In de elektromagnetische theorie kan het fenomeen van het magnetische veld worden verklaard met betrekking tot een verandering in de elektrisch veld Het magnetische veld wordt geproduceerd in de omgeving van de elektrische stroom (geleidingsstroom). Omdat de elektrische stroom in de stabiele of wisselende toestand kan zijn. Het concept verplaatsingsstroom hangt af van de variatie in tijd van het elektrische veld E, ontwikkeld door de Britse natuurkundige James Clerk Maxwell in de 19e eeuw. Hij bewees dat de verplaatsingsstroom een ander soort stroom is, evenredig met de snelheid van verandering van elektrische velden en ook wiskundig verklaard. Laten we de huidige formule en noodzaak voor verplaatsing in dit artikel bespreken.

Wat is de verplaatsingsstroom?

De verplaatsingsstroom wordt gedefinieerd als het type stroom dat wordt geproduceerd als gevolg van de snelheid van het elektrische verplaatsingsveld D. Het is een in de tijd variërende hoeveelheid die wordt geïntroduceerd in Maxwell's vergelijkingen Het wordt uitgelegd in de eenheden van de dichtheid van elektrische stroom. Het is geïntroduceerd in de wet van Ampère-circuits.
De SI-eenheid van verplaatsingsstroom is Ampère (Amp). De afmeting hiervan kan worden gemeten in de lengte-eenheid, die de max, de min of gelijk kan zijn aan de werkelijk afgelegde afstand van een beginpunt naar een eindpunt.

Afleiding

De verplaatsingsstroomformule, afmetingen en afleiding van verplaatsingsstroom kan worden verklaard door het basiscircuit te beschouwen, dat de verplaatsingsstroom in een condensator geeft.

Overweeg een parallelle plaatcondensator met een vereiste voeding. Wanneer de voeding de condensator krijgt, begint deze met opladen en zal er aanvankelijk geen stroomgeleiding zijn. Met het toenemen van de tijd laadt de condensator continu op en hoopt zich op boven de platen. Tijdens het opladen van een condensator na verloop van tijd zal er een verandering optreden in het elektrische veld tussen de platen die de verplaatsingsstroom induceert.

Overweeg vanuit het gegeven circuit het gebied van de parallelle plaatcondensator = S.

Verplaatsingsstroom = Id

Jd = verplaatsingsstroomdichtheid

d = € E dwz., gerelateerd aan elektrisch veld E

€ = permittiviteit van het medium tussen de platen van een condensator

De verplaatsingsstroomformule van een condensator wordt gegeven als,

Id = Jd × S = S [dD / dt]

Sinds Jd = dD / dt

Uit de vergelijking van Maxwell kunnen we concluderen dat de verplaatsingsstroom dezelfde eenheid en hetzelfde effect heeft op het magnetische veld van de geleidingsstroom.

▽ × H = J + Jd

Waar,

H = magnetisch veld B as B = μH

μ = permeabiliteit van het medium tussen de platen van een condensator

J = geleidende stroomdichtheid.

Jd = verplaatsingsstroomdichtheid.

Zoals we dat weten ▽ (▽ × H) = 0 en ▽ .J = −∂ρ / ∂t = - ▽ (∂D / ∂t)

Door de wet van Gauss te gebruiken, is dat ▽ .D = ρ

Hier is ρ = elektrische ladingsdichtheid.

Daarom kunnen we concluderen dat, Jd = ∂D / ∂t verplaatsingsstroomdichtheid en het noodzakelijk is om RHS in evenwicht te brengen met LHS van de vergelijking.

De noodzaak van verplaatsingsstroom

Er stroomt geen ladingsdragers door de twee platen van een condensator en de geleidingsstroom vindt niet plaats door deze isolatie. De continue magnetische veldeffecten tussen de platen geven de verplaatsingsstroom. De grootte hiervan kan worden berekend uit de laad- en ontlaadstroom van een circuit die gelijk is aan de grootte van de geleidingsstroom van een geleidende draad die een condensator verbindt (beginpunt tot eindpunt)

De noodzaak hiervan kan worden verklaard door de volgende factoren in overweging te nemen:

Bij elektromagnetische straling worden zoals lichtgolven en radiogolven de ruimte in voortgeplant.
Wanneer het variërende magnetische veld recht evenredig is met de snelheid van verandering van het elektrische veld.
De verplaatsingsstroom is nodig om het magnetische veld tussen de twee platen van een condensator te produceren.
Gebruikt in Ampère-circuit.
De verplaatsingsstroom wordt mogelijk gemaakt om te begrijpen hoe de elektromagnetische golven zich voortplanten door lege ruimtes.

Verplaatsingsstroom in een condensator

Een condensator is altijd afhankelijk van de verplaatsingsstroom en niet van de geleidingsstroom als er een potentiaalverschil is onder de maximale spanning tussen de platen. Omdat we dat weten, geeft de stroom van elektronen de geleidingsstroom. Hoewel deze stroom in een condensator het gevolg is van de snelheid van verandering van het elektrische veld, die equivalent is aan de stroom die door de platen vloeit.

Verplaatsingsstroom in een condensator

Wanneer de maximale spanning op de condensator wordt toegepast, begint deze met opladen en geleiden. Wanneer de spanning hoger wordt, gedraagt deze zich als een geleider en resulteert in een geleidingsstroom. In dit stadium wordt dit het afbreken van een condensator genoemd.

Verschil tussen geleidingsstroom en verplaatsingsstroom

Het verschil tussen geleidingsstroom en verplaatsingsstroom omvat het volgende.

“bouw je eigen overspanningsbeveiliging ”

Geleidingsstroom	Verplaatsingsstroom
Het wordt gedefinieerd als de werkelijke stroom die in het circuit wordt geproduceerd als gevolg van de stroom van elektronen bij een aangelegde spanning.	Het wordt gedefinieerd als de veranderingssnelheid van het elektrische veld tussen de platen van een condensator bij een aangelegde spanning.
Het wordt geproduceerd door de stroom van ladingsdragers (elektronen) gelijkmatig terwijl het elektrische veld constant is in de tijd	Het wordt geproduceerd door de beweging van elektronen met de snelheid van verandering van het elektrische veld
Het accepteert de wet van Ohm	Het accepteert niet de wet van Ohm
Het wordt gegeven als I = V / R	Het wordt gegeven als Id = Jd x S
Het wordt weergegeven als werkelijke stroom	Het wordt weergegeven als schijnbare stroom die wordt geproduceerd als gevolg van het elektrische veld in een variërende tijd

Eigendommen

De eigenschappen van verplaatsingsstroom worden hieronder vermeld,

Het is een vectorgrootheid en gehoorzaamt de eigenschap van continuïteit in een gesloten pad.
Het verandert met de snelheid waarmee de stroom in een elektrisch dichtheidsveld verandert.
Het geeft nul magnitudes wanneer de stroom in een elektrisch veld van een draad stabiel is
Het hangt af van de variërende tijd van een elektrisch veld.
Het had zowel richting als grootte, wat de waarde positief, negatief of nul kan zijn
De lengte hiervan kan worden genomen als de minimale afstand van het startpunt tot het eindpunt, ongeacht het pad.
Het kan worden gemeten in een lengte-eenheid
Het heeft een minimale of maximale of gelijke grootte van verplaatsing gedurende een bepaalde tijd tot de werkelijke afstand vanaf het punt.
Het hangt af van een elektromagnetisch veld.
Het geeft een nulwaarde als het startpunt en het eindpunt hetzelfde zijn

Dit gaat dus allemaal over een overzicht van de verplaatsingsstroom - formule, afleiding, betekenis, noodzaak en verplaatsingsstroom in een condensator. Hier is een qi voor jou: ”Wat is geleidingsstroom in een condensator?