جریان جابجایی

دانشنامه عمومی

در الکترومغناطیس، چگالی جریان جابجایی مقدار ∂ D/∂ t در معادله های ماکسول است که به صورت میزان تغییر D، میدان جابجایی الکتریکی، بر زمان تعریف می شود. چگالی جریان جابجایی همان یکای چگالی جریان الکتریکی است و باعث به وجود آمدن میدان مغناطیسی به همان شکلی می شود که جریان واقعی ایجاد می کند. اما این یک جریان الکتریکی ناشی از حرکت بار الکتریکی نیست بلکه یک میدان الکتریکی متغیر با زمان است. در مواد فیزیکی ( در برابر خلاء ) نیز جریان جابجایی ناشی از حرکت های کوچک بار وابسته اتم ها وجود دارد که به نام دی الکتریک قطبی شناخته می شود.
این ایده توسط جیمز کلرک ماکسول در سال ۱۸۶۱ در مقاله در خطوط فیزیکی نیرو، بخش سوم در ارتباط با جابجایی الکتریکی ذرات در یک دی الکتریک مطرح شد. ماکسول جریان جابجایی را به بخش جریان الکتریکی در قانون مداری آمپر اضافه کرد. او در سال ۱۸۶۵ مقاله نظریه های دینامیکی میدان الکترومغناطیسی ماکسول با استفاده از این نسخه اصلاح شده از قانون مداری آمپر استفاده کرد تا معادله موج الکترومغناطیسی را بدست بیاورد. این اشتقاق در حال حاضر عنوان یک نقطه عطف تاریخی در فیزیک به خاطر اتحاد و برق و مغناطیس و اپتیک به یک نظریه واحد و یکپارچه شناخته می شود. جریان جابه جایی در حال حاضر به عنوان یک افزودنی مهم دیده می شود که معادلات ماکسول را تکمیل می کند و برای توضیح بسیاری از پدیده ها به خصوص وجود امواج الکترومغناطیسی لازم است.
میدان جابجایی الکتریکی تعریف می شود:
که در آن:
مشتق گیری این معادله نسبت به زمان تعریف چگالی جریان جابجایی است که در نتیجه دو جزء در یک دی الکتریک دارد:[ ۱] ( همچنین نگاه کنید به بخش "جریان جابجایی" مقاله "چگالی جریان الکتریکی" )
بخش اول در سمت راست در در مواد فیزیکی و در فضای آزاد وجود دارد؛ و لزوماً ناشی از هر جنبش واقعی از بار نیست اما باعث ایجاد میدان مغناطیسی می شود به همان شکلی که میدان مغناطیسی ناشی از حرکت بار به وجود می آید. برخی از نویسندگان نام جریان جابجایی را به بخش اول معادله می گذارند[ ۲]
بخش دوم در سمت راست با نام چگالی جریان قطبش شناخته می شود و ناشی از تغییر در قطبش مولکول های تک در مواد دی الکتریک است. قطبش زمانی اتفاق می افتد که که تحت تأثیر اعمال میدان الکتریکی بارهای متفاوت یک مولکول از حالت لغو کامل یکدیگر شکل دیگری می گیرند. بارهای مثبت و منفی در مولکول های جدا می شوند و باعث افزایش حالت قطبش P می شوند. یک تغییر حالت قطبش مربوط به جابجایی بار است و بنابراین معادل یک جریان بوده و از این رو اصطلاح «جریان قطبش» دارد.
عکس جریان جابجایی
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلف

پیشنهاد کاربران

بپرس