I elektromagnetisk teori kan fenomenet magnetfält förklaras om en förändring i elektriskt fält . Magnetfältet produceras i omgivningen av den elektriska strömmen (ledningsström). Eftersom den elektriska strömmen kan vara i steady-state eller varierande tillstånd. Begreppet förskjutningsström beror på tidsvariationen för det elektriska fältet E, utvecklat av den brittiska fysikern James Clerk Maxwell på 1800-talet. Han bevisade att förskjutningsströmmen är en annan typ av ström, proportionell mot förändringshastigheten för elektriska fält och förklarades också matematiskt. Låt oss diskutera förskjutningsströmformeln och nödvändigheten i den här artikeln.

Vad är förskjutningsströmmen?

Förskjutningsströmmen definieras som den typ av ström som produceras på grund av hastigheten för elektriskt förskjutningsfält D. Det är en tidsvarierande mängd som införs i Maxwells ekvationer . Det förklaras i enheterna för densitet av elektrisk ström. Det införs i lagen om Ampere-kretsar.
De SI-enhet med förskjutningsström är Ampere (Ampere). Dimensionen på detta kan mätas i längdenheten, som kan vara max, min eller lika med det faktiska avståndet från en initial punkt till slutpunkten.

Härledning

Förskjutningsströmformeln, mått och härledning av förskjutningsström kan förklaras genom att beakta grundkretsen, som ger deplacementströmmen i en kondensator.

Tänk på en parallellplatskondensator med erforderlig strömförsörjning. När matningen ges kondensatorn börjar den laddas och det kommer ingen ledning av ström från början. Med ökad tid laddar kondensatorn kontinuerligt och ackumuleras ovanför plattorna. Under laddningen av en kondensator med tiden kommer det att ske en förändring i det elektriska fältet mellan plattorna som inducerar deplacementströmmen.

Från den givna kretsen, överväga området för den parallella plattkondensatorn = S

Förskjutningsström = Id

Jd = deplacementströmtäthet

“hur man gör en likriktare ”

d = € E dvs relaterat till det elektriska fältet E

€ = mediets permittivitet mellan kondensatorns plattor

Förskjutningsströmformeln för en kondensator ges som,

Id = Jd × S = S [dD / dt]

Eftersom Jd = dD / dt

Från Maxwells ekvation kan vi dra slutsatsen att deplacementströmmen kommer att ha samma enhet och effekt på ledningsströmens magnetfält.

▽ × H = J + Jd

Var,

H = magnetfält B som B = μH

μ = mediets permeabilitet mellan kondensatorns plattor

J = ledande strömtäthet.

Jd = deplacementströmtäthet.

“markeringslamporna blinkar med blinkers ”

Som vi vet det ▽ (▽ × H) = 0 och ▽ .J = −∂ρ / ∂t = - ▽ (∂D / ∂t)

Genom att använda Gauss lag är ▽ .D = ρ

Här är ρ = elektrisk laddningstäthet.

Därför kan vi dra slutsatsen att Jd = ∂D / displt deplacementströmtäthet och det är nödvändigt att balansera RHS med LHS i ekvationen.

Nödvändigheten av förskjutningsström

Det finns inget flöde av laddningsbärare genom kondensatorns två plattor och ledningsströmmen sker inte genom denna isolering. De kontinuerliga magnetfälteffekterna mellan plattorna ger förskjutningsströmmen. Storleken på detta kan beräknas från laddnings- och urladdningsströmmen för en krets som är lika stor som ledningsströmmen för en ledningstråd som ansluter en kondensator (startpunkt till slutpunkt)

“elektronisk varvtalsreglerkrets för borstlösa motorer ”

Nödvändigheten av detta kan förklaras genom att beakta följande faktorer,

I elektromagnetisk strålning sprids som ljusvågor och radiovågor ut i rymden.
När det varierande magnetfältet är direkt proportionellt mot det elektriska fältets förändringshastighet.
Förskjutningsströmmen är nödvändig för att producera magnetfältet mellan de två plattorna i en kondensator.
Används i Amperes-krets.
Förskjutningsströmmen gör det möjligt att förstå hur de elektromagnetiska vågorna fortplantas genom tomma utrymmen.

Förskjutningsström i en kondensator

En kondensator beror alltid på deplacementströmmen och inte på ledningsströmmen när det finns en potentialskillnad som är lägre än maxspänningen mellan plattorna. Eftersom vi vet det, ger strömmen av elektroner ledningsströmmen. Medan denna ström i en kondensator beror på förändringshastigheten för det elektriska fältet vilket motsvarar strömmen som strömmar genom plattorna.

Förskjutningsström i en kondensator

När den maximala spänningen appliceras på kondensatorn börjar den laddas och ledas. När spänningen överstiger fungerar den som en ledare och resulterar i en ledningsström. I detta skede kallas det för att bryta ner en kondensator.

Skillnad mellan ledningsström och förskjutningsström

Skillnaden mellan ledningsström och deplacementström inkluderar följande.

Ledningsström	Förskjutningsström
Det definieras som den faktiska strömmen som produceras i kretsen på grund av flödet av elektroner vid en applicerad spänning.	Det definieras som förändringshastigheten för det elektriska fältet mellan plattorna på en kondensator vid en applicerad spänning.
Det produceras på grund av flödet av laddningsbärare (elektroner) jämnt medan det elektriska fältet är konstant med tiden	Det produceras på grund av elektroners rörelse med förändringshastigheten för det elektriska fältet
Det accepterar ohms lag	Det accepterar inte Ohms lag
Den ges som I = V / R	Det ges som Id = Jd x S
Den representeras som aktuell ström	Det representeras som uppenbar ström producerad på grund av det elektriska fältet under en varierande tid

Egenskaper

De deplacementströmens egenskaper nämns nedan,

Det är en vektormängd och följer egenskapen till kontinuitet i en sluten väg.
Den ändras med strömens förändringshastighet i ett elektriskt densitetsfält.
Det ger noll magnituder när strömmen i ett trådfält är konstant
Det beror på den varierande tiden för ett elektriskt fält.
Den hade både riktning och storlek, vilket kan vara ett värde av positivt, negativt eller noll
Längden på detta kan tas som det minsta avståndet från startpunkten till slutpunkten oavsett väg.
Det kan mätas i en längdenhet
Den har en minimal eller maximal eller lika stor förskjutning under en given tid till det faktiska avståndet från punkten.
Det beror på ett elektromagnetiskt fält.
Det ger nollvärde när startpunkten och slutpunkten är desamma

Således handlar det här om en översikt av deplacementströmmen - formel, härledning, betydelse, nödvändighet och förskjutningsström i en kondensator. Här är ett qi för dig, ”Vad är ledningsström i en kondensator? “