Các loại cờ bạcĐiện từ là gì?

Điện từ là nhánh vật lý nghiên cứu Các loại cờ bạc tương tác giữa Các loại cờ bạc hạt tích điện và Các loại cờ bạc trường liên quan của chúng. Các loại cờ bạc tương tác này được mô tả về mặt điện và từ trường, cùng nhau tạo thành lực điện từ - một trong bốn lực cơ bản của tự nhiên.

inKỹ thuật điện từ, Các loại cờ bạc kỹ sư chủ yếu quan tâm đến Các loại cờ bạc đặc tính điện từ của Các loại cờ bạc thành phần và cách chúng liên quan đến Các loại cờ bạc trường điện từ. Về bản chất, Các loại cờ bạc kỹ sư quan tâm đến:

• Nghiên cứu vật lý đằng sau Các loại cờ bạc hệ thống điện và thiết bị
• Thiết lập Các loại cờ bạc công cụ phân tích kỹ thuật để mô tả một cách đáng tin cậy những hiện tượng này

Do đó, điện từ thông báo Các loại cờ bạc cân nhắc thiết kế quan trọng trong Các loại cờ bạc ứng dụng như mạch điện, mạch từ tính, mạch tích hợp và thiết bị bán dẫn.

Xuất bản Maxwell về chuyên luận về điện và từ tính vào năm 1873 cho thấy Các loại cờ bạc tương tác giữa Các loại cờ bạc hạt sạc điện được trung gian bởi một lực duy nhất, cụ thể là lực điện từ.

Ở thang đo vĩ mô, Các loại cờ bạc hiệu ứng sau của lực này có thể được quan sát:

• nhưĐiện tích(Tích cực hoặc tiêu cực) đẩy nhau trong khi không giống như điện tích thu hút, cường độ của lực điện từ trong mỗi tình huống tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa Các loại cờ bạc điện tích.
• Tương tự, cực từ (Bắc hoặc Nam) thu hút hoặc đẩy lùi lẫn nhau và luôn tồn tại theo cặp.
• Một dòng điện truyền qua một dây tạo ra một từ trường tròn xung quanh dây. Hướng Các loại cờ bạc dòng điện xác định hướng Các loại cờ bạc từ trường, như đã thấy trong hình trên.
• Một dây dẫn di chuyển qua từ trường tạo ra một dòng điện truyền qua dây. Hướng chuyển động qua từ trường xác định hướng di chuyển Các loại cờ bạc dòng điện này.

Đặc trưng tương tác điện từ

Lực điện từ tạo thành mạnh thứ hai trong bốn lực lượng cơ bản của tự nhiên. Nó phần lớn chịu trách nhiệm cho sự tương tác giữa Các loại cờ bạc nguyên tử, phân tử và Các loại cờ bạc đối tượng vĩ mô.

Lực điện từ tạo ra ảnh hưởng của nó thông qua việc lan truyền Các loại cờ bạc sóng điện và từ tính di chuyển ở góc vuông với nhau, dao động ở Các loại cờ bạc tần số cụ thể. Trong chân không, Các loại cờ bạc sóng này lan truyền ở tốc độ không đổi, tốc độ ánh sáng trong chân không - gần bằng 3 x 108 m/s.

198095_198215

$$ C = V \ Lambda $$

Đối với nhiều ứng dụng, Các loại cờ bạc kỹ sư điện không cần phải đi sâu vào nghiên cứu về điện từ. Trong nhiều trường hợp, tĩnh điện (nghiên cứu về điện tích cố định) là đủ.

Do đó, trong Các loại cờ bạc mạng điện hoặc từ tính thuần túy, thậm chí Các loại cờ bạc phương trình Maxwell có thể được phân phối, mang lại Các loại cờ bạc phương pháp điều trị đơn giản hơn của Các loại cờ bạc mạng. Tuy nhiên, với việc điện khí hóa Các loại cờ bạc thiết bị ngày càng tăng ở tần số cao và bao bì thiết bị chặt chẽ hơn tạo ra Các loại cờ bạc trường điện từ, Các loại cờ bạc cân nhắc về điện động lực học ngày càng quan trọng trong thiết kế sản phẩm.

Xây dựng công việc của Các loại cờ bạc nhà vật lý như Ampère, Coulomb và Ørsted, Maxwell đã xây dựng một bộ bốn phương trình, do đó đưa ra một lý thuyết thống nhất về điện từ Isaac Newton của sự thống nhất lớn của Trọng lực.

Giải pháp cho Các loại cờ bạc phương trình Maxwell, trong không gian trống (không có điện tích) dẫn đến Các loại cờ bạc phương trình sóng mô tả sóng điện từ di chuyển với tốc độ ánh sáng. Điều này đã dẫn Maxwell đề xuất rằng trên thực tế, ánh sáng là bức xạ điện từ và tồn tại một phạm viBức xạ điện từChỉ khác nhau về tần số (hoặc bước sóng).

ThePhổ điện từBao gồm tất cả Các loại cờ bạc loại bức xạ điện từ, từ tần số thấp (sóng radio) đến tần số cao (tia gamma). Mỗi loại bức xạ được đặc trưng bởi tần số và bước sóng của nó, có liên quan nghịch đảo.

Phương trình Maxwell đã được xác minh khi nhà vật lý người Đức Heinrich Hertz đã chứng minh sự tồn tại của bức xạ điện từ với khám phá sóng radio Các loại cờ bạco cuối những năm 1880.

Mô tả điện trường và từ tính

Trong vật lý, Các loại cờ bạc trường mô tả Các loại cờ bạc tương tác giữa năng lượng và vật chất tại Các loại cờ bạc điểm cụ thể trong không gian và thời gian. Cụ thể, một trường vector gán một biên độ và hướng cho từng điểm này.điện trườngxung quanh điện tích tĩnh được mô tả bởi trường vectơ.

Tại mỗi điểm, biên độ vectơ mô tả cường độ điện trường, trong khi hướng của nó mô tả hướng của trường. Theo quy ước, trường chỉ ra cùng một hướng với lực đối với Các loại cờ bạc điện tích dương và theo hướng ngược lại với Các loại cờ bạc điện tích âm.

Do đó, Các loại cờ bạc điện trường luôn chảy ra khỏi Các loại cờ bạc điện tích dương và hướng tới Các loại cờ bạc khoản phí âm. Mối quan hệ giữa lực F được sử dụng bởi một điện tích nguồn (trong Newtons), điện tích kiểm tra Q (tính bằng Coulombs) và cường độ điện trường E (tính bằng volt mỗi mét) được đưa ra bởi:

$$ \ UprightArrow f =

A từ trườngBao quanh một điện tích di chuyển. Trường này ảnh hưởng đến Các loại cờ bạc khoản phí và nam châm khác.

Kết hợp, Các loại cờ bạc lực điện và từ tính tác động lên một hạt tích điện dẫn đến lực Lorentz - một lực tỷ lệ tích điện và cường độ điện trường theo hướng của điện trường E cộng với lực lượng từ tính, điện tích và điện tích, và điện tích Vận tốc theo hướng ở Các loại cờ bạc góc vuông với vận tốc hạt V và từ trường B. Cùng với định luật lực Lorentz, phương trình của Maxwell cung cấp một mô tả cổ điển hoàn chỉnh về Các loại cờ bạc tương tác điện từ.

Phương trình của Maxwell tạo thành nền tảng của điện từ cổ điển. Bốn phương trình này, được biểu thị dưới dạng khác biệt, mô tả hành vi của điện trường và từ tính và Các loại cờ bạc tương tác của chúng với Các loại cờ bạc điện tích và dòng điện:

Phương trình đầu tiên Các loại cờ bạc Maxwell: Luật Gauss,

Định luật Gauss (còn được gọi là Định lý thông lượng Gauss,) liên quan đến việc phân phối điện tích cho điện trường. Nó nói rằng thông lượng điện ròng qua bất kỳ bề mặt kín nào (bề mặt Gaussian) tỷ lệ thuận với điện tích ròng được đặt trong bề mặt đó.

Do đó, trong đó một bề mặt không kèm theo điện tích, một dòng điện không tồn tại. Do đó, trong đó một điện tích được đặt gần bề mặt như vậy, Các loại cờ bạc dòng điện vào và ra khỏi bề mặt phải hủy bỏ.

Phương trình thứ hai Các loại cờ bạc Maxwell: Định luật Gauss cho từ tính

Tương tự như phương trình đầu tiên, định luật Gauss về từ tính mô tả hành vi Các loại cờ bạc thông lượng từ thông qua bề mặt đóng. Nó nói rằng thông lượng này phải luôn luôn là tổng số 0.

Được nêu khác, độc quyền từ tính không thể tồn tại giống như cách mà độc quyền điện (phí) tồn tại. Do đó, Các loại cờ bạc cực từ tích cực và âm phải luôn tồn tại dưới dạng lưỡng cực (Bắc và Nam).

Phương trình thứ ba Các loại cờ bạc Maxwell: Luật Ampere-Maxwell

Luật Các loại cờ bạc Ampère nói rằng một dòng điện chảy qua một dây tạo ra một từ trường. Trong một dây thẳng, từ trường cuộn tròn xung quanh dây, với hướng dòng chảy được biểu thị bằng bốn ngón tay theo quy tắc bên phải.

Tiện ích mở rộng Các loại cờ bạc Maxwell cho luật Các loại cờ bạc Ampère nói rằng một điện trường điện thay đổi theo thời gian cũng có thể tạo ra một từ trường khác nhau.

Phương trình thứ tư Các loại cờ bạc Maxwell: Phương trình Maxwell-Faraday

Phương trình Maxwell-Faraday mô tả cách từ trường từ tính thay đổi theo thời gian tạo ra Các loại cờ bạc điện trường. Nó cũng có thể được bắt nguồn từ Luật Faraday và Luật Lorentz.

Dưới ảnh hưởng của lực điện, Các loại cờ bạc hạt tích điện tĩnh thu hút hoặc đẩy lùi lẫn nhau. Trong khi di chuyển, Các loại cờ bạc hạt này cũng trải qua Các loại cờ bạc lực từ tính.

Khi nó xảy ra, lực điện từ quy định một loạt Các loại cờ bạc tương tác; Ví dụ, giữ Các loại cờ bạc electron tích điện âm liên kết với Các loại cờ bạc hạt nhân tích điện dương trong Các loại cờ bạc nguyên tử, cũng cho phép hình thành Các loại cờ bạc phân tử.

Liên quan đến lý thuyết mạch điện

Trong lý thuyết mạch điện, Các loại cờ bạc nhà thiết kế mạch trừu tượng Các loại cờ bạc hành vi của Các loại cờ bạc thiết bị và hệ thống mà họ không cần phải xem xét Các loại cờ bạc nguyên tắc cơ bản. Ví dụ, một điện trở chỉ đơn giản là một thiết bị phản ứng với điện áp V và dòng điện i sao cho điện trở R được đưa ra bởi luật Ohm,

$$ r = \ frac v i $$

Trong biểu diễn phần tử gộp này, không có yêu cầu nào để hiểu bản chất Các loại cờ bạc dòng điện (dòng dẫn truyền) hoặc điện áp (điện thế điện). Nhiều ứng dụng trong kỹ thuật điện cho vay tốt cho mô hình phần tử gộp này.

Nhưng, bằng nhau, có nhiều trường hợp khi Các loại cờ bạc hiệu ứng điện từ phải được hiểu - ví dụ, đối với tính toàn vẹn tín hiệu và khả năng tương thích điện từ. Do đó, trong trường hợp điện trở, Các loại cờ bạc câu hỏi như sau có thể cần được trả lời:

• Làm thế nào điện trở có thể được thiết kế để đáp ứng Các loại cờ bạc khả năng xử lý công suất cụ thể?
• Làm thế nào Các loại cờ bạc điện trở thực tế, cũng có thể thể hiện phản ứng, được thiết kế?
• Làm thế nào Các loại cờ bạc tụ điện, cuộn cảm, máy biến áp và Các loại cờ bạc thành phần mạch khác, cũng thể hiện tính kháng, được thiết kế?

Ở tần số thấp, bước sóng điện từ đủ lớn để có tác dụng không đáng kể đối với Các loại cờ bạc mạch được thiết kế, giảm Các loại cờ bạc mạch này thành Các loại cờ bạc mạch DC gần như hoàn hảo.

Tuy nhiên, một khi tần số đạt vài trăm megahertz trở lên, tuy nhiên, Các loại cờ bạc tương tác điện từ trở thành một sự cân nhắc quan trọng. Ăng -ten, ví dụ, có hiệu lực, là máy dò sóng điện từ.

Do đó, Các loại cờ bạc nguyên tắc điện từ chi phối Các loại cờ bạc thiết kế của một mảng Các loại cờ bạc thiết bị hiện đại, bao gồm động cơ, máy phát điện, ăng -ten, ống dẫn sóng, máy biến áp, thiết bị lưu trữ dữ liệu từ tính, thiết bị hình ảnh từ tính và Các loại cờ bạc bảng mạch in, cũng như Các loại cờ bạc công nghệ như radar như Radar , sợi quang, quang tử và cảm biến từ xa.

Từ thời cổ đại, Các loại cờ bạc nền văn minh đã cố gắng giải thích Các loại cờ bạc hiện tượng tự nhiên - từ sự hấp dẫn mà họ quan sát được giữa Các loại cờ bạc mảnh quặng sắt và tĩnh được sản xuất bằng cách cọ xát vật liệu đến sét.

Tuy nhiên, cho đến thế kỷ 18 và 19 mà Các loại cờ bạc nhà khoa học như Carl Friedrich Gauss, Michael Faraday và Charles-Augustin de Coulomb bắt đầu hình thành Các loại cờ bạc biểu thức toán học để mô tả Các loại cờ bạc hiện tượng này.

Điện và từ tính từ lâu được cho là hiện tượng riêng biệt. Tuy nhiên, Các loại cờ bạco tháng 4 năm 1820, nhà vật lý người Đan Mạch Hans Christian Ørsted đã quan sát thấy một dòng điện chạy qua một sợi dây gây ra sự lệch hướng trong một cây kim la bàn được đặt ở vùng lân cận.

Khám phá Ørsted đã thúc đẩy cuộc điều tra dữ dội về bản chất của điện từ, ví dụ như truyền cảm hứng, ví dụ, công việc của André-Marie Ampère. Bước sớm này hướng tới một lý thuyết điện từ thống nhất đã được mở rộng hơn nữa khi Faraday phát hiện ra, Các loại cờ bạco năm 1831, rằng một từ trường có thể tạo ra một dòng điện - một quá trình được gọi là cảm ứng điện từ.

207669_207916

Maxwell tiếp tục đưa ra sự tồn tại Các loại cờ bạc sóng điện từ tự duy trì, cũng cho thấy rằng ánh sáng đại diện cho một sóng như vậy.

Trong thời đại hiện đại, Albert Einstein đã thể hiện với lý thuyết đặc biệt về thuyết tương đối (1905) Làm thế nào từ tính phát sinh từ điện khi Các loại cờ bạc hạt tích điện chuyển động. Với sự ra đời sau này của cơ học lượng tử, Các loại cờ bạc sửa đổi tiếp theo đã được áp dụng cho Các loại cờ bạc phương trình Maxwell, để giải thích cho bản chất lượng tử hóa của vật chất.

Lý thuyết mạch điện cơ bản trừu tượng hóa hành vi của Các loại cờ bạc thiết bị và hệ thống theo cách mà Các loại cờ bạc kỹ sư không cần phải xem xét lý thuyết điện từ cơ bản. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, Các loại cờ bạc kỹ sư điện cần thu hẹp khoảng cách tồn tại giữa lý thuyết mạch điện và Các loại cờ bạc ứng dụng kỹ thuật chung hơn.

Theo đó, nghiên cứu về điện từ thông báo thiết kế Các loại cờ bạc thiết bị như dây dẫn, tụ điện, cuộn cảm và bán dẫn, cũng như Các loại cờ bạc mạch tích hợp phức tạp hơn, cho phép xây dựng Các loại cờ bạc thiết bị điện , Thiết bị điện, và nhiều hơn nữa.

dây dẫn

Vật liệu tiến hành là vật liệu cho phép dòng điện tử tự do. Các loại cờ bạc kim loại như vàng, bạc, đồng và nhôm là những chất dẫn hiệu quả vì chúng tạo điều kiện cho việc tách Các loại cờ bạc electron từ Các loại cờ bạc hạt nhân nguyên tử.

Trong một số vật liệu, Các loại cờ bạc electron vẫn liên kết với hạt nhân nhưng chỉ yêu cầu một lượng nhỏ năng lượng để tách rời. Những vật liệu này được gọi là chất bán dẫn và hành vi này là vật lý cơ bản đằng sau Các loại cờ bạc bóng bán dẫn cho phép thiết bị điện tử hiện đại.

Siêu dẫn là vật liệu, khi được làm mát dưới nhiệt độ tới hạn, thể hiện điện trở bằng không và trục xuất từ ​​trường (hiệu ứng Meissner). Các loại cờ bạc chất siêu dẫn nhiệt độ cao, chẳng hạn như Các loại cờ bạc hợp chất oxit đồng yttrium bari (YBCO), có thể đạt được tính siêu dẫn ở nhiệt độ trên -140 ° C, làm cho chúng thực tế hơn cho Các loại cờ bạc ứng dụng như máy MRI và MAGLEV.

chất cách điện

Ngược lại, Các loại cờ bạc chất cách điện là vật liệu ức chế dòng điện tử tự do. Trong Các loại cờ bạc vật liệu cách điện, Các loại cờ bạc electron được liên kết chặt chẽ với Các loại cờ bạc hạt nhân nguyên tử và không dễ dàng tách rời khi một điện trường được áp dụng.

Đáng chú ý, một số chất cách điện có thể bị phân cực theo ứng dụng của điện trường. Khi trường được áp dụng, Các loại cờ bạc chuyển vị nhỏ xảy ra giữa Các loại cờ bạc điện tích hình thành Các loại cờ bạc lưỡng cực dương và âm.

tụ điện

Tụ điện là Các loại cờ bạc thiết bị điện tử lưu trữ năng lượng điện trong điện trường được tạo ra giữa hai tấm. Điện dung C đo khả năng lưu trữ năng lượng của tụ điện.

$$ C = \ frac \ varepsilon_0a d $$

Các loại cờ bạc vật liệu điện môi nhân lên độ thấm, dẫn đến tăng điện dung.

cuộn cảm

Tương tự, cuộn cảm là Các loại cờ bạc thiết bị điện tử lưu trữ năng lượng trong Các loại cờ bạc từ trường được tạo ra bên trong dây cuộn. Theo luật của Ampère, một dòng điện chảy qua một dây cuộn tạo ra từ trường tuyến tính.

Bán dẫn

Bán dẫnlà vật liệu có độ dẫn điện giữa Các loại cờ bạc dây dẫn và chất cách điện. Độ dẫn điện của chúng có thể được kiểm soát bằng cách giới thiệu tạp chất (doping) hoặc bằng cách áp dụng Các loại cờ bạc trường bên ngoài.

Kỹ sư bán dẫn có thể thay đổi độ dẫn Các loại cờ bạc chất bán dẫn bằng cách áp dụng điện trường hoặc từ trường, bằng cách thay đổi tiếp xúc với nhiệt hoặc ánh sáng hoặc bằng cách biến dạng lưới silicon đơn tinh pha tạp.

Thiết bị bán dẫn được sản xuất dưới dạng thiết bị độc lập hoặc được tích hợp vào Các loại cờ bạc mạch chứa từ hai đến hàng trăm triệu thiết bị, được kết nối với nhau trên một wafer.

Hai loại thiết bị bán dẫn chính là:

• Diodes: Diodes là Các loại cờ bạc thiết bị hai đầu cực hoạt động như Các loại cờ bạc công tắc một hướng cho dòng điện, cho phép dòng điện dễ dàng chảy theo một hướng, trong trường hợp chúng bị sai lệch về phía trước. Khi ngược lại, họ cư xử như người cách điện.
• Transitor:Transitor là Các loại cờ bạc thiết bị ba đầu cuối khuếch đại hoặc chuyển đổi năng lượng điện. Chúng tạo thành Các loại cờ bạc khối xây dựng của cổng logic, đóng vai trò là công tắc tắt trong Các loại cờ bạc mạch kỹ thuật số.202557_202617TUYỆT VỜI, loại bóng bán dẫn phổ biến nhất trong sự tồn tại. Họ dựa Các loại cờ bạco việc áp dụng một điện trường để tăng độ dẫn.

Truyền năng lượng không dây

Truyền năng lượng không dây(WPT) theo dõi nguồn gốc của nó Các loại cờ bạco cuối thế kỷ 19, khi Nikola Tesla cho thấy năng lượng điện có thể được truyền qua không khí bằng cách tạo ra một từ trường giữa hai cuộn dây - mỗi cuộn dây được gọi Trong một hiện tượng gọi là khớp nối cộng hưởng từ.

Máy phát, khi được kết nối với nguồn điện, tạo ra từ trường, từ đó tạo ra Các loại cờ bạc dòng điện trong máy thu.

WPT cho phép sạc không dây của Các loại cờ bạc thiết bị cá nhân, di động và công nghiệp, phá vỡ nhu cầu về cáp, kéo dài thời lượng pin, tăng thuận tiện và cải thiện sự an toàn. Ba loại sạc không dây phổ biến là:

• Sạc cảm ứng:Làm việc theo nguyên tắc cảm ứng điện từ, thiết bị được sạc được đặt gần trạm sạc, nhưng không cần căn chỉnh chính xác.
• Khớp nối cảm ứng cộng hưởng:206181_206353
• Sạc tần số vô tuyến (RF):Trong sạc tần số radio, Các loại cờ bạc thiết bị được trang bị ăng -ten nhận được điều chỉnh để chọn sóng vô tuyến tần số cao. Mặc dù thử nghiệm, công nghệ này cho phép chuyển điện qua phạm vi dài hơn.

Hiện tại, Điện tử tiêu dùng đại diện cho thị trường lớn nhất để áp dụng công nghệ không dây, được thúc đẩy bởi sự phổ biến của điện thoại thông minh, máy tính bảng và thiết bị đeo. Điện tử tiêu dùng thường là Các loại cờ bạc thiết bị công suất thấp (<100 W).Sạc cảm ứnglà công nghệ được lựa chọn.

Các loại cờ bạc điển hìnhTop 10 sòng bạc online peut faire pourThiết lập hoạt động như sau:

• Các loại cờ bạc cuộn dây phát trong cơ sở sạc (chính nó được kết nối với nguồn điện xoay chiều) truyền tín hiệu.
• Các loại cờ bạc khi tín hiệu này nhận ra cuộn dây thu (được trang bị cho điện thoại thông minh tương thích), nó sẽ kích hoạt Các loại cờ bạc luồng electron trong máy phát, tạo ra dòng điện thay đổi theo thời gian.
• 206428_206584
• Trong thiết bị điện thoại thông minh, bộ chỉnh lưu chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện trực tiếp để lưu trữ trong pin.

Do đó, truyền năng lượng được tạo điều kiện bởi Các loại cờ bạc trường điện từ thay đổi theo thời gian giữa Các loại cờ bạc máy phát và cuộn máy thu. Sạc cảm ứng thường xảy ra ở tần số trong phạm vi 110-205 kHz.

Khi công nghệ tiếp tục phát triển, nghiên cứu và ứng dụng điện từ vẫn còn quan trọng. Từ sự phát triển của điện toán lượng tử đến việc thiết kế Các loại cờ bạc mạng không dây thế hệ tiếp theo, Các loại cờ bạc nguyên tắc điện từ tiếp tục định hình cảnh quan công nghệ của chúng tôi.

Giới thiệu sòng bạc trựclà phần mềm mô phỏng đa vật lý tiên tiến tận dụng Các loại cờ bạc tiến bộ này để đào tạo và dự đoán trường điện từ. Cùng vớiPhần mềm ANSYS MaxwellvàPhần mềm ANSYS HFSS, Nó biến đổi thiết kế và phân tích Các loại cờ bạc thành phần điện từ bằng cách giảm thời gian dự đoán trường từ hàng chục xuống hàng trăm lần.

Để tìm hiểu thêm về phần mềm Simai, hãy xem bài thuyết trìnhSimai cho điện từ: Tăng tốc thiết kế thành phần điện tử.”

Tài nguyên liên quan