之前在談高頻無線充電時提到耦合的概念
這個名詞很陌生但卻好像在物理學裡又常常聽到
就我所了解的和大家聊聊吧(不負責喔)
耦合(Coupling)，基本上就是連結兩個物理系統的方式(或者稱為交互作用)
可簡單區分為需要介質和不需要介質兩種模式
需要介質的耦合通常就是利用接觸力來連接兩個系統
例如腳施力在踏板上，利用齒輪和鍊條將能量(或動量)傳遞到後輪上
又或者撞球，母球碰撞紅球，也會將能量(或動量)轉移到紅球上
能量，可以視為施力作用的空間(距離)
動量，可以視為施力作用的時間
這種耦合的模式其實大家很熟悉
只是我們用了一個陌生的名詞(耦合)來說明
另外比較模糊(玄學)的就是不需要介質的耦合
其實並不是不需要XXX，而是利用場的方式來當作傳遞的載體
最常見的就是重力場、電場和磁場
星球之間利用重力場讓彼此擁有圓周運動的向心力
電場的耦合最常用的媒介就是電容
當某個空間內有電位高低，就存在著電場(即使沒有產生電流)
因此交流電的火線和中性線或大地(ground)之間就存在一個交變的電場
當有一個電容在這個電場內，就會使電容內部的電子趨向產生電位差
若這個電場有變化，電容就會將這個電子釋放出來，也就是所謂的位移電流((Displacement Current)，偉哉~馬克士威!!
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所謂位移電流就是因為「變化電場」等效而成的電流
並不是真實電荷的流動，而是電通量 (Electric Flux) 隨時間的變化率
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因此我們將非接觸式驗電筆靠近火線時
火線和驗電筆之間就出現了一個電容(空氣就是絕緣介質)
這個電容產生的位移電流雖然極小
但透過驗電筆內部的放大電路就可以使LED或蜂鳴器作用
說得簡單，實際上這個放大電路的設計非常高竿
必須讓B極(或G極)穩定處在未飽和與飽和的界線
還必須避開人體(和大地之間)電容的干擾
很考驗工程師的能力
磁場耦合的媒介就是電感
在電學系統中產生磁場的來源就是電流
因此必須要有負載的情況下才會有電流(電場的產生不一定要有負載)
最常見的應用就是變壓器和勾表
勾表內有一個CT環(比流器 ，Current Transformer)
當有交變磁場通過CT時
內部電感會感應出電動勢，同時產生感應電流
相關實驗可以參考這篇
感應電流的大小和這個交變磁場有正相關
透過內部電路就能換算出通過的電流
所以勾表只能掛在其中一條電線上(L或N)
同時掛在兩條線時，磁場就會相互抵銷
如果此時還是有偵測到電流
那就表示L和N的電流不相等(通常都是L＞N)
最有可能的原因就是漏電了
