ความแตกต่างระหว่างกระแสไฟฟ้าที่ถูกเหนี่ยวนำและกระแสไฟฟ้าที่ผ่านวงจรคืออะไร

กระแสรุนและกระแสผ่านวงจรขดลวดเป็นสองแนวคิดที่แตกต่างกัน แต่ละอย่างมีหลักการทางฟิสิกส์และประยุกต์ใช้ที่แตกต่างกัน ด้านล่างนี้คือคำอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างสองประเภทของกระแสเหล่านี้:

1. กระแสรุน

บทนิยาม:

กระแสรุนคือกระแสที่ถูกสร้างขึ้นในตัวนำเนื่องจากผลของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง ตามกฎของฟาเรเดย์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อฟลักซ์แม่เหล็กผ่านวงจรป้อนปิดเปลี่ยนแปลง จะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้า (EMF) ในวงจรป้อนปิด ซึ่งจะทำให้เกิดกระแส

เงื่อนไขในการสร้าง:

• สนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง: สนามแม่เหล็กต้องเปลี่ยนแปลงตามเวลา เช่น โดยการเคลื่อนย้ายแม่เหล็กหรือปรับเปลี่ยนกระแส

• วงจรป้อนปิด: ตัวนำต้องเป็นวงจรป้อนปิดเพื่อให้กระแสสามารถไหลได้

การเขียนแบบคณิตศาสตร์:

กฎของฟาเรเดย์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถเขียนเป็น:

โดยที่

E คือ EMF ที่เหนี่ยวนำ, ΦB คือฟลักซ์แม่เหล็ก, และ t คือเวลา

การประยุกต์ใช้:

• เครื่องกำเนิดไฟฟ้า: ใช้การเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กเพื่อสร้างกระแสรุน แปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า

• หม้อแปลงไฟฟ้า: กระแสสลับในขดลวดหลักสร้างสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง ซึ่งทำให้เกิดกระแสรุนในขดลวดรองเพื่อถ่ายโอนพลังงานไฟฟ้า

• การอุ่นด้วยการเหนี่ยวนำ: ใช้สนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงเพื่อเหนี่ยวนำกระแสวนในโลหะ เพื่อให้เกิดผลการอุ่น

2. กระแสผ่านขดลวด

บทนิยาม:

กระแสผ่านขดลวดคือกระแสที่ไหลผ่านตัวนำของขดลวดโดยตรง กระแสอาจเป็นกระแสตรง (DC) ที่คงที่หรือกระแสสลับ (AC)

เงื่อนไขในการสร้าง:

• แหล่งกำเนิดไฟฟ้า: ต้องมีแหล่งกำเนิดไฟฟ้าภายนอก (เช่น แบตเตอรี่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า หรือแหล่งกำเนิด AC) เพื่อให้กระแส

• วงจรป้อนปิด: ขดลวดต้องเป็นส่วนหนึ่งของวงจรป้อนปิดเพื่อให้กระแสสามารถไหลได้

การเขียนแบบคณิตศาสตร์:

สำหรับกระแสตรง (DC) สามารถใช้กฎของโอห์ม:

โดยที่ I คือกระแส, V คือแรงดัน, และ R คือความต้านทาน

สำหรับกระแสสลับ (AC) กระแสสามารถแสดงเป็นคลื่นไซน์:

โดยที่ I0 คือกระแสสูงสุด, ω คือความถี่เชิงมุม, และ ϕ คือมุมเฟส

การประยุกต์ใช้:

• แม่เหล็กไฟฟ้า: กระแสผ่านขดลวดสร้างสนามแม่เหล็ก ใช้ในการสร้างแม่เหล็กไฟฟ้า

• มอเตอร์: กระแสสลับผ่านขดลวดสร้างสนามแม่เหล็กที่หมุน ขับเคลื่อนมอเตอร์

• หม้อแปลงไฟฟ้า: กระแสสลับในขดลวดหลักสร้างสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง ซึ่งทำให้เกิดกระแสรุนในขดลวดรองเพื่อถ่ายโอนพลังงานไฟฟ้า

สรุป

• กระแสรุนคือกระแสที่ถูกสร้างขึ้นในตัวนำเนื่องจากผลของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง ต้องการสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงและวงจรป้อนปิด

• กระแสผ่านขดลวดคือกระแสที่ไหลผ่านตัวนำของขดลวดโดยตรง ต้องการแหล่งกำเนิดไฟฟ้าภายนอกและวงจรป้อนปิด

การทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างสองประเภทของกระแสเหล่านี้ช่วยให้เข้าใจหลักการพื้นฐานของแม่เหล็กไฟฟ้าได้ดีขึ้น และเลือกและใช้เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องได้อย่างถูกต้องในแอปพลิเคชันที่ปฏิบัติจริง