Bỏ qua nội dung chính

Chơi xì dách onlineĐiện từ là gì?

Điện từ là nhánh vật lý nghiên cứu Chơi xì dách online tương tác giữa Chơi xì dách online hạt tích điện và Chơi xì dách online trường liên quan của chúng. Chơi xì dách online 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, Chơi xì dách online kỹ sư chủ yếu quan tâm đến Chơi xì dách online đặc tính điện từ của Chơi xì dách online thành phần và cách chúng liên quan đến Chơi xì dách online trường điện từ. Về bản chất, Chơi xì dách online kỹ sư quan tâm đến:

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

Do đó, điện từ thông báo Chơi xì dách online cân nhắc thiết kế quan trọng trong Chơi xì dách online ứng dụng như mạch điện, mạch từ tính, mạch tích hợp và thiết bị bán dẫn.

Nguyên tắc cơ bản Chơi xì dách online điện từ

Xuất bản Maxwell về chuyên luận về điện và từ tính vào năm 1873 cho thấy sự tương tác giữa Chơi xì dách online hạt sạc điện được trung gian bởi một lực duy nhất, cụ thể là lực điện từ.

Ở thang đo vĩ mô, Chơi xì dách online 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 Chơi xì dách online điện tích.
  • Tương tự, Chơi xì dách online 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 Chơi xì dách online dòng điện xác định hướng Chơi xì dách online 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 Chơi xì dách online 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 Chơi xì dách online nguyên tử, phân tử và Chơi xì dách online đối tượng vĩ mô.

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

197693_197813

$$ C = V \ Lambda $$

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

Phương trình Maxwell Chơi xì dách online Điện từ

Xây dựng về công việc của Chơi xì dách online 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 - điều mà nhiều nhà khoa học đã gọi Isaac Newton của sự thống nhất lớn của Trọng lực.

Giải pháp cho Chơi xì dách online phương trình Maxwell, trong không gian trống (không có điện tích) dẫn đến Chơi xì dách online 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 Chơi xì dách online loại bức xạ điện từ, từ tần số thấp (sóng vô tuyến) 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.

sóng radio$$<3 \ lần 10^9Hz $$
Microwaves$$ \ sim 3 \ lần 10^9hz \; \; \; to \; \; \; \ sim 3 \ lần 10^11 Hz $$
Bức xạ hồng ngoại$$ \ sim 3 \ lần 10^11 Hz \; \; \; to \; \; \;
Ánh sáng hiển thị (quang học)$$ \ sim 4 \ lần 10^14 Hz \; \; \; đến \; \; \;
Ultraviolet (UV) Ánh sáng$$ \ sim 7,5 \ lần 10^14 Hz \; \; \; đến \; \; \;
X-Rays$$ \ sim 3 \ lần 10^16 Hz \; \; \; đến \; \; \;
gamma-rays$$ 3 \ lần 10^19 Hz $$

Phương trình Maxwell đã được xác minh khi nhà vật lý người Đức Heinrich Hertz đã chứng minh sự tồn tại Chơi xì dách online bức xạ điện từ với khám phá sóng radio vào cuối những năm 1880.

Mô tả điện Chơi xì dách online và từ tính

Trong vật lý, Chơi xì dách online trường mô tả Chơi xì dách online tương tác giữa năng lượng và vật chất tại Chơi xì dách online 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 Chơi xì dách onlinexung quanh điện tích tĩnh được mô tả bởi Chơi xì dách online vector.

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 Chơi xì dách online điện tích dương và theo hướng ngược lại với Chơi xì dách online điện tích âm.

Do đó, Chơi xì dách online điện trường luôn chảy ra khỏi Chơi xì dách online điện tích dương và hướng tới Chơi xì dách online điện tích 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 Chơi xì dách onlineBao quanh một điện tích di chuyển. Trường này ảnh hưởng đến Chơi xì dách online khoản phí và nam châm khác.

Kết hợp, Chơi xì dách online 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 một lực tỷ lệ với cường độ từ trường, điện tích và điện tích Vận tốc theo hướng ở Chơi xì dách online 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 Chơi xì dách online 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 Chơi xì dách online tương tác của chúng với Chơi xì dách online điện tích và dòng điện:

Luật điện Gauss199113_199178
Định luật từ tính Gauss$$ \ nabla \ cdot \ overrightarrow \ mathcal b
Luật cảm ứng Chơi xì dách online Faraday200092_200184
Luật Ampère-Maxwell200320_200439

 

Phương trình đầu tiên Chơi xì dách online Maxwell: Luật Gauss,

Luật Gauss (còn được gọi là Định lý thông lượng Gauss,) liên quan đến việc phân phối điện tích cho điện Chơi xì dách online. 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, Chơi xì dách online dòng điện vào và ra khỏi bề mặt phải hủy bỏ.

Phương trình thứ hai Chơi xì dách online Maxwell: Luật Gauss cho từ tính

Tương tự như phương trình đầu tiên, định luật Gauss về từ tính mô tả hành vi Chơi xì dách online một dòng từ thông qua một bề mặt đóng. Nó nói rằng thông lượng này phải luôn luôn là tổng số 0.

Được nêu khác, Chơi xì dách online độc quyền từ tính không thể tồn tại giống như cách độc quyền điện (phí) tồn tại. Do đó, Chơi xì dách online cực từ tích cực và âm phải luôn tồn tại dưới dạng lưỡng cực (Bắc và Nam).

Phương trình thứ ba Chơi xì dách online Maxwell: Luật Ampere-Maxwell

Luật Chơi xì dách online 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.

201024_201153

Phương trình thứ tư Chơi xì dách online Maxwell: Phương trình Maxwell-Faraday

Phương trình Maxwell-Faraday mô tả cách từ trường từ tính thay đổi theo thời gian tạo ra Chơi xì dách online điện trường. Nó cũng có thể được bắt nguồn từ Luật Faraday và Luật Lorentz.

Tầm quan trọng Chơi xì dách online điện từ

Dưới ảnh hưởng của lực điện, Chơi xì dách online hạt tích điện tĩnh thu hút hoặc đẩy lùi lẫn nhau. Trong khi di chuyển, Chơi xì dách online hạt này cũng trải qua Chơi xì dách online lực từ tính.

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

Liên quan đến lý thuyết mạch điện

Trong lý thuyết mạch điện, Chơi xì dách online nhà thiết kế mạch trừu tượng Chơi xì dách online hành vi của Chơi xì dách online thiết bị và hệ thống mà họ không cần phải xem xét Chơi xì dách online 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 hiểu bản chất Chơi xì dách online 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 phải hiểu Chơi xì dách online hiệu ứng điện từ - ví dụ, đối với tính toàn vẹn tín hiệu và khả năng tương thích điện từ. Do đó, trong trường hợp điện trở, Chơi xì dách online câu hỏi như sau có thể cần được trả lời:

  • Làm thế nào điện trở có thể được thiết kế để đáp ứng Chơi xì dách online khả năng xử lý công suất cụ thể?
  • Làm thế nào Chơi xì dách online điện trở thực tế, cũng thể hiện phản ứng, được thiết kế?
  • Làm thế nào Chơi xì dách online tụ điện, cuộn cảm, máy biến áp và Chơi xì dách online 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 Chơi xì dách online mạch được thiết kế, giảm Chơi xì dách online mạch này thành Chơi xì dách online mạch DC gần như hoàn hảo.

Tuy nhiên, một khi tần số đạt vài trăm megahertz trở lên, tuy nhiên, Chơi xì dách online 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.

210629_210964

Lịch sử ngắn gọn về điện từ

204669_204869

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

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

212805_213223

207363_207610

Maxwell tiếp tục đưa ra sự tồn tại Chơi xì dách online 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 Chơi xì dách online hạt tích điện chuyển động. Với sự ra đời sau này của cơ học lượng tử, Chơi xì dách online sửa đổi tiếp theo đã được áp dụng cho Chơi xì dách online phương trình Maxwell, để giải thích cho bản chất lượng tử hóa của vật chất.

Ứng dụng Điện từ

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

Theo đó, nghiên cứu về điện từ thông báo thiết kế Chơi xì dách online thiết bị như dây dẫn, tụ điện, cuộn cảm và chất bán dẫn, cũng như Chơi xì dách online mạch tích hợp phức tạp hơn, cho phép xây dựng Chơi xì dách online 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. Chơi xì dách online kim loại như vàng, bạc, đồng và nhôm là những chất dẫn hiệu quả vì chúng tạo điều kiện cho việc tách Chơi xì dách online electron từ Chơi xì dách online hạt nhân nguyên tử.

Trong một số vật liệu, Chơi xì dách online electron vẫn liên kết với 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 Chơi xì dách online 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). Chơi xì dách online chất siêu dẫn nhiệt độ cao, chẳng hạn như Chơi xì dách online 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 Chơi xì dách online ứng dụng như máy MRI và MAGLEV.

chất cách điện

Ngược lại, Chơi xì dách online chất cách điện là vật liệu ức chế dòng điện tử tự do. Trong Chơi xì dách online vật liệu cách điện, Chơi xì dách online electron được liên kết chặt chẽ với Chơi xì dách online 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, Chơi xì dách online chuyển vị nhỏ xảy ra giữa Chơi xì dách online điện tích hình thành Chơi xì dách online lưỡng cực dương và âm.

Tụ

Tụ điện là Chơi xì dách online 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.

$$ C = \ frac \ varepsilon_0a d $$

Chơi xì dách online vật liệu điện môi nhân lên độ thấm, dẫn đến tăng điện dung.

cuộn cảm

Tương tự, cuộn cảm là Chơi xì dách online thiết bị điện tử lưu trữ năng lượng trong Chơi xì dách online 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 Chơi xì dách online 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 Chơi xì dách online trường bên ngoài.

Kỹ sư bán dẫn có thể thay đổi độ dẫn Chơi xì dách online 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 Chơi xì dách online 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 Chơi xì dách online thiết bị hai đầu cực hoạt động như Chơi xì dách online 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.
  • Transitors:Transitor là Chơi xì dách online thiết bị ba đầu cuối khuếch đại hoặc chuyển đổi năng lượng điện. Chúng tạo thành Chơi xì dách online khối xây dựng của cổng logic, đóng vai trò là công tắc tắt trong Chơi xì dách online mạch kỹ thuật số.202287_202347TUYỆT VỜI, loại bóng bán dẫn phổ biến nhất trong sự tồn tại. Họ dựa vào việc áp dụng Chơi xì dách online điện trường để tăng độ dẫn.

Truyền năng lượng không dây

Truyền năng lượng không dây(WPT) theo dõi nguồn gốc Chơi xì dách online nó vào 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 Chơi xì dách online dòng điện trong máy thu.

WPT cho phép sạc không dây của Chơi xì dách online 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:Chơi xì dách onlinem 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:206067_206239
  • Sạc tần số vô tuyến (RF):Trong sạc tần số radio, Chơi xì dách online 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 cho việc 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 Chơi xì dách online thiết bị công suất thấp (<100 W).Sạc cảm ứnglà công nghệ được lựa chọn.

Chơi xì dách online điển hìnhBắt cờ bạc online mới nhất 2024Mô phỏngThiết lập hoạt động như sau:

  • Chơi xì dách online cuộn dây phát trong cơ sở sạc (chính nó được kết nối với nguồn điện xoay chiều) truyền tín hiệu.
  • Chơi xì dách online khi tín hiệu này nhận ra cuộn dây thu (được trang bị cho điện thoại thông minh tương thích), nó sẽ kích hoạt Chơi xì dách online luồng electron trong máy phát, tạo ra dòng điện thay đổi theo thời gian.
  • 206004_206160
  • Trong thiết bị điện thoại thông minh, bộ chỉnh lưu chuyển đổi dòng điện xen kẽ thành dòng điện trực tiếp để lưu trữ trong pin.

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

Mô phỏng điện từ nâng cao

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

Giới thiệu sòng bạc việtlà phần mềm mô phỏng đa vật lý tiên tiến tận dụng Chơi xì dách online tiến bộ này để đào tạo và dự đoán trường điện từ. Cùng vớiCác loại cờ bạc Maxwellsòng bạc việt nam HFSS, nó biến đổi thiết kế và phân tích Chơi xì dách online 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 bản trình bàyCác loại cờ bạcSimAI cho Điện từ: Tăng tốc thiết kế linh

Tài nguyên liên quan

Cơ sở Chơi xì dách online điện từ tính toán

Tìm hiểu về Chơi xì dách online loại bộ giải điện từ tính toán khác nhau được sử dụng để giải quyết Chơi xì dách online vấn đề kỹ thuật trong thế giới thực.