กฎของกระแสรวมในคำง่าย ๆ
วิชาที่คุ้นเคยกับคนจำนวนมากที่มีชื่อว่า“ วิศวกรรมไฟฟ้า” มีอยู่ในโปรแกรมชุดของกฎหมายพื้นฐานที่กำหนดหลักการของการมีปฏิสัมพันธ์ทางกายภาพสำหรับสนามแม่เหล็ก พวกเขาขยายผลของพวกเขาไปยังองค์ประกอบต่าง ๆ ของอุปกรณ์ไฟฟ้าเช่นเดียวกับโครงสร้างและสภาพแวดล้อมของพวกเขา ฟิสิกส์ของกระบวนการที่เกิดขึ้นในนั้นเกี่ยวข้องกับแนวคิดพื้นฐานเช่นกระแสไฟฟ้าและทุ่งนา กฎของกระแสรวมจะกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยมัน (แม่นยำยิ่งขึ้นความเข้มของมัน) วิทยาศาสตร์สมัยใหม่อ้างว่าแอพพลิเคชั่นครอบคลุมทุกสภาพแวดล้อม
สาระสำคัญของกฎหมาย
กฎหมายที่พิจารณาใช้ในวงจรแม่เหล็กจะกำหนดความสัมพันธ์เชิงปริมาณดังต่อไปนี้ระหว่างส่วนประกอบที่เป็นส่วนประกอบ การไหลเวียนของเวกเตอร์สนามแม่เหล็กในลูปปิดเป็นสัดส่วนกับผลรวมของกระแสที่แทรกซึม เพื่อทำความเข้าใจความหมายทางกายภาพของกฎหมายของกระแสรวมคุณจะต้องทำความคุ้นเคยกับการแสดงภาพกราฟิกของกระบวนการที่เขาอธิบายไว้
จะเห็นได้จากรูปที่มีตัวนำ I1 และ I2 ไหลผ่านพวกมันประมาณ 2 ตัวสนามถูกก่อตัวขึ้นซึ่งถูก จำกัด โดยวงจร L มันถูกนำมาใช้เป็นรูปปิดทางจิตจินตนาการเครื่องบินที่ถูกเจาะโดยตัวนำที่มีประจุเคลื่อนไหว กล่าวโดยง่ายกฎหมายนี้สามารถแสดงได้ดังนี้ ในการมีกระแสไฟฟ้าหลายกระแสผ่านพื้นผิวจินตภาพจินตภาพที่ปกคลุมด้วยเส้น L ซึ่งเป็นสนามแม่เหล็กที่มีการกระจายความเข้มที่กำหนดไว้ล่วงหน้าจะเกิดขึ้นภายใน
สำหรับทิศทางเชิงบวกของเวกเตอร์ตามกฎหมายสำหรับรูปร่างของวงจรแม่เหล็กจะถูกเลือกตามเข็มนาฬิกา มันเป็นจินตนาการ
นิยามของสนามไหลวนที่สร้างขึ้นโดยกระแสแสดงให้เห็นว่าทิศทางของกระแสน้ำแต่ละจุดสามารถกำหนดได้เอง
สำหรับการอ้างอิง! โครงสร้างของสนามที่แนะนำและอุปกรณ์ที่อธิบายว่ามันควรจะแตกต่างจากการไหลเวียนของเวกเตอร์ไฟฟ้าสถิต "E" ซึ่งมักจะเท่ากับศูนย์ผ่านวงจร ด้วยเหตุนี้ฟิลด์ดังกล่าวหมายถึงโครงสร้างที่มีศักยภาพ การไหลเวียนของเวกเตอร์“ B” ของสนามแม่เหล็กไม่เคยเป็นศูนย์ นั่นคือเหตุผลที่เรียกว่า "กระแสน้ำวน"
แนวคิดพื้นฐาน
ตามกฎหมายภายใต้การพิจารณาแนวทางที่ง่ายต่อไปนี้จะใช้ในการคำนวณสนามแม่เหล็ก กระแสรวมจะแสดงเป็นผลรวมขององค์ประกอบหลายอย่างที่ไหลผ่านพื้นผิวที่ปกคลุมด้วยวงจรปิด L การคำนวณเชิงทฤษฎีสามารถแสดงได้ดังนี้:
- กระแสไฟฟ้าทั้งหมดที่ไหลผ่านวงจรΣ I คือผลรวมเวกเตอร์ของ I1 และ I2
- ในตัวอย่างนี้เมื่อต้องการกำหนดให้ใช้สูตร:
=I = I1 - I2 (ลบก่อนเทอมที่สองหมายความว่าทิศทางของกระแสอยู่ตรงกันข้าม) - ในที่สุดก็จะถูกกำหนดตามกฎหมายที่รู้จักในวิศวกรรมไฟฟ้า (กฎ) บิดหล่าชนิดเล็ก.
สนามแม่เหล็กตามรูปร่างถูกคำนวณบนพื้นฐานของการคำนวณที่ได้จากเทคนิคพิเศษ หากต้องการค้นหาจำเป็นต้องรวมพารามิเตอร์นี้กับ L โดยใช้สมการแมกซ์เวลล์ที่แสดงในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งมันสามารถนำไปใช้ในรูปแบบที่แตกต่างกัน แต่สิ่งนี้จะทำให้การคำนวณค่อนข้างซับซ้อน
แนวทางบูรณาการแบบง่าย
หากเราใช้การแทนค่าต่าง ๆ การแสดงกฎของกระแสรวมในรูปแบบที่เรียบง่ายจะเป็นเรื่องยากมาก (ในกรณีนี้ส่วนประกอบเพิ่มเติมจะต้องมีการนำมาใช้) เราเพิ่มสิ่งนี้ว่าสนามแม่เหล็กกระแสน้ำวนที่สร้างขึ้นโดยกระแสที่เคลื่อนที่ภายในวงจรถูกกำหนดในกรณีนี้โดยคำนึงถึงกระแสไบแอสซึ่งขึ้นอยู่กับอัตราการเปลี่ยนแปลงของการเหนี่ยวนำไฟฟ้า
ดังนั้นในทางปฏิบัติใน TOE การนำเสนอสูตรสำหรับกระแสเต็มรูปแบบในรูปแบบของการรวมกันของส่วนเล็ก ๆ ของกล้องจุลทรรศน์ด้วยวงจรที่มีสนามไหลวนที่สร้างขึ้นในพวกเขาเป็นที่นิยมมากขึ้น วิธีการนี้เกี่ยวข้องกับการประยุกต์ใช้สมการแมกซ์เวลล์ในรูปแบบอินทิกรัล เมื่อมีการใช้งานรูปร่างจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนเล็ก ๆ ซึ่งถือว่าเป็นเรื่องตรงไปตรงมาในการประมาณครั้งแรก (ตามกฎหมายจะถือว่าเป็นสนามแม่เหล็กที่สม่ำเสมอ) ค่านี้แสดงเป็น Um สำหรับส่วนที่ไม่ต่อเนื่องหนึ่งส่วนของความยาวΔLของสนามแม่เหล็กที่ทำหน้าที่ในสุญญากาศถูกกำหนดดังนี้:
อืม = HL * ΔL
ความตึงเครียดรวมตามรูปร่าง L เต็มรูปแบบนำเสนอสั้น ๆ ในรูปแบบหนึ่งพบโดยสูตรต่อไปนี้:
UL = Σ HL * ΔL
กฎหมายของกระแสรวมสำหรับสุญญากาศ
ในรูปแบบสุดท้ายวาดขึ้นตามกฎทั้งหมดของการรวมกฎของกระแสรวมมีลักษณะเช่นนี้ การไหลเวียนของเวกเตอร์ "B" ในลูปปิดสามารถถูกแทนด้วยผลคูณของค่าคงที่แม่เหล็ก ม. ในปริมาณของกระแส:
อินทิกรัลของ B over dL = อินทิกรัลของ Bl over dL = ม. Σใน
โดยที่ n คือจำนวนตัวนำทั้งหมดที่มีกระแสหลายทิศทางปกคลุมด้วยวงจร L ที่มีสภาพจิตใจโดยมีรูปร่างตามอำเภอใจ
แต่ละกระแสจะถูกนำมาพิจารณาในสูตรนี้หลาย ๆ ครั้งตามที่ครอบคลุมโดยสมบูรณ์ในวงจรนี้
รูปแบบสุดท้ายของการคำนวณที่ได้รับสำหรับกฎของกระแสรวมนั้นได้รับอิทธิพลอย่างมากจากสื่อที่แรงกระทำของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเหนี่ยวนำ
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
การพิจารณาความสัมพันธ์สำหรับกฎกระแสและสนามที่ไม่ได้อยู่ในสุญญากาศ แต่ในสื่อแม่เหล็กนั้นมีรูปแบบที่แตกต่างออกไปเล็กน้อย ในกรณีนี้นอกเหนือจากส่วนประกอบหลักในปัจจุบันแนวคิดของกระแสกล้องจุลทรรศน์ที่เกิดขึ้นในแม่เหล็กเช่นหรือในวัสดุใด ๆ ที่คล้ายกับมันได้รับการแนะนำ
ความสัมพันธ์ที่จำเป็นนั้นได้มาจากทฤษฎีบทเกี่ยวกับการไหลเวียนของเวกเตอร์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าบีในแง่ง่าย ๆ มันจะแสดงในรูปแบบต่อไปนี้ มูลค่ารวมของเวกเตอร์ B เมื่อรวมเข้ากับวงจรที่เลือกจะเท่ากับผลรวมของกระแสมหภาคที่ครอบคลุมโดยมันคูณด้วยสัมประสิทธิ์ของค่าคงที่แม่เหล็ก
ดังนั้นสูตรสำหรับ "B" ในสารจะถูกกำหนดโดยการแสดงออก:
อินทิกรัลของ B over dL = อินทิกรัลของ Bl over dL = ม.(ผม+ผม1)
โดยที่: dL เป็นองค์ประกอบที่ไม่ต่อเนื่องของวงจรที่กำกับตามบายพาส, Bl คือองค์ประกอบในทิศทางของแทนเจนต์ที่จุดใดก็ได้, bI และ I1 เป็นกระแสการนำไฟฟ้าและกล้องจุลทรรศน์ (โมเลกุล) ในปัจจุบัน
หากสนามทำงานในสภาพแวดล้อมที่ประกอบด้วยวัสดุโดยพลการควรพิจารณาถึงลักษณะของกระแสน้ำด้วยกล้องจุลทรรศน์ของโครงสร้างเหล่านี้
การคำนวณเหล่านี้ยังเป็นจริงสำหรับสนามที่สร้างขึ้นในโซลินอยด์หรือในสื่ออื่นใดที่มีการซึมผ่านของแม่เหล็ก จำกัด
สำหรับการอ้างอิง
ในระบบการวัด GHS ที่สมบูรณ์และครอบคลุมที่สุดความแรงของสนามแม่เหล็กแสดงด้วย Oersteds (E) ในระบบอื่นที่มีอยู่ (SI) จะแสดงเป็นแอมแปร์ต่อเมตร (A / เมตร) ทุกวันนี้สิ่งที่ถูกแทนที่จะค่อยๆถูกแทนที่ด้วยหน่วยที่ใช้งานได้สะดวกกว่า - แอมแปร์ต่อเมตรเมื่อแปลผลลัพธ์ของการวัดหรือการคำนวณจาก SI เป็น GHS จะใช้อัตราส่วนต่อไปนี้:
1 e = 1,000 / (4π) A / m ≈ 79.5775 แอมป์ / เมตร
ในส่วนสุดท้ายของการตรวจสอบเราทราบว่าไม่ว่าจะใช้ถ้อยคำของกฎหมายของกระแสเต็มรูปแบบอย่างไรสาระสำคัญของมันยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ในคำพูดของเขาสิ่งนี้สามารถแสดงได้ดังนี้มันเป็นการแสดงออกถึงความสัมพันธ์ระหว่างกระแสน้ำที่ทะลุผ่านวงจรนี้และสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นในสสาร
สุดท้ายเราขอแนะนำให้ดูวิดีโอที่มีประโยชน์ในหัวข้อของบทความ:
วัสดุที่เกี่ยวข้อง:
กำลังโหลด ...
