В электромагнитной теории явление магнитного поля может быть объяснено изменением электрическое поле . Магнитное поле создается в окружении электрического тока (ток проводимости). Поскольку электрический ток может быть в установившемся или изменяющемся состоянии. Концепция тока смещения зависит от изменения во времени электрического поля E, разработанного британским физиком Джеймсом Клерком Максвеллом в 19 веке. Он доказал, что ток смещения - это другой вид тока, пропорциональный скорости изменения электрических полей и также объясненный математически. Давайте обсудим формулу тока смещения и необходимость в этой статье.
Что такое ток смещения?
Ток смещения определяется как тип тока, возникающий из-за скорости электрического поля смещения D. Это изменяющаяся во времени величина, введенная в Уравнения Максвелла . Объясняется в единицах плотности электрического тока. Это введено в закон цепей Ампера.
В Единица СИ тока смещения это ампер (ампер). Его размер может быть измерен в единицах длины, которые могут быть максимальными, минимальными или равными фактическому расстоянию, пройденному от начальной до конечной точки.
Вывод
Формула тока смещения, размеры и вывод тока смещения можно объяснить, рассматривая базовую схему, которая дает ток смещения в конденсаторе.
Рассмотрим конденсатор с параллельными пластинами и требуемым источником питания. Когда подается питание на конденсатор, он начинает заряжаться, и вначале ток не будет проводиться. С увеличением времени конденсатор непрерывно заряжается и накапливается над пластинами. Во время зарядки конденсатор со временем произойдет изменение электрического поля между пластинами, которое индуцирует ток смещения.
Из приведенной схемы рассмотрим площадь параллельного обкладочного конденсатора = S
Ток смещения = Id
Jd = плотность тока смещения
d = € E, т. е. связанное с электрическим полем E
€ = диэлектрическая проницаемость среды между пластинами конденсатора
Формула тока смещения конденсатора дается как,
Id = Jd × S = S [dD / dt]
поскольку Jd = dD / dt
Из уравнения Максвелла мы можем сделать вывод, что ток смещения будет иметь те же единицы измерения и влиять на магнитное поле тока проводимости.
▽ × H = J + Jd
Где,
H = магнитное поле B как B = мкГн
μ = проницаемость среды между пластинами конденсатора
J = плотность тока проводимости.
Jd = плотность тока смещения.
Как мы знаем, ▽ (▽ × H) = 0 и ▽ .J = −∂ρ / ∂t = - ▽ (∂D / ∂t)
Используя закон Гаусса, который равен ▽ .D = ρ
Здесь ρ = плотность электрического заряда.
Следовательно, мы можем заключить, что Jd = ∂D / ∂t плотность тока смещения и необходимо сбалансировать правую часть с левой частью уравнения.
Необходимость тока смещения
Нет потока носителей заряда через две пластины конденсатора, и ток проводимости не проходит через эту изоляцию. Эффекты непрерывного магнитного поля между пластинами дают ток смещения. Его размер можно рассчитать по току зарядки и разрядки цепи, который равен размеру тока проводимости проводящего провода, соединяющего конденсатор (от начальной точки до конечной точки).
Необходимость этого можно объяснить, если учесть следующие факторы:
- В электромагнитном излучении как световые волны, так и радиоволны распространяются в космос.
- Когда изменяющееся магнитное поле прямо пропорционально скорости изменения электрического поля.
- Ток смещения необходим для создания магнитного поля между двумя пластинами конденсатора.
- Используется в цепи Ампера.
- Ток смещения позволяет понять, как электромагнитные волны распространяются через пустые пространства.
Ток смещения в конденсаторе
Конденсатор всегда зависит от тока смещения, а не от тока проводимости, когда разность потенциалов ниже максимального напряжения между пластинами. Поскольку мы это знаем, поток электронов дает ток проводимости. В то время как этот ток в конденсаторе возникает из-за скорости изменения электрического поля, которое эквивалентно току, протекающему через пластины.
Ток смещения в конденсаторе
Когда на конденсатор подается максимальное напряжение, он начинает заряжаться и проводить. Когда напряжение превышает, он действует как проводник и вызывает ток проводимости. На этом этапе это называется выходом из строя конденсатора.
Разница между током проводимости и током смещения
Разница между током проводимости и током смещения заключается в следующем.
Ток проводимости | Ток смещения |
Он определяется как фактический ток, возникающий в цепи из-за потока электронов при приложенном напряжении. | Он определяется как скорость изменения электрического поля между пластинами конденсатора при приложенном напряжении. |
Он создается за счет равномерного потока носителей заряда (электронов), в то время как электрическое поле остается постоянным во времени. | Он создается за счет движения электронов со скоростью изменения электрического поля. |
Он принимает закон Ома | Не принимает Закон Ома |
Он задается как I = V / R | Он задается как Id = Jd x S |
Он представлен как фактический ток | Он представлен как кажущийся ток, создаваемый электрическим полем за изменяющееся время. |
Характеристики
В свойства тока смещения упомянуты ниже,
- Это векторная величина, обладающая свойством непрерывности на замкнутом пути.
- Он изменяется со скоростью изменения тока в поле электрической плотности.
- Он дает нулевые значения, когда ток в электрическом поле провода постоянный.
- Это зависит от изменяющегося времени электрического поля.
- У него было и направление, и величина, которые могли быть положительными, отрицательными или нулевыми.
- Его длину можно принять как минимальное расстояние от начальной до конечной точки независимо от пути.
- Его можно измерить единицей длины.
- Он имеет минимальную, максимальную или равную величину смещения в течение заданного времени фактическому расстоянию от точки.
- Это зависит от электромагнитного поля.
- Он дает нулевое значение, когда начальная и конечная точки совпадают.
Таким образом, это все о обзор тока смещения - формула, происхождение, значение, необходимость и ток смещения в конденсаторе. Вот вам ци: «Что такое ток проводимости в конденсаторе? «