Что такое ток смещения: вывод и его свойства

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





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

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 ОмаНе принимает Закон Ома
Он задается как I = V / RОн задается как Id = Jd x S
Он представлен как фактический токОн 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? «