ચુંબકીય ઇન્ડક્શન શું છે

આ લેખમાં, અમે એ સમજવાનો પ્રયત્ન કરીશું કે ચુંબકીય ઇન્ડક્શન શું છે, તે ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથે કેવી રીતે સંબંધિત છે, ચુંબકીય ઇન્ડક્શનનો વર્તમાન સાથે શું સંબંધ છે અને તે વર્તમાનને કેવી રીતે અસર કરે છે. ચાલો આપણે મૂળભૂત નિયમોને યાદ કરીએ જે ઇન્ડક્શન લાઇનની દિશા નિર્ધારિત કરે છે, અને અમે કેટલાક સૂત્રો પણ નોંધીશું જે મેગ્નેટોસ્ટેટિક્સની સમસ્યાઓ હલ કરવામાં મદદ કરશે.

અવકાશમાં પસંદ કરેલ બિંદુ પર ચુંબકીય ક્ષેત્રની લાક્ષણિકતા ચુંબકીય ઇન્ડક્શન B છે. આ વેક્ટર જથ્થો તે બળને નિર્ધારિત કરે છે કે જેમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર તેનામાં ફરતા ચાર્જ કરેલ કણો પર કાર્ય કરે છે. જો કણનો ચાર્જ q છે, તેની ઝડપ v છે અને અવકાશમાં આપેલ બિંદુ પર ચુંબકીય ક્ષેત્રનું ઇન્ડક્શન B છે, તો ચુંબકીય ક્ષેત્રની બાજુથી તે બિંદુ પર એક બળ કણ પર કાર્ય કરે છે:

આમ, B એ એક વેક્ટર છે જેની તીવ્રતા અને દિશા એવી છે કે ચુંબકીય ક્ષેત્રની બાજુ પર ચાલતા ચાર્જ પર કામ કરતું લોરેન્ટ્ઝ બળ સમાન છે:

અહીં, આલ્ફા એ વેગ વેક્ટર અને ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટર વચ્ચેનો કોણ છે. લોરેન્ટ્ઝ ફોર્સ વેક્ટર F એ વેગ વેક્ટર અને મેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન વેક્ટર માટે લંબરૂપ છે.તેની દિશા એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ કણની ગતિના કિસ્સામાં નક્કી કરવામાં આવે છે. ડાબા હાથનો નિયમ:

"જો ડાબા હાથને એવી રીતે સ્થિત કરવામાં આવે છે કે ચુંબકીય ઇન્ડક્શનનો વેક્ટર હથેળીમાં પ્રવેશે છે, અને ચાર વિસ્તરેલી આંગળીઓ હકારાત્મક ચાર્જ કણની ગતિની દિશામાં નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે, તો અંગૂઠો, 90 ડિગ્રી પર વળેલો, તેની દિશા બતાવશે. લોરેન્ટ્ઝ ફોર્સ.»

વાહકમાં વર્તમાન એ ચાર્જ કરેલા કણોની હિલચાલ હોવાથી, ચુંબકીય ઇન્ડક્શનને એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથે ફ્રેમ પર કાર્ય કરતી મહત્તમ યાંત્રિક ક્ષણના ગુણોત્તર તરીકે પણ વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છે. ફ્રેમ:

ચુંબકીય ઇન્ડક્શન એ ચુંબકીય ક્ષેત્રની મૂળભૂત લાક્ષણિકતા છે, જે ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ સમાન છે... SI સિસ્ટમમાં, ચુંબકીય ઇન્ડક્શનને ટેસ્લા (T) માં માપવામાં આવે છે, CGS સિસ્ટમમાં ગૌસ (G) માં. 1 ટેસ્લા = 10,000 ગૌસ. 1 T એ આવા એકસમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રનું ઇન્ડક્શન છે જેમાં 1 N • m સમાન દળોની મહત્તમ ફરતી યાંત્રિક ક્ષણ 1 m2 વિસ્તારની ફ્રેમ પર કાર્ય કરે છે જેના દ્વારા 1 A નો પ્રવાહ વહે છે.

માર્ગ દ્વારા, 50 °ના અક્ષાંશ પર પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રનું ઇન્ડક્શન સરેરાશ 0.00005 T છે, અને વિષુવવૃત્ત પર - 0.000031 T. ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટર હંમેશા ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખા તરફ સ્પર્શક રીતે નિર્દેશિત થાય છે.

સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવેલ લૂપ ચુંબકીય પ્રવાહ Ф, — ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટરનો પ્રવાહ દ્વારા ઘૂસી જાય છે. ચુંબકીય પ્રવાહ F ની તીવ્રતા સમોચ્ચને સંબંધિત ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટરની દિશા, તેની તીવ્રતા અને ચુંબકીય ઇન્ડક્શનની રેખાઓ દ્વારા વીંધેલા સમોચ્ચના ક્ષેત્ર પર આધારિત છે.જો વેક્ટર B લૂપના ક્ષેત્રફળ માટે લંબ હોય, તો લૂપમાં પ્રવેશતો ચુંબકીય પ્રવાહ F મહત્તમ હશે.

ઇન્ડક્શન શબ્દ પોતે લેટિન "ઇન્ડક્શન" પરથી આવ્યો છે, જેનો અર્થ થાય છે "માર્ગદર્શન" (દા.ત. કોઈ વિચાર સૂચવવા માટે — એટલે કે વિચારને કારણ આપવો). સમાનાર્થી: માર્ગદર્શન, પૃષ્ઠભૂમિ, શિક્ષણ. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનની ઘટના સાથે ભેળસેળ ન કરવી.

જીવંત વાયર તેની આસપાસ છે ચુંબકીય ક્ષેત્ર… 1820 માં ડેનિશ ભૌતિકશાસ્ત્રી હેન્સ ક્રિશ્ચિયન ઓર્સ્ટેડ દ્વારા ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહના ચુંબકીય ક્ષેત્રની શોધ કરવામાં આવી હતી. સીધા વાયર સાથે વહેતા ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ I ના ચુંબકીય ક્ષેત્ર B ના ઇન્ડક્શનના બળની રેખાઓની દિશા નિર્ધારિત કરવા માટે, જમણા હાથના સ્ક્રૂ અથવા ગિમ્બલ નિયમનો ઉપયોગ કરો:

"ગિમ્બલ હેન્ડલના પરિભ્રમણની દિશા ચુંબકીય ઇન્ડક્શન B ની રેખાઓની દિશા સૂચવે છે, અને ગિમ્બલની પ્રગતિશીલ હિલચાલ કંડક્ટરમાં વર્તમાનની દિશાને અનુરૂપ છે."

આ કિસ્સામાં, વિદ્યુતપ્રવાહ I સાથેના વાહકથી R ના અંતરે ચુંબકીય ઇન્ડક્શન B નું મૂલ્ય સૂત્ર દ્વારા શોધી શકાય છે:

ચુંબકીય સ્થિરાંક ક્યાં છે:

જો ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્ષેત્ર E ની તીવ્રતાની રેખાઓ, હકારાત્મક ચાર્જથી શરૂ થાય છે, નકારાત્મક સાથે સમાપ્ત થાય છે, તો પછી ચુંબકીય ઇન્ડક્શન B ની રેખાઓ હંમેશા બંધ હોય છે. ઈલેક્ટ્રિક ચાર્જથી વિપરીત, ચુંબકીય ચાર્જ જે ઈલેક્ટ્રિક ચાર્જ જેવા ધ્રુવો બનાવે છે તે પ્રકૃતિમાં જોવા મળ્યા નથી.

હવે થોડાક શબ્દો કાયમી ચુંબક વિશે… 19મી સદીની શરૂઆતમાં, ફ્રેન્ચ સંશોધક અને કુદરતી ભૌતિકશાસ્ત્રી આન્દ્રે-મેરી એમ્પીયરે પરમાણુ પ્રવાહો વિશે એક પૂર્વધારણાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો. એમ્પીયરના મતે, અણુ ન્યુક્લીની આસપાસ ઇલેક્ટ્રોનની હિલચાલ પ્રાથમિક પ્રવાહો ઉત્પન્ન કરે છે, જે બદલામાં તેમની આસપાસ પ્રાથમિક ચુંબકીય ક્ષેત્રો બનાવે છે.અને જો ફેરોમેગ્નેટનો ટુકડો બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે, તો આ માઇક્રોસ્કોપિક ચુંબક પોતાને બાહ્ય ક્ષેત્રમાં દિશામાન કરશે અને ફેરોમેગ્નેટનો ટુકડો ચુંબક બની જશે.

ઉચ્ચ અવશેષ ચુંબકીકરણ મૂલ્ય ધરાવતા પદાર્થો, જેમ કે નિયોડીમિયમ-આયર્ન-બોરોન એલોય, આજે શક્તિશાળી કાયમી ચુંબક મેળવવાનું શક્ય બનાવે છે. નિયોડીમિયમ ચુંબક 10 વર્ષમાં તેમના ચુંબકીકરણના 1-2% કરતા વધુ ગુમાવતા નથી. પરંતુ તેમને + 70 ° સે અથવા વધુ તાપમાને ગરમ કરીને સરળતાથી ડિમેગ્નેટાઇઝ કરી શકાય છે.

અમે આશા રાખીએ છીએ કે આ લેખ તમને ચુંબકીય ઇન્ડક્શન શું છે અને તે ક્યાંથી આવે છે તેનો સામાન્ય ખ્યાલ મેળવવામાં મદદ કરશે.