Co to jest prąd przesunięcia: wyprowadzenie i jego właściwości

W teorii elektromagnetycznej zjawisko pola magnetycznego można wyjaśnić zmianą wartości pole elektryczne . Pole magnetyczne jest wytwarzane w otoczeniu prądu elektrycznego (prąd przewodzenia). Ponieważ prąd elektryczny może być w stanie ustalonym lub zmiennym. Pojęcie prądu przemieszczenia zależy od zmienności czasu pola elektrycznego E, opracowanego przez brytyjskiego fizyka Jamesa Clerka Maxwella w XIX wieku. Udowodnił, że prąd przesunięcia jest innym rodzajem prądu, proporcjonalnym do szybkości zmian pól elektrycznych, a także wyjaśnionym matematycznie. Omówmy w tym artykule wzór na prąd przemieszczenia i jego konieczność.

Co to jest prąd przesunięcia?

Prąd przemieszczenia definiuje się jako rodzaj prądu wytwarzanego w wyniku natężenia pola przemieszczenia elektrycznego D. Jest to zmienna w czasie wielkość wprowadzona w Równania Maxwella . Jest to wyjaśnione w jednostkach gęstości prądu elektrycznego. Jest to wprowadzone w prawie obwodów Ampera.
Plik Jednostka SI prądu przemieszczenia jest Ampere (Amp). Wymiar tego można zmierzyć w jednostce długości, która może być maksymalną, minimalną lub równą rzeczywistej odległości przebytej od punktu początkowego do punktu końcowego.

Pochodzenie

Wzór na prąd przemieszczenia, wymiary i wyprowadzenie prądu przesunięcia można wytłumaczyć rozważając podstawowy obwód, który podaje prąd przesunięcia w kondensatorze.

Rozważmy równoległy kondensator płytkowy z wymaganym zasilaniem. Gdy do zasilania zostanie podany kondensator, rozpocznie się ładowanie i początkowo nie będzie przewodzenia prądu. Wraz z upływem czasu kondensator ładuje się w sposób ciągły i gromadzi się nad płytami. Podczas ładowania kondensator Z czasem nastąpi zmiana pola elektrycznego między płytami, które indukuje prąd przemieszczenia.

Z podanego obwodu rozważ powierzchnię równoległego kondensatora płytowego = S

Prąd przemieszczenia = Id

Jd = gęstość prądu przemieszczenia

d = € E tj., w odniesieniu do pola elektrycznego E.

€ = przenikalność medium między płytami kondensatora

Wzór na prąd przesunięcia kondensatora jest podany jako:

Id = Jd × S = S [dD / dt]

Od Jd = dD / dt

Z równania Maxwella możemy wywnioskować, że prąd przesunięcia będzie miał taką samą jednostkę i będzie wpływał na pole magnetyczne prądu przewodzenia.

▽ × H = J + Jd

Gdzie,

H = pole magnetyczne B as B = μH

μ = przepuszczalność medium między płytami kondensatora

J = przewodząca gęstość prądu.

Jd = gęstość prądu przemieszczenia.

Jak wiemy ▽ (▽ × H) = 0 i ▽ .J = −∂ρ / ∂t = - ▽ (∂D / ∂t)

Korzystając z prawa Gaussa, czyli ▽ .D = ρ

Tutaj ρ = gęstość ładunku elektrycznego.

Stąd możemy wywnioskować, że Jd = ∂D / ∂t gęstość prądu przemieszczenia i konieczne jest zbilansowanie RHS z LHS równania.

Konieczność prądu przemieszczeniowego

Nie ma przepływu nośników ładunku przez dwie płytki kondensatora, a prąd przewodzenia nie przebiega przez tę izolację. Ciągłe oddziaływanie pola magnetycznego między płytami daje prąd przemieszczenia. Wielkość tego można obliczyć na podstawie prądu ładowania i rozładowania obwodu, który jest równy rozmiarowi prądu przewodzenia przewodu przewodzącego łączącego kondensator (punkt początkowy do punktu końcowego)

Konieczność tego można wyjaśnić, biorąc pod uwagę następujące czynniki,

• W promieniowaniu elektromagnetycznym, podobnie jak fale świetlne i fale radiowe, rozprzestrzeniają się w kosmos.
• Gdy zmieniające się pole magnetyczne jest wprost proporcjonalne do szybkości zmian pola elektrycznego.
• Prąd przemieszczenia jest niezbędny do wytworzenia pola magnetycznego między dwiema płytami kondensatora.
• Używany w obwodzie amperów.
• Dzięki prądowi przemieszczenia można zrozumieć, w jaki sposób fale elektromagnetyczne rozchodzą się w pustych przestrzeniach.

Prąd przemieszczenia w kondensatorze

Kondensator jest zawsze zależny od prądu przesunięcia, a nie od prądu przewodzenia, gdy występuje różnica potencjałów poniżej maksymalnego napięcia między płytami. Ponieważ wiemy, przepływ elektronów daje prąd przewodzenia. Podczas gdy ten prąd w kondensatorze jest spowodowany szybkością zmian pola elektrycznego, które jest równoważne prądowi przepływającemu przez płytki.

Prąd przemieszczenia w kondensatorze

Kiedy maksymalne napięcie zostanie przyłożone do kondensatora, zaczyna się ładować i przewodzić. Kiedy napięcie przekracza, działa jak przewodnik i powoduje prąd przewodzenia. Na tym etapie nazywa się to uszkodzeniem kondensatora.

Różnica między prądem przewodzenia a prądem przesunięcia

Różnica między prądem przewodzenia a prądem przesunięcia jest następująca.

Nieruchomości

Plik właściwości prądu przemieszczenia są wymienione poniżej,

• Jest to wielkość wektorowa i zachowuje właściwość ciągłości na zamkniętej ścieżce.
• Zmienia się wraz z szybkością zmian prądu w polu gęstości elektrycznej.
• Daje zerowe wielkości, gdy prąd w polu elektrycznym drutu jest stabilny
• Zależy to od zmieniającego się czasu pola elektrycznego.
• Miał zarówno kierunek, jak i wielkość, która może być wartością dodatnią, ujemną lub zerową
• Długość tego można przyjąć jako minimalną odległość od punktu początkowego do punktu końcowego, niezależnie od ścieżki.
• Można go mierzyć w jednostce długości
• Ma minimalną lub maksymalną lub równą wielkość przemieszczenia w danym czasie do rzeczywistej odległości od punktu.
• Zależy to od pola elektromagnetycznego.
• Daje wartość zerową, gdy punkt początkowy i punkt końcowy są takie same

A więc o to chodzi przegląd prądu przemieszczenia - wzór, wyprowadzenie, znaczenie, konieczność i prąd przemieszczenia w kondensatorze. Oto qi dla ciebie: „Czym jest prąd przewodzenia w kondensatorze? „