Có một từ trường giữa các bản tụ trong khi tụ đang sạc?


7

Tôi mới bắt đầu nghiên cứu các phương trình của Maxwell ngày hôm nay và điều thực sự khiến tôi chú ý là định luật của Ampere, đặc biệt là thuật ngữ thứ hai.

Bdl=μ0Iencl+μ0ε0dΦEdt

Điều này có nghĩa là một điện trường thay đổi có thể gây ra từ trường? Ví dụ, trong quá trình sạc tụ điện, giữa các bản nơi điện trường đang thay đổi.

Tôi đã thấy một ví dụ tập thể dục khi chúng tôi thay đổi điện áp trên một tụ điện và do đó tạo ra một từ trường giữa chúng. Nhưng một số trang web nói rằng miễn là không có chuyển động điện tích tại nơi quan tâm, không có từ trường được tạo ra . Tôi đọc tương tự về các tụ điện nói riêng. Ví dụ có thể sai hoặc có sự khác biệt?


Khi một tụ điện đang sạc, có sự chuyển động của điện tích, và một dòng điện thực sự. Phần khó khăn là không có sự trao đổi điện tích giữa các bản, nhưng vì điện tích tích lũy trên chúng nên bạn thực sự đo được dòng điện qua nắp.
Vladimir Cravero

Nếu bạn thay đổi điện áp, không có dòng điện?
Chu

2
Tôi nghĩ rằng chắc chắn đó là một từ trường giữa các bản gây ra bởi 'dòng điện dịch chuyển'
Claudio Avi Chami

3
Có một từ trường liên quan đến một điện trường thay đổi trong quá trình truyền TEM của sóng EM trong không gian (đó là cách nó tạo ra, trường E thay đổi bắt đầu từ trường M, trường M thay đổi bắt đầu trường E, nhảy vọt vào nhau), vì vậy Tôi không thấy lý do tại sao không nên áp dụng giữa các tấm tụ điện.
Neil_UK

2
Lý do cho sự ra đời của dòng điện dịch chuyển chính xác là để giải quyết các trường hợp như của tụ điện. Một từ trường không thể có sự không liên tục, không giống như điện trường. Không thể có một từ trường bên ngoài tụ điện và không có gì bên trong. vi.wikipedia.org/wiki/Displocation_cản
Claudio Avi Chami

Câu trả lời:


6

Lý do cho sự ra đời của 'dòng điện dịch chuyển' chính xác là để giải quyết các trường hợp như của tụ điện. Từ trường không thể có sự không liên tục, không giống như điện trường (có điện tích, nhưng không có đơn cực từ, ít nhất là theo như chúng ta biết trong Vũ trụ ở trạng thái hiện tại). Không thể có một từ trường bên ngoài tụ điện và không có gì bên trong. vi.wikipedia.org/wiki/Displocation_cản


Tôi nghĩ rằng sự liên tục và thiếu các đơn cực là điều kiện khác nhau. Bạn có thể có một trường không liên tục không có đơn cực.
Owen


Có lẽ tôi đã hiểu nhầm ý của bạn bởi sự liên tục. Tôi đã suy nghĩ về tính liên tục của các chức năng. Tôi thấy bạn có nghĩa là sự liên tục của các dòng trường.
Owen

6

Wiki - dòng dịch chuyển : -

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Bảng báo giá: -

Tuy nhiên, áp dụng định luật này cho bề mặt S2, được giới hạn bởi chính xác cùng một đường cong ∂ S, nhưng nằm giữa các tấm, cung cấp:

B = .μ0ID2πr

Bất kỳ bề mặt nào giao nhau với dây đều có dòng điện I đi qua nó để định luật của Ampère cho từ trường chính xác. Ngoài ra, bất kỳ bề mặt nào được giới hạn bởi cùng một vòng lặp nhưng đi qua giữa các bản của tụ điện không có sự vận chuyển điện tích chạy qua nó, nhưng thuật ngữ ε ∂E / t cung cấp nguồn thứ hai cho từ trường bên cạnh dòng dẫn điện tích. Bởi vì dòng điện đang tăng điện tích trên các bản của tụ điện, điện trường giữa các bản tăng lên và tốc độ thay đổi của điện trường mang lại giá trị chính xác cho trường B được tìm thấy ở trên.0

Lưu ý rằng trong câu hỏi trên là ∂E / ∂t trong trích dẫn wikipedia.dΦEdt

Toàn bộ cơ sở để truyền sóng điện từ phụ thuộc vào dòng điện dịch chuyển tạo ra từ trường.


0

Dưới đây là sơ đồ của một tụ điện đang sạc và vòng amperian hiển thị màu xanh lam và bề mặt amperian hiển thị màu hồng.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Vectơ diện tích nằm cùng hướng với điện trường và do đó, hướng dương xung quanh vòng lặp ngược chiều kim đồng hồ nhìn từ mũi tên trên cùng màu xanh.

E

loopBdl=μoIsurface+μoϵodΦEdt

Phía bên tay trái

loopBdl=2πrB

Phía bên tay phải

μoIsurface=0

Đối với tụ điện bản song song trong đó là mật độ điện tích bề mặt bằng với

E=σϵo
σ
QπR2

E=QϵoπR2ΦE=QϵoπR2πr2=Qr2ϵoR2

μoϵodΦEdt=μoIr2R2
dQdt=I

Việc cân bằng bên trái và bên phải cho giá trị của từ trường ở khoảng cách r từ trục trung tâm của tụ điện

B=μoIr2πR2
cho
0rR

và với r = R, điều này mang lại quen thuộc

B=μoI2πR
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.