Az elektromágneses elméletben a mágneses tér jelensége magyarázható a elektromos mező . A mágneses mező az elektromos áram (vezetési áram) környezetében keletkezik. Mivel az elektromos áram lehet állandó vagy változó állapotú. Az elmozdulási áram az E elektromos mező időváltozásától függ, amelyet James Clerk Maxwell brit fizikus dolgozott ki a 19. században. Bizonyította, hogy az elmozdulási áram egy másik típusú áram, amely arányos az elektromos mezők változásának sebességével, és ezt matematikailag is megmagyarázta. Beszéljük meg az elmozdulási áram képletét és szükségességét ebben a cikkben.
Mi az elmozdulási áram?
Az elmozdulási áram meghatározása a D elektromos elmozdulási tér sebessége miatt keletkező áram típusa. Ez egy időben változó mennyiség, Maxwell egyenletei . Az elektromos áram sűrűségének mértékegységeiben magyarázzák. Bevezetésre kerül az Ampere áramkörök törvényébe.
Az SI elmozdulási áram mértékegysége jelentése Ampere (Amp). Ennek dimenziója hosszegységben mérhető, amely lehet a max, min vagy egyenlő a kezdeti ponttól a végpontig megtett tényleges távolsággal.
Származtatás
Az elmozdulási áram képlete, méretei és elmozdulási áram levezetése az alapvető áramkör figyelembevételével magyarázható, amely a kondenzátorban az elmozdulási áramot adja.
Vegyünk egy párhuzamos lemez kondenzátort a szükséges tápegységgel. Amikor a tápfeszültség megkapja a kondenzátort, elkezd töltődni, és kezdetben nem lesz áramvezetés. Az idő növekedésével a kondenzátor folyamatosan töltődik és felhalmozódik a lemezek felett. A töltés során a kondenzátor idővel változás következik be a lemezek között az elektromos térben, amely az elmozdulási áramot indukálja.
Az adott áramkörből vegye figyelembe a párhuzamos lemezkondenzátor = S területét
Elmozdulási áram = Id
Jd = elmozdulási áram sűrűsége
d = E E, azaz az E elektromos térrel kapcsolatos
€ = a közeg permittivitása a kondenzátor lemezei között
A kondenzátor elmozdulási áramának képlete:
Id = Jd × S = S [dD / dt]
Mivel Jd = dD / dt
Maxwell egyenletéből arra következtethetünk, hogy az elmozdulási áramnak ugyanaz az egysége és hatása lesz a vezetési áram mágneses mezőjére.
▽ × H = J + Jd
Hol,
H = B mágneses mező B = μH
μ = a közeg permeabilitása a kondenzátor lemezei között
J = áramsűrűség vezetése.
Jd = elmozdulási áram sűrűsége.
Ahogy tudjuk ▽ (▽ × H) = 0 és ▽. J = −∂ρ / ∂t = - ▽ (∂D / ∂t)
Gauss-törvény használatával, amely ▽ .D = ρ
Itt ρ = elektromos töltéssűrűség.
Ezért arra a következtetésre juthatunk, hogy Jd = ∂D / ∂t elmozdulás áramsűrűsége, és ki kell egyensúlyozni az RHS-t az egyenlet LHS-jével.
Az elmozdulás áramának szükségessége
A kondenzátor két lemezén keresztül nem folyik a töltéshordozók áramlása, és a vezetési áram nem ezen a szigetelésen keresztül valósul meg. A lemezek közötti folyamatos mágneses térhatások adják az elmozdulási áramot. Ennek nagysága kiszámítható egy áramkör töltési és kisütési áramából, amely megegyezik a kondenzátort összekötő vezető vezeték vezető áramának nagyságával (kiindulópont a végpontig)
Ennek szükségessége a következő tényezők figyelembevételével magyarázható:
- Az elektromágneses sugárzásban a fényhullámok és a rádióhullámok terjednek az űrbe.
- Amikor a változó mágneses tér egyenesen arányos az elektromos tér változásának sebességével.
- Az elmozdulási áram szükséges a kondenzátor két lemeze közötti mágneses mező előállításához.
- Amperes áramkörben használják.
- Az elmozdulási áram lehetővé teszi annak megértését, hogy az elektromágneses hullámok hogyan terjednek az üres tereken.
Kiszorító áram egy kondenzátorban
A kondenzátor mindig az elmozdulási áramtól és nem a vezetési áramtól függ, ha potenciálkülönbség van a lemezek közötti maximális feszültség alatt. Mivel ezt tudjuk, az elektronok áramlása adja a vezetési áramot. Míg ez a kondenzátorban lévő áram az elektromos tér változásának sebességének köszönhető, amely egyenértékű a lemezeken keresztül áramló árammal.
Kiszorító áram egy kondenzátorban
Amikor a maximális feszültséget a kondenzátorra kapcsolják, az elkezd tölteni és vezetni. Amikor a feszültség meghaladja, akkor úgy működik, mint egy vezető, és vezetési áramot eredményez. Ebben a szakaszban egy kondenzátor lebontásának nevezik.
Különbség a vezetési áram és az elmozduló áram között
A vezetési áram és az elmozdulási áram közötti különbség a következőket tartalmazza.
Vezetési áram | Elmozdulási áram |
| Ez az áramkörben a tényleges áram, amelyet az alkalmazott feszültségen lévő elektronáramlás okoz. | Ez a kondenzátor lemezei közötti elektromos tér változásának sebessége, meghatározott feszültség mellett. |
| Ez a töltéshordozók (elektronok) egyenletes áramlása miatt keletkezik, míg az elektromos tér az idővel állandó | Az elektron mozgása miatt keletkezik az elektromos tér változásának sebességével |
| Elfogadja ohm törvényét | Nem fogadja el ohm törvénye |
| I = V / R formában adják meg | Id = Jd x S |
| Tényleges áramként van ábrázolva | Látszólagos áramként jelenik meg, amelyet az elektromos mező változó idő alatt termel |
Tulajdonságok
Az az elmozdulási áram tulajdonságai az alábbiakban szerepelnek,
- Ez egy vektormennyiség, és zárt úton engedelmeskedik a folytonosság tulajdonságának.
- Az elektromos sűrűség mező áramának változásával változik.
- Nulla nagyságot ad, ha a vezeték elektromos mezőjében az áram állandó
- Ez egy elektromos mező változó idejétől függ.
- Iránya és nagysága egyaránt volt, ami lehet pozitív, negatív vagy nulla érték
- Ennek hossza a kezdőponttól a végpontig számított minimális távolságnak tekinthető, függetlenül az úttól.
- Hosszegységben mérhető
- Minimális, maximális vagy egyenlő elmozdulása van egy adott ideig a ponttól való távolságig.
- Ez elektromágneses mezőtől függ.
- Nulla értéket ad, ha a kezdő és a végpont megegyezik
Így erről van szó az elmozdulási áram áttekintése - képlet, levezetés, jelentőség, szükségszerűség és elmozdulási áram egy kondenzátorban. Itt van egy qi az Ön számára: 'Mi a vezetési áram egy kondenzátorban? „
