غیر از جریان هدایت ، نوع دیگری از جریان وجود دارد که جریان جابجایی نامیده می شود. همانطور که در مورد جریان هدایت وجود دارد ، از حرکت واقعی بار الکتریکی به نظر نمی رسد.

جریان جابجایی کمیتی است که در معادلات ماکسول ظاهر می شود. تعریف جریان جابجایی بر حسب میزان تغییر میدان جابجایی الکتریکی (D) تعریف می شود.

فرمول فعلی جابجایی
این را می توان با پدیده مشاهده شده در یک خازن توضیح داد.

جریان در یک خازن.
هنگامی که یک خازن شروع به شارژ می کند ، برای دیدن فرمول انرژی جنبشی کلیک کنید هیچ هدایت شارژی بین صفحات وجود ندارد. با این حال ، به دلیل تغییر در انباشت بار با گذشت زمان بالاتر از صفحات ، میدان الکتریکی تغییر می کند و باعث تغییر جریان مانند زیر می شود-

ID = JDS = S∂D∂t
جایی که،

S مساحت صفحه خازن است.
ID جریان جابجایی است.
JD چگالی جریان جابجایی است.
D مربوط به میدان الکتریکی E به عنوان D = εE است
ε قابلیت عبور محیط در بین صفحات است.
معادله جریان جابجایی
جریان جابجایی همان اثر و تأثیر را در میدان مغناطیسی دارد که برای جریان هدایت که توسط معادله ماکسول نشان داده شده است-

= × H = J + JD
جایی که،

H مربوط به میدان مغناطیسی B به عنوان B = μH است
μ نفوذپذیری محیط در بین صفحات است.
J چگالی جریان رسانا است.
JD چگالی جریان جابجایی است.
ما می دانیم که ▽. (▽ × H) = 0 و ▽ .J = −∂ρ∂t = – ▽ .∂D∂t با استفاده از قانون گاوس که ▽ .D = ρ است

در اینجا ، ρ چگالی بار الکتریکی است.

بنابراین ، برای تعادل RHS با LHS معادله ، چگالی جریان جابجایی JD = ∂D∂t لازم است.

سوالات فعلی جابجایی
Q1: واحد جابجایی واحد SI چیست؟

A: واحد SI جریان جابجایی آمپر است (A)

Q2: جریان جابجایی چگونه بوجود می آید؟

ج: جریان جابجایی به دلیل تغییر نیروی الکتروموتور بوجود می آید.

Q3: خروجی خازن متصل به جریان جابجایی چقدر است؟

پاسخ: صفر

Q4: جریان جابجایی چیست؟

ج: جریان ناشی از تغییر میدان الکتریکی را جریان جابجایی می نامند.

Q5: آیا جریان جابجایی خاصیت تداوم را برآورده می کند؟

پاسخ: بله ، مجموع جابجایی و جریان هدایت در طول مسیر بسته ثابت می ماند.

Q6: عبارت جریان جابجایی را بنویسید.

A: ID = JDS = S∂D∂t

جایی که،

S مساحت صفحه خازن است.
ID جریان جابجایی است.
JD چگالی جریان جابجایی است.
D مربوط به میدان الکتریکی E به عنوان D = εE است
ε قابلیت عبور محیط در بین صفحات است.
Q7: در صورت وجود میدان های الکتریکی ثابت در یک سیم رسانا ، میزان جریان جابجایی چقدر است؟

پاسخ: صفر

Q8: چه جریانی درون خازن وجود دارد؟

ج: جریانی که در داخل خازن وجود دارد جریان جابجایی است.

س 9: قانون آمپر-ماکسول ایالت

الف: انتگرال خط میدان مغناطیسی در اطراف یک حلقه بسته برابر با μ0 برابر مجموع جریان هدایت و جریان جابجایی است.

س 10: چرا مفهوم جریان جابجایی مطرح شد؟

ج: جریان جابجایی از نظر قانون مدار آمپر به جریان وارد شد تا از نظر منطقی سازگار باشد.

Q11: بین جریان هدایت و جریان جابجایی تفاوت قائل شوید؟

ج: جریان رسانایی به دلیل جریان الکترونها در یک مدار است. این وجود دارد حتی اگر الکترون ها با سرعت یکنواخت جریان داشته باشند.

جریان جابجایی به دلیل تغییر میدان الکتریکی با زمان است. تحت هدایت ثابت وجود ندارد.

Q12: در صورت وجود میدان های الکتریکی ثابت در یک سیم رسانا ، میزان جریان جابجایی چقدر است؟ توضیح.

ج: مقدار جریان جابجایی در صورت وجود میدان های الکتریکی ثابت در یک سیم رسانا صفر است زیرا میدان الکتریکی E با گذشت زمان تغییر نمی کند.

Q13: مفهوم جریان جابجایی چگونه در رفتار میدان های الکتریکی و مغناطیسی مرتبط است؟

پاسخ: طبق قانون القای الکترومغناطیسی فارادی ، یک میدان مغناطیسی متغیر با زمان باعث ایجاد یک EMF می شود ، به گفته ماکسول ، یک میدان الکتریکی جریان و از این رو یک میدان مغناطیسی تنظیم می کند. به چنین جریانی جریان جابجایی گفته می شود. از این رو نتیجه می شود که یک میدان الکتریکی متغیر با زمان ، یک میدان مغناطیسی تولید می کند و بالعکس. از این رو ، رفتار میدان الکتریکی و مغناطیسی متقارن است.

امیدوارم که شما در مورد جریان جابجایی ، قانون آمپر-ماکسولز ، فرمول جریان جابجایی ، معادله جریان جابجایی ، اهمیت آن ، اصطلاحات ، واحدها به همراه س practiceالات عملی درک کرده باشید.

منبع: https://is.gd/RA1eWm