V elektromagnetické teorii lze vysvětlit jev magnetického pole týkající se změny v elektrické pole . Magnetické pole je vytvářeno v okolí elektrického proudu (vodivý proud). Protože elektrický proud může být v ustáleném stavu nebo v měnícím se stavu. Konceptový posunovací proud závisí na proměnlivosti času elektrického pole E, kterou vyvinul britský fyzik James Clerk Maxwell v 19. století. Dokázal, že posunovací proud je jiný druh proudu, úměrný rychlosti změny elektrických polí, a také vysvětlil matematicky. Pojďme si v tomto článku promluvit o současném vzorci posunutí a nutnosti
Co je to zdvihový proud?
Zdvihový proud je definován jako typ proudu vytvářeného v důsledku rychlosti pole elektrického zdvihu D. Je to časově proměnná veličina zavedená v Maxwellovy rovnice . Vysvětluje se to v jednotkách hustoty elektrického proudu. Je zaveden v zákoně o ampérových obvodech.
The SI jednotka výtlačného proudu je Ampér (Amp). Jeho rozměr lze měřit v jednotkách délky, které mohou být maximální, minimální nebo rovné skutečné vzdálenosti ujeté z počátečního bodu do koncového bodu.
Derivace
Vzorec aktuálního posunutí, rozměry a odvození výtlačného proudu lze vysvětlit zvážením základního obvodu, který dává zdvihový proud v kondenzátoru.
Zvažte paralelní deskový kondenzátor s požadovaným napájením. Když je napájení dáno kondenzátoru, začne se nabíjet a zpočátku nebude vedení proudu. S nárůstem času se kondenzátor nabíjí nepřetržitě a hromadí se nad deskami. Během nabíjení a kondenzátor s časem dojde ke změně elektrického pole mezi deskami, které indukuje posunovací proud.
Z daného obvodu zvažte plochu paralelního deskového kondenzátoru = S
Zdvihový proud = Id
Jd = hustota proudu posunutí
d = € E tj. vztaženo k elektrickému poli E
€ = permitivita média mezi deskami kondenzátoru
Vzorec výtlačného proudu kondenzátoru je uveden jako,
Id = Jd × S = S [dD / dt]
Od té doby Jd = dD / dt
Z Maxwellovy rovnice můžeme usoudit, že posunovací proud bude mít stejnou jednotku a bude působit na magnetické pole vodivého proudu.
▽ × H = J + Jd
Kde,
H = magnetické pole B jako B = μH
μ = propustnost média mezi deskami kondenzátoru
J = hustota vodivého proudu.
Jd = hustota proudu posunutí.
Jak to víme ▽ (▽ × H) = 0 a ▽ .J = ∂∂ρ / ∂t = - ▽ (∂D / ∂t)
Použitím Gaussova zákona je ▽ .D = ρ
Zde ρ = hustota elektrického náboje.
Můžeme tedy dojít k závěru, že Jd = ∂D / ∂t posunovací proudová hustota a je nutné vyvážit RHS s LHS rovnice.
Nutnost posunovacího proudu
Dvěma deskami kondenzátoru nedochází k toku nosičů náboje a vodivý proud touto izolací neprobíhá. Účinky spojitého magnetického pole mezi deskami dávají posunovací proud. Jeho velikost lze vypočítat z nabíjecího a vybíjecího proudu obvodu, který se rovná velikosti vodivého proudu vodivého drátu, který spojuje kondenzátor (počáteční bod do koncového bodu)
Nutnost toho lze vysvětlit zvážením následujících faktorů,
- V elektromagnetickém záření, jako jsou světelné vlny a rádiové vlny, se šíří do vesmíru.
- Když je měnící se magnetické pole přímo úměrné rychlosti změny elektrického pole.
- Zdvihový proud je nezbytný k vytvoření magnetického pole mezi dvěma deskami kondenzátoru.
- Používá se v obvodu ampér.
- Posunovací proud umožňuje pochopit, jak se elektromagnetické vlny šíří prázdnými prostory.
Zdvihový proud v kondenzátoru
Kondenzátor vždy závisí na výtlačném proudu a ne na vodivém proudu, když je potenciální rozdíl pod maximálním napětím mezi deskami. Protože to víme, tok elektronů dává vodivý proud. Zatímco tento proud v kondenzátoru je způsoben rychlostí změny elektrického pole, která je ekvivalentní proudu protékajícímu deskami.
Zdvihový proud v kondenzátoru
Když je na kondenzátor přivedeno maximální napětí, začne se nabíjet a vést. Když napětí překročí, chová se jako vodič a vede k vodivému proudu. V této fázi se to nazývá rozbití kondenzátoru.
Rozdíl mezi vodivým proudem a výtlačným proudem
Rozdíl mezi vodivým proudem a výtlačným proudem zahrnuje následující.
Vodivý proud | Zdvihový proud |
Je definován jako skutečný proud produkovaný v obvodu v důsledku toku elektronů při aplikovaném napětí. | Je definována jako rychlost změny elektrického pole mezi deskami kondenzátoru při aplikovaném napětí. |
Vyrábí se rovnoměrně tokem nosičů náboje (elektronů), zatímco elektrické pole je s časem konstantní | Vyrábí se v důsledku pohybu elektronů s rychlostí změny elektrického pole |
Přijímá Ohmův zákon | Neakceptuje ohmův zákon |
Udává se jako I = V / R | Udává se jako Id = Jd x S |
Zobrazuje se jako skutečný proud | Představuje se jako zdánlivý proud produkovaný elektrickým polem v různém čase |
Vlastnosti
The vlastnosti posunovacího proudu jsou uvedeny níže,
- Je to vektorová veličina a řídí se vlastností kontinuity v uzavřené cestě.
- Mění se s rychlostí změny proudu v poli elektrické hustoty.
- Poskytuje nulové hodnoty, když je proud v elektrickém poli drátu stabilní
- Závisí to na měnící se době elektrického pole.
- Mělo to směr i velikost, což může být hodnota kladná, záporná nebo nula
- Tuto délku lze brát jako minimální vzdálenost od počátečního do konečného bodu bez ohledu na cestu.
- Lze jej měřit v jednotkách délky
- Má minimální nebo maximální nebo stejnou velikost posunutí pro daný čas do skutečné vzdálenosti od bodu.
- Závisí to na elektromagnetickém poli.
- Dává nulovou hodnotu, když je počáteční a koncový bod stejný
O toto tedy jde přehled výtlačného proudu - vzorec, derivace, význam, nutnost a výtlak proudu v kondenzátoru. Zde je pro vás qi: „Co je to vodivý proud v kondenzátoru? '