Elektromagnetilises teoorias saab magnetvälja nähtust seletada muutuse suhtes elektriväli . Magnetväli tekib elektrivoolu (juhtivuse) ümbruses. Kuna elektrivool võib olla püsis või muutuvas olekus. Mõiste nihkevool sõltub 19. sajandi Briti füüsiku James Clerk Maxwelli väljatöötatud elektrivälja E aja muutumisest. Ta tõestas, et nihkevool on teist tüüpi vool, proportsionaalne elektriväljade muutumiskiirusega, ja selgitas ka matemaatiliselt. Arutame selles artiklis nihkevoolu valemit ja vajalikkust.
Mis on nihutusvool?
Nihutusvool on määratletud kui voolutüüp, mis tekib elektrilise nihkevälja D kiiruse tõttu. See on ajaliselt varieeruv suurus Maxwelli võrrandid . Seda selgitatakse elektrivoolu tiheduse ühikutes. See on sisse toodud Ampere vooluringide seaduses.
The SI nihkevoolu ühik on Ampere (Amp). Selle mõõdet saab mõõta pikkuse ühikus, mis võib olla max, min või võrdne tegelikust alguspunktist lõpp-punktini läbitud vahemaaga.
Tuletus
Nihutusvoolu valem, mõõtmed ja nihkevoolu tuletamine võib seletada, võttes arvesse põhiahelat, mis annab kondensaatoris nihkevoolu.
Mõelge paralleelplaadiga kondensaatorile, millel on vajalik toiteallikas. Kui toiteallikale antakse kondensaator, hakkab see laadima ja esialgu ei toimu voolu juhtimist. Aja suurenemisega laeb kondensaator pidevalt ja koguneb plaatide kohale. Laadimise ajal kondensaator aja jooksul toimub plaatide vahel elektrivälja muutus, mis indutseerib nihkevoolu.
Arvestage antud vooluahelast paralleelplaadi kondensaatori pindala = S
Nihutusvool = Id
Jd = nihkevoolu tihedus
d = € E, st seotud elektrivälja E-ga
€ = keskkonna läbilaskvus kondensaatori plaatide vahel
Kondensaatori nihutusvoolu valem on esitatud järgmiselt:
Id = Jd × S = S [dD / dt]
Kuna Jd = dD / dt
Maxwelli võrrandist võime järeldada, et nihkevoolul on juhtvoolu magnetväljale sama ühik ja mõju.
▽ × H = J + Jd
Kus
H = magnetväli B as B = μH
μ = keskkonna läbilaskvus kondensaatori plaatide vahel
J = voolutiheduse juhtimine.
Jd = nihkevoolu tihedus.
Nagu me seda teame ▽ (▽ × H) = 0 ja ▽. J = −∂ρ / ∂t = - ▽ (∂D / ∂t)
Kasutades Gaussi seadust, mis on ▽ .D = ρ
Siin ρ = elektrilaengu tihedus.
Seega võime järeldada, et Jd = ∂D / ∂t nihkevoolu tihedus ja on vaja tasakaalustada RHS võrrandi LHS-iga.
Nihutusvoolu vajalikkus
Kondensaatori kahe plaadi kaudu ei toimu laengukandjate voogu ja juhtivus ei toimu selle isolatsiooni kaudu. Plaatide vahelised pidevad magnetvälja efektid annavad nihkevoolu. Selle suuruse saab arvutada vooluahela laadimis- ja tühjendusvoolu järgi, mis võrdub kondensaatorit ühendava juhtme juhtivusvoolu suurusega (alguspunkt lõpp-punktini)
Selle vajalikkust saab seletada järgmiste tegurite kaalumisega:
- Elektromagnetilise kiirguse korral levivad valguslained ja raadiolained kosmosesse.
- Kui varieeruv magnetväli on otseselt proportsionaalne elektrivälja muutumiskiirusega.
- Nihutusvool on vajalik kondensaatori kahe plaadi vahelise magnetvälja tekitamiseks.
- Kasutatakse Amperese vooluringis.
- Nihutusvool võimaldab mõista, kuidas elektromagnetlained levivad tühjades ruumides.
Nihutusvool kondensaatoris
Kondensaator sõltub alati töömahust ja mitte juhtivusest, kui potentsiaalide erinevus on plaatide vahelise maksimaalse pinge all. Kuna me seda teame, annab elektronide voog juhtivuse. Kui see kondensaatori vool on tingitud elektrivälja muutumise kiirusest, mis on samaväärne plaatide kaudu voolava vooluga.
Nihutusvool kondensaatoris
Kui kondensaatorile rakendatakse maksimaalset pinget, hakkab see laadima ja juhtima. Kui pinge ületab, toimib see nagu juht ja põhjustab juhtivuse. Selles etapis nimetatakse seda kondensaatori lagunemiseks.
Juhtivuse ja nihutusvoolu erinevus
Juhtivuse ja nihutusvoolu erinevus sisaldab järgmist.
Juhtivus | Nihutusvool |
| See on määratletud kui tegelik vool, mis vooluahelas tekib tänu elektronide voolule rakendatud pingel. | See on määratletud kui elektrivälja muutumiskiirus kondensaatori plaatide vahel rakendatud pingel. |
| See tekib laengukandjate (elektronide) voolu tõttu ühtlaselt, samas kui elektriväli on ajas konstantne | See on toodetud elektronide liikumise tõttu elektrivälja muutumise kiirusega |
| See aktsepteerib oomi seadust | See ei aktsepteeri oomi seadus |
| See on antud kujul I = V / R | See on antud kui Id = Jd x S |
| See on kujutatud tegeliku vooluna | Seda kujutatakse näivvooluna, mis tekib elektrivälja tõttu erineval ajal |
Atribuudid
The nihkevoolu omadused on nimetatud allpool,
- See on vektorkogus ja allub suletud tee järjepidevuse omadustele.
- See muutub koos elektritiheduse välja voolu muutumise kiirusega.
- See annab nulli suuruse, kui juhtme elektrivälja vool on ühtlane
- See sõltub elektrivälja muutuvast ajast.
- Sellel oli nii suund kui ka suurus, mis võib olla positiivse, negatiivse või nullväärtus
- Selle pikkuse võib võtta minimaalseks kauguseks alguspunktist lõpp-punktini, olenemata teest.
- Seda saab mõõta pikkuse ühikus
- Selle nihe on minimaalne või maksimaalne või võrdne antud aja jooksul tegelikust kaugusest punktist.
- See sõltub elektromagnetväljast.
- See annab nullväärtuse, kui algus- ja lõpppunkt on samad
Seega on see kõik ülevaade nihutusvoolust - valem, tuletis, olulisus, vajalikkus ja nihutusvool kondensaatoris. Siin on teie jaoks qi: 'Mis on kondensaatori juhtivus? '
