กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

กระแสแม่เหล็ก

เสาอากาศ/ข้อผิดพลาด CS1: วันที่ ISBN/แม่เหล็กไฟฟ้า

กระแสแม่เหล็กโดยทั่วไปแล้ว คือ กระแสที่ประกอบด้วยโมโนโพลแม่เหล็ก ที่เคลื่อนที่ มีหน่วยเป็นโวลต์สัญลักษณ์ที่ใช้กันทั่วไปสำหรับกระแสแม่เหล็กคือเค{\displaystyle...

กระแสแม่เหล็ก

กระแสแม่เหล็ก ( โมโนโพลแม่เหล็ก ที่ไหล ) Mสร้างสนามไฟฟ้าEตามกฎมือซ้าย

กระแสแม่เหล็กโดยทั่วไปแล้ว คือ กระแสที่ประกอบด้วยโมโนโพลแม่เหล็ก ที่เคลื่อนที่ มีหน่วยเป็นโวลต์สัญลักษณ์ที่ใช้กันทั่วไปสำหรับกระแสแม่เหล็กคือเค{\displaystyle k}ซึ่งคล้ายคลึงกับฉัน{\displaystyle i}สำหรับกระแสไฟฟ้ากระแสแม่เหล็กสร้างสนามไฟฟ้าในลักษณะเดียวกับการสร้างสนามแม่เหล็กโดยกระแสไฟฟ้า ความหนาแน่นของกระแสแม่เหล็กซึ่งมีหน่วยเป็น V/m² (โวลต์ต่อตารางเมตร) มักจะแสดงด้วยสัญลักษณ์เอ็มที{\displaystyle {\mathfrak {M}}^{\text{t}}}และเอ็มฉัน{\displaystyle {\mathfrak {M}}^{\text{i}}}[ a ]ตัวยกแสดงถึงความหนาแน่นของกระแสแม่เหล็กทั้งหมดและที่ถูกกระตุ้น[ 1 ] กระแสที่ถูกกระตุ้นเป็นแหล่งพลังงาน ในหลายกรณีที่มีประโยชน์ การกระจายประจุไฟฟ้าสามารถแทนที่ทางคณิตศาสตร์ด้วยการกระจายกระแสแม่เหล็กที่เทียบเท่ากันได้ กลวิธีนี้สามารถใช้เพื่อทำให้ปัญหาสนามแม่เหล็กไฟฟ้าบางอย่างง่ายขึ้น[ b ] [ c ] เป็น ไปได้ที่จะใช้ทั้งความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าและความหนาแน่นของกระแสแม่เหล็กในการวิเคราะห์เดียวกัน[ 4 ] : 138

ทิศทางของสนามไฟฟ้าที่เกิดจากกระแสแม่เหล็กถูกกำหนดโดยกฎมือซ้าย (ทิศทางตรงข้ามกับที่กำหนดโดยกฎมือขวา ) ดังที่เห็นได้จากเครื่องหมายลบในสมการ[ 1 ]×อี=เอ็มที.{\displaystyle \nabla \times {\mathcal {E}}=-{\mathfrak {M}}^{\text{t}}.}

กระแสการกระจัดแม่เหล็ก

กระแสการกระจัดแม่เหล็กหรือที่ถูกต้องกว่า คือ ความหนาแน่นของกระแสการกระจัดแม่เหล็กคือคำที่คุ้นเคยB /∂ t [ d ] [ e ] [ f ] มันเป็นส่วนประกอบหนึ่งของเอ็มที{\displaystyle {\mathfrak {M}}^{\text{t}}}[ 1 ] [ 2 ]เอ็มที=บีที+เอ็มฉัน.{\displaystyle {\mathfrak {M}}^{\text{t}}={\frac {\partial B}{\partial t}}+{\mathfrak {M}}^{\text{i}}.} ที่ไหน

  • เอ็มที{\displaystyle {\mathfrak {M}}^{\text{t}}}คือกระแสแม่เหล็กทั้งหมด
  • เอ็มฉัน{\displaystyle {\mathfrak {M}}^{\text{i}}}คือกระแสแม่เหล็กที่ถูกส่งเข้าไป (แหล่งพลังงาน)

ศักย์เวกเตอร์ไฟฟ้า

ศักย์เวกเตอร์ไฟฟ้าFคำนวณได้จากความหนาแน่นกระแสแม่เหล็กเอ็มฉัน{\displaystyle {\mathfrak {M}}^{\text{i}}}ในทำนองเดียวกันกับที่ศักย์เวกเตอร์แม่เหล็ก A ถูกคำนวณจากความหนาแน่นกระแสไฟฟ้า[ 1 ] : 100 [ 4 ] : 138 [ 3 ] : 468 ตัวอย่างการใช้งาน ได้แก่เสาอากาศ ลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางจำกัด และหม้อแปลง[ 5 ]

ศักย์เวกเตอร์แม่เหล็ก: เอ(,ที)=μ04πΩเจ(,ที)||3.{\displaystyle \mathbf {A} (\mathbf {r} ,t)={\frac {\mu _{0}}{4\pi }}\int _{\Omega }{\frac {\mathbf {J} (\mathbf {r} ',t')}{|\mathbf {r} -\mathbf {r} '|}}\,\mathrm {d} ^{3}\mathbf {r} '\,.}

ศักย์เวกเตอร์ไฟฟ้า: เอฟ(,ที)=ε04πΩเอ็มฉัน(,ที)||3,{\displaystyle \mathbf {F} (\mathbf {r} ,t)={\frac {\varepsilon _{0}}{4\pi }}\int _{\Omega }{\frac {{\mathfrak {M}}^{\text{i}}(\mathbf {r} ',t')}{|\mathbf {r} -\mathbf {r} '|}}\,\mathrm {d} ^{3}\mathbf {r} '\,,} โดยที่Fอยู่ที่จุด{\displaystyle \mathbf {r} }และเวลาที{\displaystyle t}คำนวณจากกระแสแม่เหล็กที่ตำแหน่งห่างไกล{\displaystyle \mathbf {r} '}ในเวลาที่ผ่านมาที{\displaystyle t'}สถานที่ตั้ง{\displaystyle \mathbf {r} '}เป็นจุดกำเนิดภายในปริมาตรΩที่มีการกระจายกระแสแม่เหล็ก ตัวแปรการอินทิเกรต3{\displaystyle \mathrm {d} ^{3}\mathbf {r} '}เป็นองค์ประกอบปริมาตรที่อยู่รอบตำแหน่ง{\displaystyle \mathbf {r} '}ช่วงเวลาก่อนหน้านี้ที{\displaystyle t'}เรียกว่าเวลาหน่วงและคำนวณได้ดังนี้ ที=ที||.{\displaystyle t'=t-{\frac {|\mathbf {r} -\mathbf {r} '|}{c}}.}

เวลาที่ล่าช้าจะคำนึงถึงเวลาที่จำเป็นสำหรับการแพร่กระจายของผลกระทบทางแม่เหล็กไฟฟ้าจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง{\displaystyle \mathbf {r} '}เพื่อชี้{\displaystyle \mathbf {r} }.

รูปแบบเฟเซอร์

เมื่อฟังก์ชันทั้งหมดของเวลาเป็นฟังก์ชันไซน์ที่มีความถี่เดียวกัน สมการในโดเมนเวลาสามารถแทนที่ด้วย สมการ ในโดเมนความถี่ได้ โดยเวลาที่ล่าช้าจะถูกแทนที่ด้วยพจน์เฟส เอฟ()=ε04πΩเอ็มฉัน()อีเจเค||||3,{\displaystyle \mathbf {F} (\mathbf {r} )={\frac {\varepsilon _{0}}{4\pi }}\int _{\Omega }{\frac {{\mathfrak {M}}^{\text{i}}(\mathbf {r} )e^{-jk|\mathbf {r} -\mathbf {r} '|}}{|\mathbf {r} -\mathbf {r} '|}}\,\mathrm {d} ^{3}\mathbf {r} '\,,} ที่ไหนเอฟ{\displaystyle \mathbf {F} }และเอ็มฉัน{\displaystyle {\mathfrak {M}}^{\text{i}}}เป็นปริมาณเฟเซอร์ และเค{\displaystyle k}คือเลขคลื่น

เครื่องสร้างระบายแม่เหล็ก

เสาอากาศไดโพลที่ขับเคลื่อนด้วยวงแหวนสมมติของกระแสแม่เหล็ก เลือกค่าb เพื่อให้ 377 Ω × ln( b / a )เท่ากับอิมพีแดนซ์ของสายส่งที่ขับเคลื่อน (ไม่ได้แสดงในภาพ)

การกระจายกระแสแม่เหล็ก ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าเครื่องกำเนิดกระแสแม่เหล็กอาจใช้แทนแหล่งกำเนิดและสายป้อนในการวิเคราะห์เสาอากาศไดโพลที่มี เส้นผ่านศูนย์กลางจำกัด [ 4 ] : 447–450 อิมพีแดนซ์ ของแหล่งจ่ายแรงดันและสายป้อนจะถูกรวมเข้ากับความหนาแน่นของกระแสแม่เหล็ก ในกรณีนี้ ความหนาแน่นของกระแสแม่เหล็กจะกระจุกตัวอยู่ในพื้นผิวสองมิติ ดังนั้นหน่วยของเอ็มฉัน{\displaystyle {\mathfrak {M}}^{\text{i}}}คือโวลต์ต่อเมตร

รัศมีด้านในของขอบหยักเท่ากับรัศมีของไดโพล ส่วนรัศมีด้านนอกถูกเลือกเพื่อให้ แอล=0ln(เอ),{\displaystyle Z_{\text{L}}=Z_{0}\ln \left({\frac {b}{a}}\right),} ที่ไหน

  • แอล{\displaystyle Z_{\text{L}}}= อิมพีแดนซ์ของสายส่งป้อน (ไม่ได้แสดงในภาพ)
  • 0{\displaystyle Z_{0}}= อิมพีแดนซ์ของพื้นที่ว่าง

สมการนี้เหมือนกับสมการสำหรับอิมพีแดนซ์ของสายเคเบิลโคแอกเซียลอย่างไรก็ตาม ไม่ได้สมมติและไม่จำเป็นต้องใช้สายป้อนสัญญาณโคแอกเซียล

แอมพลิจูดของเฟเซอร์ความหนาแน่นกระแสแม่เหล็กกำหนดโดย: เอ็มฉัน=เคρ{\displaystyle {\mathfrak {M}}^{\text{i}}={\frac {k}{\rho }}}กับเอρ.{\displaystyle a\leq \rho \leq b.} ที่ไหน

  • ρ{\displaystyle \rho }= ระยะห่างจากแกนในแนว รัศมี
  • เค=วีln(เอ){\displaystyle k={\frac {V_{\text{s}}}{\ln \left({\frac {b}{a}}\right)}}}.
  • วี{\displaystyle V_{\text{s}}}= ขนาดของเฟเซอร์แรงดันแหล่งจ่ายที่ขับเคลื่อนสายป้อน

ดูเพิ่มเติม

หลักการสมมูลของพื้นผิว

หมายเหตุ

  1. ^อย่าสับสนกับค่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก M
  2. ^ "สำหรับปัญหาแม่เหล็กไฟฟ้าบางอย่าง การแก้ปัญหามักจะได้รับความช่วยเหลือจากการนำความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าและแม่เหล็กที่เทียบเท่ากันมาใช้" [ 2 ]
  3. ^ "ยังมีปัญหาอื่นๆ อีกมากมายที่การใช้กระแสแม่เหล็กและประจุสมมติเป็นประโยชน์อย่างมาก" [ 3 ]
  4. ^ "เนื่องจากสมมาตรของสมการของแม็กซ์เวลล์ เทอม ∂B/∂t ... จึงถูกกำหนดให้เป็นความหนาแน่นกระแสการกระจัดแม่เหล็ก" [ 2 ]
  5. ^ "ตีความได้ว่าเป็น ... กระแสการเคลื่อนที่ของแม่เหล็ก..." [ 3 ]
  6. ^ "นอกจากนี้ยังสะดวกที่จะพิจารณาเทอม ∂B/∂t เป็นความหนาแน่นกระแสการกระจัดแม่เหล็ก" [ 1 ]
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Magnetic_current&oldid=1211880046 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ กระแสแม่เหล็ก

กระแสแม่เหล็กโดยทั่วไปแล้ว คือ กระแสที่ประกอบด้วยโมโนโพลแม่เหล็ก ที่เคลื่อนที่ มีหน่วยเป็นโวลต์สัญลักษณ์ที่ใช้กันทั่วไปสำหรับกระแสแม่เหล็กคือเค{\displaystyle...

กระแสการกระจัดแม่เหล็ก

กระแสการกระจัดแม่เหล็ก หรือที่ถูกต้องกว่า คือ ความหนาแน่นของกระแสการกระจัดแม่เหล็ก คือคำที่คุ้นเคย ∂ B /∂ t [ d ] [ e ] [ f ] มันเป็นส่วนประกอบหนึ่งของ เอ็ม ที {\displaystyle {\mathfrak {M}}^{\text{t}}} [ 1 ] [ 2 ] ​ เอ็ม ที = ∂ บี ∂ ที + เอ็ม ฉัน .

ศักย์เวกเตอร์ไฟฟ้า

ศักย์เวกเตอร์ไฟฟ้า F คำนวณได้จากความหนาแน่นกระแสแม่เหล็ก เอ็ม ฉัน {\displaystyle {\mathfrak {M}}^{\text{i}}} ในทำนองเดียวกันกับที่ ศักย์เวกเตอร์แม่เหล็ก A ถูก คำนวณจากความหนาแน่นกระแสไฟฟ้า [ 1 ] : 100 [ 4 ] : 138 [ 3 ] : 468 ตัวอย่างการใช้งาน ได้แก่ เสา อากาศ...

รูปแบบเฟเซอร์

เมื่อฟังก์ชันทั้งหมดของเวลาเป็นฟังก์ชันไซน์ที่มีความถี่เดียวกัน สมการในโดเมนเวลาสามารถแทนที่ด้วย สมการ ในโดเมนความถี่ ได้ โดยเวลาที่ล่าช้าจะถูกแทนที่ด้วยพจน์เฟส เอฟ ( ร ) = ε 0 4 π ∫ Ω เอ็ม ฉัน ( ร ) อี − เจ เค | ร − ร ′ | | ร − ร ′ | ง 3 ร ′ , {\displaystyle...