Dalam teori elektromagnetik, fenomena medan magnet dapat dijelaskan tentang adanya perubahan medan magnet Medan listrik . Medan magnet dihasilkan di sekitar arus listrik (arus konduksi). Karena arus listrik mungkin dalam keadaan mapan atau bervariasi. Konsep perpindahan arus bergantung pada variasi waktu medan listrik E, yang dikembangkan oleh fisikawan Inggris James Clerk Maxwell pada abad ke-19. Ia membuktikan bahwa arus perpindahan adalah arus jenis lain, sebanding dengan laju perubahan medan listrik dan juga dijelaskan secara matematis. Mari kita bahas rumus arus perpindahan dan kebutuhannya dalam artikel ini.
Apa Arus Perpindahan?
Arus perpindahan didefinisikan sebagai, jenis arus yang dihasilkan karena laju medan perpindahan listrik D.Ini adalah besaran yang berubah-ubah waktu yang diperkenalkan dalam Persamaan Maxwell . Itu dijelaskan dalam satuan massa jenis arus listrik. Itu diperkenalkan dalam hukum sirkuit Ampere.
Itu Satuan SI arus perpindahan adalah Ampere (Amp). Dimensi ini dapat diukur dalam satuan panjang, yang dapat berupa maks, min, atau sama dengan jarak aktual yang ditempuh dari titik awal ke titik akhir.
Penurunan
Rumus arus perpindahan, dimensi, dan penurunan arus perpindahan dapat dijelaskan dengan mempertimbangkan rangkaian dasar, yang memberikan arus perpindahan dalam sebuah kapasitor.
Pertimbangkan kapasitor pelat paralel dengan catu daya yang dibutuhkan. Ketika suplai diberikan kapasitor, itu mulai mengisi dan tidak akan ada konduksi arus pada awalnya. Dengan bertambahnya waktu, kapasitor mengisi terus menerus dan terakumulasi di atas pelat. Selama pengisian a kapasitor dengan waktu, akan ada perubahan medan listrik antara pelat yang menginduksi arus perpindahan.
Dari rangkaian yang diberikan, pertimbangkan luas kapasitor pelat paralel = S
Arus perpindahan = Id
Jd = rapat arus perpindahan
d = € E yaitu, terkait dengan medan listrik E
€ = permitivitas media antara pelat kapasitor
Rumus arus perpindahan kapasitor diberikan sebagai,
Id = Jd × S = S [dD / dt]
Sejak Jd = dD / dt
Dari persamaan Maxwell dapat disimpulkan bahwa arus displacement akan memiliki satuan yang sama dan berpengaruh terhadap medan magnet arus konduksi.
▽ × H = J + Jd
Dimana,
H = medan magnet B sebagai B = μH
μ = permeabilitas media di antara pelat kapasitor
J = melakukan kerapatan arus.
Jd = rapat arus perpindahan.
Seperti yang kita tahu ▽ (▽ × H) = 0 dan ▽ .J = −∂ρ / ∂t = - ▽ (∂D / ∂t)
Dengan menggunakan hukum Gauss yaitu ▽ .D = ρ
Di sini, ρ = rapat muatan listrik.
Oleh karena itu kita dapat menyimpulkan bahwa, Jd = ∂D / ∂t rapat arus perpindahan dan perlu untuk menyeimbangkan RHS dengan LHS dari persamaan tersebut.
Perlunya Arus Pemindahan
Tidak ada aliran pembawa muatan melalui dua pelat kapasitor dan arus konduksi tidak terjadi melalui isolasi ini. Efek medan magnet kontinu antara pelat memberikan arus perpindahan. Besar kecilnya arus tersebut dapat dihitung dari arus charging dan discharging suatu rangkaian yang sama besarnya dengan arus konduksi kabel konduksi yang menghubungkan kapasitor (titik awal hingga titik akhir)
Perlunya hal ini dapat dijelaskan dengan mempertimbangkan faktor-faktor berikut,
- Dalam radiasi elektromagnetik seperti gelombang cahaya dan gelombang radio disebarkan ke luar angkasa.
- Bila variasi medan magnet berbanding lurus dengan laju perubahan medan listrik.
- Arus perpindahan diperlukan untuk menghasilkan medan magnet antara dua pelat kapasitor.
- Digunakan di sirkuit Ampere.
- Arus perpindahan dimungkinkan untuk memahami bagaimana gelombang elektromagnetik merambat melalui ruang kosong.
Perpindahan Arus di Kapasitor
Kapasitor selalu bergantung pada arus perpindahan dan bukan pada arus konduksi bila ada beda potensial di bawah tegangan maks antar pelat. Karena kita tahu itu, aliran elektron menghasilkan arus konduksi. Sedangkan arus pada kapasitor ini disebabkan oleh laju perubahan medan listrik yang ekivalen dengan arus yang mengalir melalui pelat.
Perpindahan Arus di Kapasitor
Ketika tegangan maksimum diterapkan ke kapasitor, kapasitor mulai mengisi dan menghantarkan. Ketika tegangan melebihi, maka ia bertindak seperti konduktor dan menghasilkan arus konduksi. Pada tahap ini, ini disebut sebagai penghancuran kapasitor.
Perbedaan antara Arus Konduksi dan Arus Pemindahan
Perbedaan antara arus konduksi dan arus perpindahan meliputi yang berikut ini.
Arus Konduksi | Perpindahan Saat Ini |
| Ini didefinisikan sebagai arus aktual yang diproduksi di rangkaian karena aliran elektron pada tegangan yang diberikan. | Ini didefinisikan sebagai laju perubahan medan listrik antara pelat kapasitor pada tegangan yang diberikan. |
| Ini diproduksi karena aliran pembawa muatan (elektron) secara seragam sedangkan medan listrik konstan dengan waktu | Ini diproduksi karena pergerakan elektron dengan laju perubahan medan listrik |
| Itu menerima hukum ohm | Itu tidak menerima hukum Ohm |
| Itu diberikan sebagai I = V / R | Diberikan sebagai Id = Jd x S |
| Ini direpresentasikan sebagai arus aktual | Ini direpresentasikan sebagai arus semu yang dihasilkan karena medan listrik dalam waktu yang bervariasi |
Properti
Itu sifat arus perpindahan disebutkan di bawah,
- Ini adalah besaran vektor dan mematuhi properti kontinuitas di jalur tertutup.
- Ini berubah dengan laju perubahan arus dalam medan kepadatan listrik.
- Ini memberi besaran nol ketika arus dalam medan listrik kawat stabil
- Itu tergantung pada variasi waktu medan listrik.
- Itu memiliki arah dan besaran, yang bisa berupa nilai positif, negatif, atau nol
- Panjangnya dapat diambil sebagai jarak minimum dari titik awal ke titik akhir terlepas dari jalurnya.
- Itu dapat diukur dalam satuan panjang
- Ini memiliki besar perpindahan minimum atau maksimum atau sama untuk waktu tertentu ke jarak sebenarnya dari titik.
- Itu tergantung pada medan elektromagnetik.
- Ini memberi nilai nol ketika titik awal dan titik akhir sama
Jadi, ini semua tentang gambaran arus perpindahan - rumus, penurunan, signifikansi, kebutuhan, dan arus perpindahan dalam kapasitor. Ini adalah qi untuk Anda, ”Apakah arus konduksi dalam kapasitor? “
