medzi vodivým prúdom a výtlačným prúdom
Rozdiel medzi vodivým prúdom a výtlačným prúdom zahŕňa nasledujúce.
Prúdový prúd | Zdvihový prúd |
| Je definovaný ako skutočný prúd produkovaný v obvode v dôsledku toku elektrónov pri aplikovanom napätí. | Je definovaná ako rýchlosť zmeny elektrického poľa medzi doskami kondenzátora pri aplikovanom napätí. |
| Vyrába sa rovnomerne prúdením nosičov náboja (elektrónov), zatiaľ čo elektrické pole je konštantné v čase | Vyrába sa v dôsledku pohybu elektrónov s rýchlosťou zmeny elektrického poľa |
| Prijíma ohmov zákon | Neprijíma ohmov zákon |
| Udáva sa ako I = V / R | Udáva sa ako Id = Jd x S |
| Predstavuje sa ako skutočný prúd | Predstavuje sa to zdanlivý prúd produkovaný elektrickým poľom v meniacom sa čase |
Vlastnosti
The vlastnosti posunovacieho prúdu sú uvedené nižšie,
- Je to vektorová veličina a riadi sa vlastnosťou kontinuity v uzavretej ceste.
- Mení sa s rýchlosťou zmeny prúdu v poli elektrickej hustoty.
- Poskytuje nulové hodnoty, keď je prúd v elektrickom poli drôtu ustálený
- Závisí to od meniacej sa doby elektrického poľa.
- Malo to smer aj veľkosť, čo môže byť hodnota kladná, záporná alebo nulová
- Túto dĺžku je možné považovať za minimálnu vzdialenosť od východiskového do konečného bodu bez ohľadu na cestu.
- Môže sa merať v jednotke dĺžky
- Má minimálnu, maximálnu alebo rovnakú veľkosť posunu pre daný čas do skutočnej vzdialenosti od bodu.
- Závisí to od elektromagnetického poľa.
- Ak je začiatočný a konečný bod rovnaký, dáva nulovú hodnotu
Toto je teda všetko o prehľad výtlačného prúdu - vzorec, odvodenie, význam, nevyhnutnosť a výtlak prúdu v kondenzátore. Je tu pre vás qi: „Čo je to vodivý prúd v kondenzátore? „
