Elektromagnetinėje teorijoje magnetinio lauko fenomeną galima paaiškinti dėl pokyčio elektrinis laukas . Magnetinis laukas susidaro elektros srovės (laidumo srovės) aplinkoje. Kadangi elektros srovė gali būti pastovi arba kintanti būsena. Sąvokos poslinkio srovė priklauso nuo elektrinio lauko E laiko kitimo, kurį XIX amžiuje sukūrė britų fizikas Jamesas Clerkas Maxwellas. Jis įrodė, kad poslinkio srovė yra kita srovės rūšis, proporcinga elektrinių laukų kitimo greičiui, ir taip pat paaiškino matematiškai. Aptarkime poslinkio srovės formulę ir būtinumą šiame straipsnyje.
Kas yra poslinkio srovė?
Poslinkio srovė apibrėžiama kaip srovės tipas, gaunamas dėl elektrinio poslinkio lauko D greičio. Tai yra laiko skirtingas dydis, įvestas Maksvelo lygtys . Tai paaiškinama elektros srovės tankio vienetais. Jis įvestas Amperų grandinių dėsnyje.
The SI poslinkio srovės vienetas yra amperas (stiprintuvas). Jo matmenis galima išmatuoti ilgio vienetu, kuris gali būti maks., Min. Arba lygus faktiniam atstumui, nuvažiuotam nuo pradinio taško iki galinio taško.
Išvedimas
Poslinkio srovės formulė, matmenys ir poslinkio srovės išvedimas galima paaiškinti atsižvelgiant į pagrindinę grandinę, kuri suteikia kondensatoriaus poslinkio srovę.
Apsvarstykite lygiagrečią plokštelinį kondensatorių su reikalingu maitinimo šaltiniu. Kai tiekiamas kondensatorius, jis pradeda krauti ir iš pradžių nebus srovės laidumo. Padidėjus laikui, kondensatorius nuolat kraunasi ir kaupiasi virš plokščių. Įkraunant a kondensatorius laikui bėgant, tarp plokščių pasikeis elektrinis laukas, kuris sukels poslinkio srovę.
Atsižvelgdami į pateiktą grandinę, apsvarstykite lygiagrečios plokštės kondensatoriaus plotą = S
Poslinkio srovė = Id
Jd = poslinkio srovės tankis
d = € E, ty susiję su elektriniu lauku E
€ = terpės pralaidumas tarp kondensatoriaus plokščių
Kondensatoriaus poslinkio srovės formulė pateikiama kaip
Id = Jd × S = S [dD / dt]
Nuo Jd = dD / dt
Iš Maxwello lygties galime daryti išvadą, kad poslinkio srovė turės tą patį vienetą ir poveikį laidžiosios srovės magnetiniam laukui.
▽ × H = J + Jd
Kur,
H = magnetinis laukas B kaip B = μH
μ = terpės pralaidumas tarp kondensatoriaus plokščių
J = srovės tankis.
Jd = poslinkio srovės tankis.
Kaip mes tai žinome ▽ (▽ × H) = 0 ir ▽. J = −∂ρ / ∂t = - ▽ (∂D / ∂t)
Naudojant Gauso dėsnį, kuris yra ▽ .D = ρ
Čia ρ = elektros krūvio tankis.
Taigi galime daryti išvadą, kad Jd = ∂D / ∂t poslinkio srovės tankis ir reikia subalansuoti RHS su lygties LHS.
Išstūmimo srovės būtinumas
Per dvi kondensatoriaus plokšteles nėra krūvininkų srauto, o laidumo srovė nevyksta per šią izoliaciją. Nuolatinis magnetinio lauko poveikis tarp plokščių suteikia poslinkio srovę. To dydį galima apskaičiuoti iš grandinės įkrovimo ir iškrovimo srovės, kuri yra lygi laidžiosios laido, jungiančio kondensatorių, laidumo srovės dydžiui (pradinis taškas iki pabaigos taško)
To būtinumą galima paaiškinti atsižvelgiant į šiuos veiksnius:
- Elektromagnetinėje spinduliuotėje, kaip šviesos bangos ir radijo bangos, sklinda į kosmosą.
- Kai kintantis magnetinis laukas yra tiesiogiai proporcingas elektrinio lauko kitimo greičiui.
- Poslinkio srovė yra būtina magnetiniam laukui sukurti tarp dviejų kondensatoriaus plokščių.
- Naudojamas „Amperes“ grandinėje.
- Poslinkio srovė leidžia suprasti, kaip elektromagnetinės bangos sklinda tuščiose erdvėse.
Poslinkio srovė kondensatoriuje
Kondensatorius visada priklauso nuo poslinkio srovės, o ne nuo laidumo srovės, kai potencialų skirtumas yra mažesnis už maksimalią įtampą tarp plokščių. Kadangi mes tai žinome, elektronų srautas suteikia laidumo srovę. Nors ši kondensatoriaus srovė atsiranda dėl elektrinio lauko pokyčio greičio, kuris yra lygiavertis srovei, tekančiai per plokštes.
Poslinkio srovė kondensatoriuje
Kai kondensatoriui taikoma didžiausia įtampa, jis pradeda krauti ir vesti. Kai įtampa viršija, ji veikia kaip laidininkas ir sukelia laidumo srovę. Šiame etape jis vadinamas kondensatoriaus sugedimu.
Laidumo srovės ir poslinkio srovės skirtumas
Skirtumas tarp laidumo srovės ir poslinkio srovės apima šiuos dalykus.
Laidumo srovė | Poslinkio srovė |
| Jis apibrėžiamas kaip faktinė srovė, sukurta grandinėje dėl elektronų srauto, esant tam tikrai įtampai. | Jis apibrėžiamas kaip elektrinio lauko pasikeitimo greitis tarp kondensatoriaus plokščių, esant tam tikrai įtampai. |
| Jis susidaro dėl tolygiai veikiančių krūvininkų (elektronų) srauto, o elektrinis laukas yra pastovus | Jis gaminamas dėl elektronų judėjimo su elektrinio lauko kitimo greičiu |
| Tai priima omo dėsnį | Tai nepriima omo dėsnis |
| Jis pateikiamas kaip I = V / R | Jis nurodomas kaip Id = Jd x S |
| Tai vaizduojama kaip faktinė srovė | Tai vaizduojama kaip tariamoji srovė, sukurta dėl elektrinio lauko kintamu metu |
Savybės
The poslinkio srovės savybės yra minimi toliau,
- Tai yra vektorinis dydis ir uždarame kelyje paklūsta tęstinumo savybei.
- Jis keičiasi atsižvelgiant į srovės kitimo greitį elektrinio tankio lauke.
- Jis suteikia nulinį dydį, kai srovė laido elektriniame lauke yra pastovi
- Tai priklauso nuo kintančio elektrinio lauko laiko.
- Jis turėjo ir kryptį, ir dydį, kuris gali būti teigiamos, neigiamos arba nulio reikšmė
- Tai gali būti laikomas mažiausiu atstumu nuo pradinio taško iki pabaigos taško, neatsižvelgiant į kelią.
- Ją galima išmatuoti ilgio vienetu
- Tam tikrą laiką jis turi mažiausią, didžiausią arba vienodą poslinkį iki faktinio atstumo nuo taško.
- Tai priklauso nuo elektromagnetinio lauko.
- Ji suteikia nulinę vertę, kai pradinis ir pabaigos taškai yra vienodi
Taigi, viskas apie tai poslinkio srovės apžvalga - formulė, išvedimas, reikšmingumas, būtinumas ir poslinkio srovė kondensatoriuje. Štai jums „qi“: „Kas yra laidumo srovė kondensatoriuje? „
