స్థానభ్రంశం కరెంట్ అంటే ఏమిటి: ఉత్పన్నం & దాని లక్షణాలు

విద్యుదయస్కాంత సిద్ధాంతంలో, అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క దృగ్విషయాన్ని మార్పులో వివరించవచ్చు విద్యుత్ క్షేత్రం . విద్యుత్ ప్రవాహం (ప్రసరణ ప్రవాహం) యొక్క పరిసరాలలో అయస్కాంత క్షేత్రం ఉత్పత్తి అవుతుంది. విద్యుత్ ప్రవాహం స్థిరమైన స్థితిలో లేదా భిన్నమైన స్థితిలో ఉండవచ్చు కాబట్టి. 19 వ శతాబ్దంలో బ్రిటిష్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త జేమ్స్ క్లర్క్ మాక్స్వెల్ అభివృద్ధి చేసిన విద్యుత్ క్షేత్రం E యొక్క సమయం యొక్క వైవిధ్యంపై కాన్సెప్ట్ డిస్ప్లేస్‌మెంట్ కరెంట్ ఆధారపడి ఉంటుంది. స్థానభ్రంశం ప్రవాహం మరొక రకమైన విద్యుత్తు అని అతను నిరూపించాడు, విద్యుత్ క్షేత్రాల మార్పు రేటుకు అనులోమానుపాతంలో ఉన్నాడు మరియు గణితశాస్త్రంలో కూడా వివరించాడు. ఈ వ్యాసంలో స్థానభ్రంశం ప్రస్తుత సూత్రం మరియు అవసరాన్ని చర్చిద్దాం.

స్థానభ్రంశం కరెంట్ అంటే ఏమిటి?

స్థానభ్రంశం కరెంట్ నిర్వచించబడింది, విద్యుత్ స్థానభ్రంశం క్షేత్రం యొక్క రేటు కారణంగా ఉత్పత్తి చేయబడిన విద్యుత్ రకం. ఇది సమయం-మారుతున్న పరిమాణం మాక్స్వెల్ యొక్క సమీకరణాలు . విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క సాంద్రత యొక్క యూనిట్లలో ఇది వివరించబడింది. ఇది ఆంపియర్ సర్క్యూట్ల చట్టంలో ప్రవేశపెట్టబడింది.
ది స్థానభ్రంశం కరెంట్ యొక్క SI యూనిట్ ఆంపియర్ (Amp). దీని యొక్క పరిమాణాన్ని పొడవు యొక్క యూనిట్లో కొలవవచ్చు, ఇది ప్రారంభ స్థానం నుండి ఎండ్ పాయింట్ వరకు ప్రయాణించిన వాస్తవ దూరానికి గరిష్టంగా, నిమిషం లేదా సమానంగా ఉంటుంది.

ఉత్పన్నం

స్థానభ్రంశం ప్రస్తుత సూత్రం, కొలతలు మరియు స్థానభ్రంశం కరెంట్ యొక్క ఉత్పన్నం ప్రాథమిక సర్క్యూట్‌ను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం ద్వారా వివరించవచ్చు, ఇది కెపాసిటర్‌లో స్థానభ్రంశం ప్రవాహాన్ని ఇస్తుంది.

అవసరమైన విద్యుత్ సరఫరాతో సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్‌ను పరిగణించండి. సరఫరా కెపాసిటర్ ఇచ్చినప్పుడు, అది ఛార్జింగ్ ప్రారంభమవుతుంది మరియు ప్రారంభంలో కరెంట్ యొక్క ప్రసరణ ఉండదు. సమయం పెరగడంతో, కెపాసిటర్ నిరంతరం ఛార్జ్ అవుతుంది మరియు ప్లేట్ల పైన పేరుకుపోతుంది. ఛార్జింగ్ సమయంలో a కెపాసిటర్ సమయంతో, స్థానభ్రంశం ప్రవాహాన్ని ప్రేరేపించే పలకల మధ్య విద్యుత్ క్షేత్రంలో మార్పు ఉంటుంది.

ఇచ్చిన సర్క్యూట్ నుండి, సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ = S యొక్క ప్రాంతాన్ని పరిగణించండి

స్థానభ్రంశం ప్రస్తుత = ఐడి

Jd = స్థానభ్రంశం ప్రస్తుత సాంద్రత

d = € E అంటే విద్యుత్ క్షేత్రానికి సంబంధించినది

A = కెపాసిటర్ యొక్క పలకల మధ్య మాధ్యమం యొక్క అనుమతి

కెపాసిటర్ యొక్క స్థానభ్రంశం ప్రస్తుత సూత్రం ఇలా ఇవ్వబడింది,

Id = Jd × S = S [dD / dt]

నుండి Jd = dD / dt

మాక్స్వెల్ యొక్క సమీకరణం నుండి, స్థానభ్రంశం ప్రవాహం ప్రసరణ ప్రవాహం యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంపై ఒకే యూనిట్ మరియు ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుందని మేము నిర్ధారించగలము.

▽ × H = J + Jd

ఎక్కడ,

H = అయస్కాంత క్షేత్రం B గా B = μH

a = కెపాసిటర్ యొక్క పలకల మధ్య మాధ్యమం యొక్క పారగమ్యత

J = ప్రస్తుత సాంద్రతను నిర్వహిస్తుంది.

Jd = స్థానభ్రంశం ప్రస్తుత సాంద్రత.

మనకు తెలిసినట్లు (▽ × H) = 0 మరియు ▽ .J = −∂ρ / = t = - (∂D /) t)

గాస్ యొక్క చట్టాన్ని using .D = using ఉపయోగించడం ద్వారా

ఇక్కడ, ρ = విద్యుత్ ఛార్జ్ సాంద్రత.

అందువల్ల, Jd = ∂D / dispt స్థానభ్రంశం ప్రస్తుత సాంద్రత మరియు RHS ను సమీకరణం యొక్క LHS తో సమతుల్యం చేయడం అవసరం అని మేము నిర్ధారించగలము.

స్థానభ్రంశం కరెంట్ యొక్క అవసరం

కెపాసిటర్ యొక్క రెండు ప్లేట్ల ద్వారా ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల ప్రవాహం లేదు మరియు ప్రసరణ ప్రవాహం ఈ ఇన్సులేషన్ ద్వారా జరగదు. ప్లేట్ల మధ్య నిరంతర అయస్కాంత క్షేత్ర ప్రభావాలు స్థానభ్రంశం ప్రవాహాన్ని ఇస్తాయి. ఒక కెపాసిటర్‌ను అనుసంధానించే ఒక వాహక తీగ యొక్క ప్రసరణ ప్రవాహం యొక్క పరిమాణానికి సమానమైన సర్క్యూట్ యొక్క ఛార్జింగ్ మరియు ఉత్సర్గ ప్రవాహం నుండి దీని పరిమాణాన్ని లెక్కించవచ్చు (ప్రారంభ స్థానం నుండి ముగింపు స్థానం వరకు)

కింది అంశాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం ద్వారా దీని యొక్క అవసరాన్ని వివరించవచ్చు,

• విద్యుదయస్కాంత వికిరణంలో కాంతి తరంగాలు మరియు రేడియో తరంగాలు అంతరిక్షంలోకి ప్రచారం చేయబడతాయి.
• మారుతున్న అయస్కాంత క్షేత్రం విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క మార్పు రేటుకు నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉన్నప్పుడు.
• కెపాసిటర్ యొక్క రెండు ప్లేట్ల మధ్య అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి స్థానభ్రంశం ప్రవాహం అవసరం.
• ఆంపియర్స్ సర్క్యూట్లో వాడతారు.
• ఖాళీ ప్రదేశాల ద్వారా విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు ఎలా ప్రచారం చేస్తాయో అర్థం చేసుకోవడానికి స్థానభ్రంశం ప్రవాహం సాధ్యపడుతుంది.

కెపాసిటర్‌లో స్థానభ్రంశం కరెంట్

ఒక కెపాసిటర్ ఎల్లప్పుడూ స్థానభ్రంశం కరెంట్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు సంభావ్య వ్యత్యాసం ఉన్నప్పుడు ప్రసరణ ప్రవాహంపై కాదు, ప్లేట్ల మధ్య గరిష్ట వోల్టేజ్ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. మనకు తెలుసు కాబట్టి, ఎలక్ట్రాన్ల ప్రవాహం ప్రసరణ ప్రవాహాన్ని ఇస్తుంది. కెపాసిటర్‌లోని ఈ ప్రవాహం విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క మార్పు రేటు కారణంగా ఉంటుంది, ఇది పలకల ద్వారా ప్రవహించే విద్యుత్తుకు సమానం.

కెపాసిటర్‌లో స్థానభ్రంశం కరెంట్

కెపాసిటర్‌కు గరిష్ట వోల్టేజ్ వర్తించినప్పుడు, అది ఛార్జింగ్ మరియు నిర్వహించడం ప్రారంభిస్తుంది. వోల్టేజ్ మించినప్పుడు, అది కండక్టర్ లాగా పనిచేస్తుంది మరియు ప్రసరణ ప్రవాహానికి దారితీస్తుంది. ఈ దశలో, దీనిని కెపాసిటర్ విచ్ఛిన్నం అంటారు.

కండక్షన్ కరెంట్ మరియు డిస్ప్లేస్‌మెంట్ కరెంట్ మధ్య వ్యత్యాసం

ప్రసరణ ప్రవాహం మరియు స్థానభ్రంశం ప్రవాహం మధ్య వ్యత్యాసం క్రింది వాటిని కలిగి ఉంటుంది.

లక్షణాలు

ది స్థానభ్రంశం ప్రస్తుత లక్షణాలు క్రింద పేర్కొనబడ్డాయి,

• ఇది వెక్టర్ పరిమాణం మరియు క్లోజ్డ్ మార్గంలో కొనసాగింపు యొక్క ఆస్తిని పాటిస్తుంది.
• ఇది విద్యుత్ సాంద్రత క్షేత్రంలో ప్రస్తుత మార్పు రేటుతో మారుతుంది.
• వైర్ యొక్క విద్యుత్ క్షేత్రంలో కరెంట్ స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు ఇది సున్నా పరిమాణాలను ఇస్తుంది
• ఇది విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క మారుతున్న సమయంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
• ఇది దిశ మరియు పరిమాణం రెండింటినీ కలిగి ఉంది, ఇది సానుకూల, ప్రతికూల లేదా సున్నా యొక్క విలువ కావచ్చు
• దీని పొడవును మార్గంతో సంబంధం లేకుండా ప్రారంభ స్థానం నుండి ముగింపు స్థానం వరకు కనీస దూరం వలె తీసుకోవచ్చు.
• ఇది పొడవు యొక్క యూనిట్లో కొలవవచ్చు
• ఇది పాయింట్ నుండి వాస్తవ దూరానికి ఇచ్చిన సమయానికి కనీస లేదా గరిష్ట లేదా సమాన స్థానభ్రంశం కలిగి ఉంటుంది.
• ఇది విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
• ప్రారంభ స్థానం మరియు ముగింపు స్థానం ఒకేలా ఉన్నప్పుడు ఇది సున్నా విలువను ఇస్తుంది

అందువలన, ఇది అన్ని గురించి స్థానభ్రంశం ప్రవాహం యొక్క అవలోకనం - కెపాసిటర్‌లో ఫార్ములా, ఉత్పన్నం, ప్రాముఖ్యత, అవసరం మరియు స్థానభ్రంశం కరెంట్. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక క్వి ఉంది, ”కెపాసిటర్‌లో ప్రసరణ ప్రవాహం అంటే ఏమిటి? “