What is the electric current? First recall, what is the definition of current we have learned?

വളരെ ലളിതമായി, ഒരു കണ്ടക്ടറിലെ ചാർജ്ജ് കണങ്ങളുടെ ദിശാസൂചന ചലനം ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹമാണ്.

സ്വതന്ത്രമായി സഞ്ചരിക്കാൻ കഴിയുന്ന കണികകൾ ചാർജുള്ള ഒരു പദാർത്ഥത്തിന് മാത്രമേ വൈദ്യുത പ്രവാഹം പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യാൻ കഴിയൂ – അതായത് വൈദ്യുതി നടത്തുക. ചാലകത്തിൽ പങ്കെടുക്കുന്ന ഈ ചാർജ്ജ് കണങ്ങളെ കാരിയർ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ലോഹങ്ങൾക്ക്, ഉദാഹരണത്തിന്, ആറ്റങ്ങളുടെ ബാഹ്യ ഇലക്ട്രോണുകൾക്ക് മാത്രമേ വാഹകരായി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയൂ.

വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ നിർവചനത്തിലെ “ദിശയിലുള്ള ചലനം” പലപ്പോഴും തെറ്റിദ്ധരിക്കപ്പെടുന്നു. ഇത് ഒരു നിശ്ചിത ദിശയിലുള്ള ചലനത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നുവെന്ന് പലരും കരുതുന്നു, തീർച്ചയായും അല്ല! എസി സർക്യൂട്ടിലെ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ചലനത്തിന്റെ ദിശ മാറുന്നില്ലേ?

In fact, orienteering is relative to “random movement”!

ഇലക്ട്രോണുകൾ സൂക്ഷ്മകണങ്ങളായതിനാൽ അവ എല്ലായ്പ്പോഴും താപ ചലനത്തിലായിരിക്കണം. താഴെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ താപ ചലനം ഒരു ക്രമരഹിതമായ ചലനമാണ്.

This movement is actually very fast. For example, in metals at room temperature, the speed of electronic thermal movement is on the order of hundreds of kilometers per second!

ഈ ക്രമരഹിതമായ ചലനത്തെ നിങ്ങൾ സൂക്ഷ്മമായി നിരീക്ഷിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഓരോ കണത്തിന്റെയും ചലനത്തിന്റെ ദിശ ഏത് നിമിഷവും ക്രമരഹിതമാണെന്ന് നിങ്ങൾ കണ്ടെത്തും. ഈ കണങ്ങളുടെ പ്രവേഗ വെക്‌ടറുകൾ നിങ്ങൾ ചേർത്താൽ, ഫലം ഏതാണ്ട് പൂജ്യമായിരിക്കും.

ഇപ്പോൾ കണ്ടക്ടറിലേക്ക് ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലം ചേർക്കുക, ഇലക്ട്രോൺ ക്രമരഹിതമായ ചലനത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ഒരു ദിശാസൂചന ചലനത്തെ സൂപ്പർഇമ്പോസ് ചെയ്യുന്നു. ഒരു നിശ്ചിത സമയത്തേക്ക് വൈദ്യുത മണ്ഡലം ഇടതുവശത്താണെന്ന് കരുതുക, ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ചലനം ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ കാണപ്പെടുന്നു. ചുവന്ന പന്തുകൾ ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിലെ ലോഹ ആറ്റങ്ങളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, വേഗത്തിൽ ചലിക്കുന്ന ഡോട്ടുകൾ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.

ഇത് വേഗത്തിൽ കാണുന്നുണ്ടോ? ഇലക്ട്രോണിക് ചലനം വളരെ വേഗമേറിയതാണ് കാരണം! എന്നാൽ വാസ്തവത്തിൽ, റാൻഡം മോഷൻ, അതിന്റെ വലിയൊരു ഭാഗം കണക്കാക്കുന്നത്, വൈദ്യുതധാരയ്ക്ക് സംഭാവന നൽകുന്നില്ല. ക്രമരഹിതമായ ചലനം ഇല്ലാതാക്കുമ്പോൾ, ബാക്കിയുള്ളത് താഴെയുള്ള സ്ലോ ലുക്ക് പോലെയാണ്.

Indeed, the directional movement of electrons is much slower than the speed of thermal movement. This “grinding” movement of electrons is called drift, or “drift”. Sometimes, electrons will run in the opposite direction because of collisions with atoms. But in general, electrons move in one direction.

If the electric field changes direction, the direction of electron drift will also change.

അതിനാൽ, ഇത്തരത്തിലുള്ള ദിശാസൂചന ചലനം അർത്ഥമാക്കുന്നത് ഒരു നിശ്ചിത സമയത്ത് ചാലകത്തിൽ പങ്കെടുക്കുന്ന എല്ലാ ഇലക്ട്രോണുകളുടെയും വേഗതയുടെ ആകെത്തുക പൂജ്യമല്ല, പൊതുവെ ഒരു നിശ്ചിത ദിശയിലാണ്. ഈ ദിശ എപ്പോൾ വേണമെങ്കിലും മാറ്റാം, ഇതാണ് ആൾട്ടർനേറ്റ് കറന്റ്.

അതിനാൽ, വൈദ്യുത ചാർജിന്റെ “കൂട്ടായ ചലനം” ആയതിനാൽ കറന്റ് എന്നത് വൈദ്യുത ചാർജിന്റെ “ദിശയിലുള്ള ചലനം” അല്ല.

കണ്ടക്ടറിലെ വൈദ്യുതധാരയുടെ അളവ് നിലവിലെ തീവ്രതയാൽ പ്രകടിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഒരു യൂണിറ്റ് സമയത്ത് കണ്ടക്ടറിന്റെ ക്രോസ്-സെക്ഷനിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന വൈദ്യുതിയുടെ അളവാണ് നിലവിലെ തീവ്രത എന്ന് നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നത്, അതായത്

വൈദ്യുത മണ്ഡല തീവ്രത, കാന്തിക പ്രേരണ തീവ്രത എന്നിവ പോലെ “തീവ്രത” എന്ന വാക്ക് അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ചില ഭൗതിക അളവുകൾ ഞങ്ങൾ പഠിച്ചു. അവ സാധാരണയായി ഒരു യൂണിറ്റ് സമയം, യൂണിറ്റ് ഏരിയ (അല്ലെങ്കിൽ യൂണിറ്റ് വോളിയം, യൂണിറ്റ് സോളിഡ് ആംഗിൾ) എന്നിവയുടെ വിഹിതത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, നിലവിലെ തീവ്രതയിലെ “തീവ്രത” എന്ന വാക്ക് പ്രദേശത്തിന്റെ നിലവിലെ വിഭജനത്തെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നില്ല.

വാസ്തവത്തിൽ, മറ്റൊരു ഭൗതിക അളവ് പ്രദേശത്തിലേക്കുള്ള കറന്റ് വിതരണത്തിന് ഉത്തരവാദിയാണ്, അത് നിലവിലെ സാന്ദ്രതയാണ്.

Since the essence of electric current is the directional movement of electric charge, there must be a certain relationship between current intensity and drift speed!

In order to obtain this relationship, we must first clarify a concept-carrier concentration, that is, the number of carriers in a unit volume, which is expressed by .

കണ്ടക്ടർ ക്രോസ് സെക്ഷൻ, കാരിയർ കോൺസൺട്രേഷൻ, ഡ്രിഫ്റ്റ് പ്രവേഗം, ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ചാർജ് എന്നിങ്ങനെയാണ് അനുമാനിക്കുന്നത്.

Then the charge in the conductor on the left side of the surface is, and these charges will pass through the surface within a certain period of time, so

This is a microscopic expression of current intensity.

കറന്റ് ഡെൻസിറ്റി എന്നത് വൈദ്യുതധാരയെ പ്രദേശത്തേക്കുള്ള വിഭജനമാണ്, അതിനാൽ കറന്റ് ഡെൻസിറ്റിയുടെ വ്യാപ്തിയാണ്, പക്ഷേ അത് വെക്‌ടറായി നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ദിശ പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള കാരിയറുകളുടെ ഡ്രിഫ്റ്റ് പ്രവേഗ വെക്‌ടറിന്റെ ദിശയാണ്, അതിനാൽ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഡ്രിഫ്റ്റ് ചുവടെയുള്ള ഉദാഹരണമായി ഈ വേഗതയിൽ നിന്ന് ലോഹം ലഭിക്കും.

Consider a copper wire, assuming that each copper atom contributes an electron as a carrier. There is 1 mol of copper, its volume is, molar mass is, density is, then the carrier concentration of the copper wire is

അവഗാഡ്രോയുടെ സ്ഥിരാങ്കം എവിടെയാണ്. ചെമ്പിന്റെ സാന്ദ്രത കണ്ടെത്തി, പകരം വയ്ക്കുന്നതിലൂടെ ലഭിക്കുന്ന മൂല്യം ഏകദേശം യൂണിറ്റ്/ക്യുബിക് മീറ്ററാണ്.

ചെമ്പ് കമ്പിയുടെ ആരം 0.8mm ആണെന്ന് കരുതിയാൽ, കറന്റ് ഒഴുകുന്നത് 15A, =1.6 C ആണ്, ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഡ്രിഫ്റ്റ് പ്രവേഗം ഇങ്ങനെയാണ് കണക്കാക്കുന്നത്.

ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഡ്രിഫ്റ്റ് വേഗത വളരെ ചെറുതാണെന്ന് കാണാൻ കഴിയും.

For those who study circuits, the above is the complete definition of current.

But in physics, the above definition of current is actually only a narrow definition. More general currents are not limited to conductors, as long as the movement of electric charges is current. For example, when the electrons of a hydrogen atom move around the nucleus, an electric current is formed in its orbit.

ഇലക്ട്രോണിക് ചാർജിന്റെ അളവും ചലനത്തിന്റെ കാലയളവും ആണെന്ന് കരുതുക. പിന്നീട് ഓരോ തവണയും കടന്നുപോകുമ്പോൾ, ലൂപ്പിന്റെ ഏതെങ്കിലും ക്രോസ് സെക്ഷനിലൂടെ ഇത്രയും വലിയ അളവിലുള്ള ചാർജ് കടന്നുപോകുന്നു, അതിനാൽ നിലവിലെ തീവ്രത കാലഘട്ടം, ആവൃത്തി, കോണീയ പ്രവേഗം എന്നിവ തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, കൂടാതെ വൈദ്യുതധാരയെ ഇങ്ങനെയും പ്രകടിപ്പിക്കാം.

മറ്റൊരു ഉദാഹരണത്തിന്, ചാർജ്ജ് ചെയ്ത മെറ്റൽ ഡിസ്ക്, അതിന്റെ അച്ചുതണ്ടിന് ചുറ്റും കറങ്ങുന്നു, വ്യത്യസ്ത റേഡിയുകളുള്ള ലൂപ്പ് വൈദ്യുതധാരകളും ഉണ്ടാക്കുന്നു.

This kind of current is not a normal conduction current and cannot generate Joule heat! Can not form a real circuit.

അല്ലെങ്കിൽ, ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിന്റെ ഇലക്ട്രോണുകൾ സെക്കൻഡിൽ എത്ര ജൂൾ താപം സൃഷ്ടിക്കുന്നു എന്നതിന്റെ ഒരു കണക്ക് നിങ്ങൾ എനിക്ക് തരുമോ?

വാസ്തവത്തിൽ, വാക്വമിലെ വൈദ്യുതധാര ഓമിന്റെ നിയമത്തെ തൃപ്തിപ്പെടുത്തുന്നില്ല. കാരണം, ശൂന്യതയിലെ ചാർജ്ജ് കണങ്ങളുടെ ചലനത്താൽ രൂപപ്പെടുന്ന വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്, ലോഹത്തിലെ ലാറ്റിസിന് സമാനമായി വാഹകർ കൂട്ടിമുട്ടുന്നില്ല, അതിനാൽ വാക്വമിന് പ്രതിരോധവും ചാലകവുമില്ല.

The movement of electric charges generates electric current, and the electric charge itself excites the electric field. This is easy to cause a misunderstanding. Many people therefore think that the electric field of the charged particles that form the electric current must be exposed. But in fact, for the conduction current in a general conductor, carriers flow on a background composed of a large number of positively charged metal ions, and the conductor itself is neutral!

ഇത്തരത്തിലുള്ള പ്രത്യേക വൈദ്യുതധാരയെ നമ്മൾ പലപ്പോഴും “തുല്യമായ കറന്റ്” എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഇവിടെ തുല്യമായത് അർത്ഥമാക്കുന്നത് അത് ഒരു സാധാരണ ചാലക വൈദ്യുതധാരയുടെ അതേ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിക്കുന്നു എന്നാണ്!

ഓർമ്മപ്പെടുത്തൽ: സർക്യൂട്ട് വിശകലനത്തിലെ “തുല്യമായ സർക്യൂട്ട്” എന്നതുമായി ഇവിടെ “തുല്യമായ കറന്റ്” ആശയക്കുഴപ്പത്തിലാക്കരുത്

വാസ്തവത്തിൽ, ഞങ്ങൾ ആദ്യമായി കാന്തികക്ഷേത്രത്തെക്കുറിച്ച് പഠിച്ചപ്പോൾ, ബയോ-സഫറിന്റെ നിയമത്തിലെ വൈദ്യുത പ്രവാഹം ഈ തുല്യ വൈദ്യുതധാര ഉൾക്കൊള്ളുന്ന സാമാന്യവൽക്കരിച്ച വൈദ്യുത പ്രവാഹമായിരുന്നു. തീർച്ചയായും, മാക്സ്വെല്ലിന്റെ സമവാക്യങ്ങളിലെ ചാലക വൈദ്യുതധാരയും സാമാന്യവൽക്കരിച്ച വൈദ്യുതധാരയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

കാഥോഡിൽ നിന്ന് ആനോഡിലേക്ക് ഫോട്ടോ ഇലക്‌ട്രോൺ നീങ്ങുമ്പോൾ, വായുവിന്റെ സ്വാധീനം അവഗണിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഈ വൈദ്യുത പ്രവാഹം ശൂന്യതയിലെ വൈദ്യുത ചാർജുകളുടെ ചലനം മൂലമാണെന്നും പ്രതിരോധം ഉണ്ടാകില്ലെന്നും ഫോട്ടോ ഇലക്ട്രിക് ഇഫക്റ്റ് പഠിച്ചവർക്ക് അറിയാം. ഓമിന്റെ നിയമത്താൽ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല.

So, is this the only thing about electric current in physics?

No! There are also two types, namely magnetizing current and displacement current.

അവ രണ്ട് തുല്യമായ വൈദ്യുതധാരകളാണ്, പേര് സൂചിപ്പിക്കുന്നത് പോലെ, കാന്തികത വിശദീകരിക്കാൻ അവ അവതരിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, നിലവിലുള്ള “ചാർജ് മൂവ്‌മെന്റിന്റെ” അടിസ്ഥാന സ്വഭാവത്തിൽ നിന്ന് അവർ വേർപിരിഞ്ഞു!

ആ വിസ്മയം! വൈദ്യുത ചാർജ് ചലനം ഇല്ല, എന്തുകൊണ്ട് അതിനെ വൈദ്യുത പ്രവാഹം എന്ന് വിളിക്കാം?

വിഷമിക്കേണ്ട, ഞാൻ പറയുന്നത് പതുക്കെ കേൾക്കൂ.

ആദ്യം കാന്തിക പ്രവാഹം നോക്കാം.

It was found that magnetism is caused by the movement of electricity (not considering the explanation of magnetism by the intrinsic properties of spin for the time being). In order to explain natural magnetism, French physicist Ampere put forward the hypothesis of “molecular circulation”.

ചുവടെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഏതെങ്കിലും ആറ്റമോ തന്മാത്രയോ കേന്ദ്രത്തിന് ചുറ്റും കറങ്ങുന്ന ഒരു വൈദ്യുത ചാർജ് ഉള്ളതായി കണക്കാക്കാം, ഇത് ഒരു ചെറിയ ലൂപ്പ് കറന്റ് ഉണ്ടാക്കുന്നു, അതായത് “തന്മാത്രാ രക്തചംക്രമണം”.

According to the law that the electric current excites the magnetic field, this molecular circulation will produce a physical quantity called magnetic moment. Its size is the area enclosed by the molecular circulation multiplied by the equivalent current of the molecular circulation, and its direction is in a right-handed spiral relationship with the direction of the circulation, namely

വ്യക്തമായും, കാന്തിക നിമിഷത്തിന്റെ ദിശ കൃത്യമായി രക്തചംക്രമണ പ്രവാഹത്താൽ രൂപപ്പെടുന്ന കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ ദിശയിലാണ്.

.

Under normal circumstances, the arrangement of the molecular circulation of a substance is chaotic, so the substance is not magnetic, as shown on the left side of the figure below. When subjected to an external magnetic field, these molecular circulations will be approximately neatly arranged. As shown on the right side of the figure below, their magnetic moments are arranged in one direction as much as possible, just like countless small magnetic needles gathered together to form a total magnetic field, and the whole material composed of them becomes magnetic.

ഒരു സിലിണ്ടർ കാന്തം ഉണ്ടെന്ന് കരുതുക, ആന്തരിക തന്മാത്രാ രക്തചംക്രമണം ഭംഗിയായി ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ കാന്തിക വിഭാഗത്തിന്റെ അരികിലുള്ള ഓരോ തന്മാത്രാ രക്തചംക്രമണത്തിന്റെയും ഭാഗങ്ങൾ ഒരുമിച്ച് ബന്ധിപ്പിച്ച് ഒരു വലിയ രക്തചംക്രമണം ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഇത് ചുവടെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

ഇതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, ഒരു ബാർ മാഗ്നറ്റ് ഒരു ഊർജ്ജിത സോളിനോയിഡ് പോലെയാണെന്ന് നമുക്ക് ചിന്തിക്കാം. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, കാന്തത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ കുടുങ്ങിയ ഒരു അദൃശ്യ വൈദ്യുതധാരയുണ്ട്! ഇത്തരത്തിലുള്ള കറന്റ് ബന്ധിപ്പിക്കാനും ഉപയോഗിക്കാനും കഴിയില്ല. ഇത് കാന്തത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഒതുങ്ങുന്നു. നമ്മൾ അതിനെ “ബൈൻഡിംഗ് കറന്റ്” അല്ലെങ്കിൽ “മാഗ്നെറ്റൈസിംഗ് കറന്റ്” എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

Therefore, the magnetizing current is a current, because it is the same as the current formed by the movement of real electric charges, which can equivalently generate a magnetic field!

Let’s look at the displacement current again.

ആമ്പിയർ ലൂപ്പ് സിദ്ധാന്തമനുസരിച്ച്, ഒരു അടഞ്ഞ പാതയിലെ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ അവിഭാജ്യഘടകം ഈ പാതയാൽ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്ന ഏതെങ്കിലും വളഞ്ഞ പ്രതലത്തിലെ നിലവിലെ സാന്ദ്രതയുടെ ഫ്ലക്സിന് തുല്യമാണ്, അതായത്, ഈ സിദ്ധാന്തത്തെ ഗണിതശാസ്ത്രത്തിൽ സ്റ്റോക്സ് സിദ്ധാന്തം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഏതെങ്കിലും അടഞ്ഞ പാതയിലൂടെയുള്ള ഒരു വെക്‌ടറിന്റെ അവിഭാജ്യഘടകം അതിന്റെ ചുരുളിന്റെ (ഇവിടെ) അടഞ്ഞ പാതയാൽ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്ന ഏതെങ്കിലും പ്രതലത്തിലേക്കുള്ള ഫ്ലക്‌സിന് തുല്യമായിരിക്കണം എന്ന് ഇത് നമ്മോട് പറയുന്നു.

ഇത് ഒരു ഗണിത സിദ്ധാന്തമായതിനാൽ, അത് എല്ലായ്പ്പോഴും ശരിയായിരിക്കണം, കാരണം ഗണിതശാസ്ത്രം തത്വങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു ലോജിക്കൽ സിസ്റ്റമാണ്.

അതിനാൽ, ആമ്പിയർ ലൂപ്പ് സിദ്ധാന്തം എല്ലായ്പ്പോഴും നിലനിർത്തണം!

എന്നിരുന്നാലും, പ്രതിഭാധനനായ സ്കോട്ടിഷ് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ മാക്സ്വെൽ, അസ്ഥിരമായ കറന്റ് സർക്യൂട്ടിനെ അഭിമുഖീകരിക്കുമ്പോൾ, ആമ്പിയർ ലൂപ്പ് സിദ്ധാന്തം പരസ്പരവിരുദ്ധമാണെന്ന് കണ്ടെത്തി.

കപ്പാസിറ്റർ ചാർജുചെയ്യുമ്പോഴും ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോഴും സാധാരണ അസ്ഥിരമായ കറന്റ് സംഭവിക്കുന്നു. ചുവടെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, കപ്പാസിറ്റർ ചാർജിംഗിന്റെ ചെറിയ കാലയളവിൽ ഒരു അസ്ഥിരമായ കറന്റ് ഉണ്ട്.

എന്നാൽ കപ്പാസിറ്റർ പ്ലേറ്റുകൾക്കിടയിൽ സർക്യൂട്ട് വിച്ഛേദിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, ഇത് ഗുരുതരമായ പ്രശ്നം ഉണ്ടാക്കും.

ചുവടെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, വയർ മറികടക്കുന്ന ഒരു അടഞ്ഞ പാത ഞങ്ങൾ പരിഗണിക്കുന്നുവെന്ന് കരുതുക, C അടയാളപ്പെടുത്തിയ വൃത്തം, അതിരുള്ള വളഞ്ഞ പ്രതലം എന്നിവ ഏകപക്ഷീയമായി തിരഞ്ഞെടുക്കാം. ചിത്രത്തിൽ, C തന്നെയും കപ്പാസിറ്ററിലുടനീളം വൃത്താകൃതിയിലുള്ള തലം തിരഞ്ഞെടുത്തിരിക്കുന്നു. ഇടത് പ്ലേറ്റിന്റെ വളഞ്ഞ ഉപരിതലം.

വൃത്താകൃതിയിലുള്ള പ്രതലമനുസരിച്ച്, വളഞ്ഞ പ്രതലത്തിനനുസരിച്ച്, കാന്തികക്ഷേത്ര ശക്തിയുടെ ഒരു ലൂപ്പ് അവിഭാജ്യമായി, അതിന്റെ മൂല്യം നിർണ്ണയിക്കണം!

എങ്ങനെ ചെയ്യാൻ?

ആമ്പിയർ ലൂപ്പ് സിദ്ധാന്തം സ്ഥാപിക്കണമെന്ന് മാക്സ്വെൽ വിശ്വസിക്കുന്നു. ഇപ്പോൾ ഒരു പ്രശ്നമുണ്ട്, അത് കറണ്ടിന്റെ ഒരു ഭാഗം നമ്മൾ മുമ്പ് കണ്ടെത്തിയിട്ടില്ലാത്തതിനാലായിരിക്കണം, പക്ഷേ അത് നിലവിലുണ്ട്!

അപ്പോൾ, നിലവിലുള്ളതിന്റെ ഈ ഭാഗം എങ്ങനെ കണ്ടെത്താം?

പ്ലേറ്റുകൾക്കിടയിലാണ് പ്രശ്നം എന്നതിനാൽ, പ്ലേറ്റുകൾക്കിടയിൽ നിന്ന് ആരംഭിക്കുക.

Through analysis, Maxwell found that regardless of charging or discharging, there is a physical quantity between the capacitor plates at all times that is synchronized with the magnitude and direction of the current. It is the time derivative of the flux of the electric displacement vector, that is, it is defined as the displacement current.

If it is considered that this part is the part of the current that has not been discovered before, then the complete current is now. That is to say, although the circuit between the plates is disconnected, the derivative of the electric displacement flux and the sum of the current together, as a whole , Ensure the continuity of the current at all times.

Going back to the previous contradiction, we now know that, according to the requirements of Stokes’ theorem, when calculating the flux of current density for a closed surface, the density of displacement current should also be considered, that is, the complete ampere loop theorem is therefore, By “discovering” this new current component, the crisis of the Ampere Loop Theorem is resolved!

The reason why “introduction” is not used here, but “discovery” is used here. What I want to emphasize is that this kind of current is not a mathematical compensation, but a real thing, but it has not been discovered before.

എന്തുകൊണ്ടാണ് ഇത് ആദ്യം നിലനിൽക്കുന്നത്? ഇത് ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനാൽ, ഒരു ചാലക പ്രവാഹം പോലെ, ഇത് കാന്തികക്ഷേത്രത്തെ തുല്യമായി ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്നു, വൈദ്യുത ചാർജുകളുടെ ചലനമില്ല, വയർ ആവശ്യമില്ല, ജൂൾ ചൂട് സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയില്ല, അതിനാൽ ഇത് അവഗണിക്കപ്പെട്ടു!

എന്നാൽ യഥാർത്ഥത്തിൽ അത് സ്വയം നിലവിലുണ്ട്, ഒരു താഴ്ന്ന പ്രൊഫൈൽ സൂക്ഷിക്കുക, അത് എല്ലായ്പ്പോഴും അവിടെയുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രത്തെ നിശബ്ദമായി ആവേശഭരിതരാക്കുന്നു!

In other words, when we face a magnetic field, the original definition of current is too narrow. The essence of electric current is not the movement of electric charge, it should be something that can excite a magnetic field.

So far, the several forms of current have been introduced. They all exist objectively, and what they have in common is that all currents can equally excite the magnetic field.