Betrachten Sie eine ideale Schaltung aus einer Gleichspannungsquelle und einer Induktivität, die mit einem Schalter dazwischen verbunden sind. Wenn der Schalter bei t = 0 geschlossen wird, beginnt der Strom zu steigen, was eine induzierte EMF verursacht, die wiederum zu einem nicht-konservativen elektrischen Feld führt, um ein elektrisches Feld von 0 innerhalb eines Leiters aufrechtzuerhalten (ideal). Elektrische Ladungen sammeln sich an, um das nicht-konservative aufzuheben Feld, aufgrund dessen sich eine Spannung über dem Induktor entwickelt (wie es für statische Felder definiert ist), aber das elektrische Nettofeld innerhalb des idealen Induktors Null ist, aus der Gleichung von EMF = -L (di / dt), verstehe ich, dass Strom sollte ändern, damit die EMF existiert, aber aufgrund des Arguments, das ich gerade oben erwähnt habe, habe ich das Gefühl, dass im Inneren kein elektrisches Feld vorhanden ist und daher der Strom konstant bleiben sollte. wodurch die induzierte EMF zu Null wird (da sich der Strom jetzt nicht ändert) und auch das elektrische Feld aufgrund der angesammelten Ladungen auf der Oberfläche des Induktors verschwindet. Wie wird nun die Rate der Stromänderung aufrechterhalten? Was bewirkt, dass es aufrechterhalten wird, was bewirkt, dass es existiert? Bitte geben Sie eine intuitive Erklärung, wie dies geschieht.
Ich habe gelesen, dass induzierte EMF dazu führen, dass die Stromrate (im Allgemeinen) abnimmt, aber wie laut dem oben genannten Argument?
Und was bedeutet die Änderungsrate des Stroms? Ist es die Erhöhung der Geschwindigkeit der Ladungen? Oder Erhöhung der Anzahl der Gebühren?
Ich weiß, dass meine Erklärung einen Fehler enthält, ich verpasse sicherlich etwas, also helft mir bitte.
Es gibt kein elektrisches Feld im Inneren und daher sollte der Strom konstant bleiben,
Im Falle eines idealen Induktors und einer idealen Gleichstromquelle erfordert die Erhöhung des Stroms kein Vorhandensein eines wesentlichen makroskopischen elektrischen Nettofelds im Draht. Es gibt ein starkes Coulomb-Feld der Batterie und Oberflächenladungen, aber innerhalb der Drähte wird dieses Feld durch das induzierte elektrische Feld aufgrund der Ladungsträger in der Spule fast aufgehoben.
Natürlich muss es auf der mikroskopischen Ebene der Beschreibung eine kleine Kraft ungleich Null geben, die die Stromträger in Richtung des Stroms beschleunigt, damit sie sich schneller bewegen. Daher ist das Coulomb-Feld der Batterie und der Oberflächenladungen etwas größer als das induzierte elektrische Feld, sodass an den Ladungsträgern eine gewisse Netzwerkarbeit geleistet wird, indem ihre kinetische Energie erhöht wird. Aber diese Beschleunigungskraft ist makroskopisch vernachlässigbar, weil Ladungsträger extrem leicht sind und es (nach Annahme) keinen ohmschen Widerstand gibt.
Wenn Sie die kinetische Energie beweglicher Elektronen in einem Induktor berechnen, ist sie um viele Größenordnungen kleiner als die im Induktor gespeicherte magnetische Energie. Die Nettokraft (Summe der Coulomb-Kräfte und Kräfte des induzierten elektrischen Felds), die zum Beschleunigen erforderlich ist, ist im Vergleich zur Netto-Coulomb-Kraft vernachlässigbar, und daher wird das elektrische Nettofeld effektiv als Null bezeichnet.
Trilok Girish Kamagond
Ján Lalinský
Trilok Girish Kamagond