¿Cómo se mantiene/disminuye la tasa de cambio de corriente en un inductor presente en un circuito?

Considerando un circuito ideal de fuente de voltaje de CC y un inductor conectado junto con un interruptor entre ellos. Cuando el interruptor se cierra en t = 0, la corriente comienza a aumentar, lo que provoca un campo electromagnético inducido que a su vez da como resultado un campo eléctrico no conservativo, para mantener 0 el campo eléctrico dentro de un conductor (ideal), las cargas eléctricas se acumulan para cancelar el no conservativo. campo, debido a que el voltaje se desarrolla a través del inductor (como se define para los campos estáticos) pero el campo eléctrico neto es cero dentro del inductor ideal, de la ecuación de EMF = -L (di/dt), entiendo que la corriente debería cambio para que exista el EMF, pero por el argumento que acabo de mencionar, siento que no hay un campo eléctrico en el interior y, por lo tanto, la corriente debe permanecer constante, lo que hace que la FEM inducida se vuelva cero (ya que ahora no hay cambio en la corriente) y también desaparece el campo eléctrico debido a las cargas acumuladas en la superficie del inductor, entonces, ¿cómo se mantiene la tasa de cambio de corriente? ¿Qué hace que se mantenga, es decir, qué hace que exista? Por favor, dé una explicación intuitiva de cómo sucede esto.

He leído que el EMF inducido está causando que la tasa de corriente disminuya (en general), pero ¿cómo de acuerdo con el argumento que mencioné anteriormente?

¿Y qué significa la tasa de cambio de la corriente? ¿Es el aumento en la velocidad de las cargas? ¿O aumento en el número de cargos?

Sé que hay algún error en mi explicación, seguramente me estoy perdiendo algo, así que por favor ayúdenme.

Respuestas (1)

no hay campo eléctrico en el interior y, por lo tanto, la corriente debe permanecer constante,

En el caso de un inductor ideal y una fuente de CC ideal, el aumento de corriente no requiere la presencia de un campo eléctrico macroscópico neto sustancial en el cable. Hay un fuerte campo de Coulomb en la batería y las cargas superficiales, pero dentro de los cables este campo casi se cancela por el campo eléctrico inducido debido a los portadores de carga en el inductor.

Por supuesto, en el nivel microscópico de descripción, tiene que haber alguna pequeña fuerza distinta de cero que acelere los portadores de corriente en la dirección de la corriente para que se muevan más rápido. Por lo tanto, el campo de Coulomb de la batería y las cargas superficiales es un poco mayor que el campo eléctrico inducido, por lo que se realiza un trabajo neto sobre los portadores de carga al aumentar su energía cinética. Pero esta fuerza de aceleración es, en la escala macroscópica, insignificante, porque los portadores de carga son extremadamente ligeros y (supuestamente) no hay resistencia óhmica.

Cuando calcula la energía cinética de los electrones móviles en un inductor, es mucho más pequeña que la energía magnética almacenada en el inductor. Entonces, la fuerza neta (suma de las fuerzas de Coulomb y las fuerzas del campo eléctrico inducido) necesaria para acelerarlos es insignificante en comparación con la fuerza neta de Coulomb y, por lo tanto, el campo eléctrico neto se pronuncia efectivamente como cero.

¿Puedo decir que la ley de Gauss es aplicable al campo macroscópico a partir de su respuesta?
El campo eléctrico macroscópico obedece la ley de Gauss, sí, pero ¿por qué lo preguntas? Mi respuesta no fue sobre eso.
Dado que la ley de Gauss dice que la carga neta es cero dentro de un conductor (sin campo eléctrico), entonces básicamente preguntaba que la ley de Gauss solo es aplicable a campos macroscópicos. Ya que en la respuesta también hablas de campos microscópicos existentes.