전자기 이론에서 자기장의 현상은 전기장 . 자기장은 전류 (전도 전류) 주변에서 생성됩니다. 전류가 정상 상태이거나 변화하는 상태 일 수 있기 때문입니다. 개념 변위 전류는 19 세기 영국의 물리학 자 James Clerk Maxwell이 개발 한 전기장 E의 시간 변화에 따라 달라집니다. 그는 변위 전류가 전기장의 변화율에 비례하는 또 다른 종류의 전류임을 증명하고 수학적으로도 설명했습니다. 이 기사에서는 변위 전류 공식과 필요성에 대해 논의하겠습니다.
변위 전류는 무엇입니까?
변위 전류는 전기 변위 장의 속도로 인해 생성되는 전류의 유형 D로 정의됩니다. Maxwell의 방정식 . 전류 밀도 단위로 설명됩니다. 그것은 암페어 회로의 법칙에 도입되었습니다.
그만큼 변위 전류의 SI 단위 암페어 (Amp)입니다. 이 치수는 길이 단위로 측정 할 수 있으며, 이는 초기 지점에서 끝점까지 이동 한 실제 거리와 최대, 최소 또는 동일 할 수 있습니다.
유도
변위 전류 공식, 치수 및 변위 전류 유도 커패시터에 변위 전류를 제공하는 기본 회로를 고려하여 설명 할 수 있습니다.
필요한 전원 공급 장치가있는 병렬 플레이트 커패시터를 고려하십시오. 전원에 커패시터가 공급되면 충전이 시작되고 초기에는 전류가 전도되지 않습니다. 시간이 증가함에 따라 커패시터는 지속적으로 충전되고 플레이트 위에 축적됩니다. 충전 중 콘덴서 시간이 지남에 따라 변위 전류를 유도하는 플레이트 사이의 전기장에 변화가있을 것입니다.
주어진 회로에서 병렬 플레이트 커패시터의 면적 = S를 고려하십시오.
변위 전류 = Id
Jd = 변위 전류 밀도
d = € E 즉, 전기장 E 관련
€ = 커패시터 판 사이의 매체 유전율
커패시터의 변위 전류 공식은 다음과 같이 주어집니다.
Id = Jd × S = S [dD / dt]
이후 Jd = dD / dt
Maxwell의 방정식에서 변위 전류가 전도 전류의 자기장에 동일한 단위와 영향을 미친다는 결론을 내릴 수 있습니다.
▽ × H = J + Jd
어디,
H = 자기장 B as B = μH
μ = 커패시터 판 사이의 매체 투과성
J = 전도 전류 밀도.
Jd = 변위 전류 밀도.
우리가 알고 있듯이 ▽ (▽ × H) = 0 및 ▽ .J = −∂ρ / ∂t = − ▽ (∂D / ∂t)
▽ .D = ρ 인 가우스 법칙을 사용하여
여기서 ρ = 전하 밀도.
따라서 우리는 Jd = ∂D / ∂t 변위 전류 밀도이며 방정식의 LHS와 RHS의 균형을 맞추는 것이 필요하다는 결론을 내릴 수 있습니다.
변위 전류의 필요성
커패시터의 두 플레이트를 통해 전하 캐리어가 흐르지 않으며이 절연체를 통해 전도 전류가 발생하지 않습니다. 플레이트 사이의 지속적인 자기장 효과는 변위 전류를 제공합니다. 이 크기는 커패시터를 연결하는 도선의 전도 전류 크기 (시작 지점에서 끝 지점까지)와 동일한 회로의 충전 및 방전 전류로부터 계산할 수 있습니다.
이것의 필요성은 다음과 같은 요인을 고려하여 설명 할 수 있습니다.
- 광파 및 전파와 같은 전자기 복사에서 우주로 전파됩니다.
- 변화하는 자기장이 전기장의 변화율에 정비례 할 때.
- 변위 전류는 커패시터의 두 플레이트 사이에 자기장을 생성하는 데 필요합니다.
- 암페어 회로에 사용됩니다.
- 변위 전류는 전자기파가 빈 공간을 통해 전파되는 방식을 이해할 수 있도록합니다.
커패시터의 변위 전류
커패시터는 전위차가 플레이트 사이의 최대 전압보다 낮을 때 전도 전류가 아닌 변위 전류에 항상 의존합니다. 우리가 그것을 알고 있기 때문에 전자의 흐름은 전도 전류를 제공합니다. 커패시터의이 전류는 플레이트를 통해 흐르는 전류와 동일한 전기장의 변화율 때문입니다.
커패시터의 변위 전류
커패시터에 최대 전압이 가해지면 충전 및 전도가 시작됩니다. 전압이 초과되면 도체처럼 작동하여 전도 전류가 발생합니다. 이 단계에서이를 콘덴서 분해라고합니다.
전도 전류와 변위 전류의 차이
전도 전류와 변위 전류의 차이는 다음과 같습니다.
전도 전류 | 변위 전류 |
| 적용된 전압에서 전자의 흐름으로 인해 회로에서 생성되는 실제 전류로 정의됩니다. | 인가 전압에서 커패시터 플레이트 사이의 전기장 변화율로 정의됩니다. |
| 전하 캐리어 (전자)의 흐름에 의해 균일하게 생성되는 반면 전기장은 시간에 따라 일정합니다. | 전계의 변화율에 따른 전자의 이동으로 생성 |
| 옴의 법칙을 받아들입니다 | 받아들이지 않는다 옴의 법칙 |
| I = V / R로 주어집니다. | Id = Jd x S로 주어집니다. |
| 실제 전류로 표시됩니다. | 다양한 시간에 전기장으로 인해 생성 된 겉보기 전류로 표시됩니다. |
속성
그만큼 변위 전류의 특성 아래에 언급되어 있습니다.
- 벡터 수량이며 닫힌 경로에서 연속성의 속성을 따릅니다.
- 그것은 전기 밀도 장에서 전류의 변화율에 따라 변합니다.
- 전선의 전기장에서 전류가 일정 할 때 크기가 0이됩니다.
- 그것은 전기장의 변화하는 시간에 달려 있습니다.
- 방향과 크기가 모두 있으며 양수, 음수 또는 0의 값이 될 수 있습니다.
- 이 길이는 경로에 관계없이 시작점에서 끝점까지의 최소 거리로 취할 수 있습니다.
- 길이 단위로 측정 가능
- 주어진 시간 동안 점에서 실제 거리까지 변위의 최소 또는 최대 또는 동일한 크기가 있습니다.
- 전자기장에 따라 다릅니다.
- 시작점과 끝 점이 같을 때 값이 0이됩니다.
따라서 이것은 변위 전류 개요 – 공식, 유도, 중요성, 필요성 및 커패시터의 변위 전류. 여기에 qi가 있습니다.”커패시터의 전도 전류는 무엇입니까? “
