ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રની તાકાત

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફિલ્ડ વિશે વાત કરતી વખતે, તેનો અર્થ સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહોના ચુંબકીય ક્ષેત્રનો થાય છે, વાસ્તવમાં - મૂવિંગ ચાર્જ અથવા રેડિયો તરંગોનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર. વ્યવહારમાં, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર એ બળનું પરિણામી ક્ષેત્ર છે જે વિચારણા હેઠળના અવકાશના ક્ષેત્રમાં અસ્તિત્વમાં છે. ઇલેક્ટ્રિક અને ચુંબકીય ક્ષેત્રો.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફિલ્ડ (ઇલેક્ટ્રિક અને મેગ્નેટિક) ના દરેક ઘટકો ચાર્જને અલગ અલગ રીતે અસર કરે છે. ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર સ્થિર અને મૂવિંગ ચાર્જ બંને પર કાર્ય કરે છે, જ્યારે ચુંબકીય ક્ષેત્ર ફક્ત મૂવિંગ ચાર્જ (ઇલેક્ટ્રિક કરંટ) પર કાર્ય કરે છે.

વાસ્તવમાં, તે સમજવું સરળ છે કે ચુંબકીય ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દરમિયાન ચુંબકીય ક્ષેત્રો ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે (ઉદાહરણ તરીકે, બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્ર જેનો સ્ત્રોત ઉલ્લેખિત નથી પરંતુ જેનું ઇન્ડક્શન જાણીતું છે અને મૂવિંગ ચાર્જ દ્વારા ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન થાય છે), અને ઇલેક્ટ્રિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દરમિયાન વિદ્યુત ક્ષેત્રો ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે - એક બાહ્ય ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર, જેનો સ્ત્રોત ઉલ્લેખિત નથી, અને પ્રશ્નમાં ચાર્જનું ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર.

શાસ્ત્રીય ભૌતિકશાસ્ત્રમાં, ગાણિતિક ઉપકરણનો ઉપયોગ કરીને દળો શોધવાની સુવિધા માટે, ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ સ્ટ્રેન્થ E અને મેગ્નેટિક ફિલ્ડ ઇન્ડક્શન B ના ખ્યાલો, તેમજ ચુંબકીય ક્ષેત્રના ઇન્ડક્શન અને ચુંબકીય માધ્યમના ગુણધર્મો સાથે સંબંધિત, સહાયક જથ્થો, ચુંબકીય ક્ષેત્રની તાકાત એચ… આ વેક્ટર ભૌતિક જથ્થાઓને અલગથી ધ્યાનમાં લો અને તે જ સમયે તેમના ભૌતિક અર્થને સમજો.

ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની તાકાત ઇ

જો અવકાશમાં કોઈ ચોક્કસ બિંદુ પર વિદ્યુત ક્ષેત્ર અસ્તિત્વમાં હોય, તો ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર Eની મજબૂતાઈ અને ચાર્જ q ની તીવ્રતાના પ્રમાણસર એક બળ F આ ક્ષેત્રની બાજુના તે બિંદુ પર મૂકવામાં આવેલા ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ પર કાર્ય કરશે. જો બાહ્ય વિદ્યુત ક્ષેત્રના સ્ત્રોતના પરિમાણો જાણીતા ન હોય, તો પછી, q અને F જાણીને, વ્યક્તિ અવકાશમાં આપેલ બિંદુ પર વિદ્યુત ક્ષેત્રની તાકાત વેક્ટર E ની તીવ્રતા અને દિશા શોધી શકે છે, તેનો સ્ત્રોત કોણ છે તે વિશે વિચાર્યા વિના. આ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર.

જો વિદ્યુત ક્ષેત્ર સતત અને સમાન હોય, તો ચાર્જ પર તેની બાજુથી બળની ક્રિયાની દિશા ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની તુલનામાં ચાર્જની ગતિ અને ગતિ પર આધારિત નથી, અને તેથી તે બદલાતી નથી, પછી ભલેને શું ચાર્જ સ્થિર છે અથવા ગતિશીલ છે. ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની તાકાત NE માં V / m (મીટર દીઠ વોલ્ટ) માં માપવામાં આવે છે.

ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇન્ડક્શન B

જો અવકાશમાં આપેલ બિંદુ પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર અસ્તિત્વમાં હોય, તો તે ક્ષેત્રની બાજુમાં તે બિંદુ પર મૂકવામાં આવેલા સ્થિર ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ પર કોઈ ક્રિયા કરવામાં આવશે નહીં.

જો ચાર્જ q ગતિમાં જાય છે, તો બળ F ચુંબકીય ક્ષેત્રની બાજુએ ઉદભવશે અને તે ચાર્જ q ની તીવ્રતા અને આ ક્ષેત્રની તુલનામાં તેની ગતિની દિશા અને ઝડપ v બંને પર નિર્ભર રહેશે. આપેલ ચુંબકીય ક્ષેત્રોના ચુંબકીય ક્ષેત્ર વેક્ટર ઇન્ડક્શન B ની તીવ્રતા અને દિશા.

આમ, જો ચુંબકીય ક્ષેત્રના સ્ત્રોતના પરિમાણો જાણતા ન હોય, તો બળ F, ચાર્જ q ની તીવ્રતા અને તેનો વેગ v, આપેલ ક્ષેત્ર બિંદુ પર ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટર B ની તીવ્રતા અને દિશા જાણી શકાય છે. મળી.

તેથી, જો ચુંબકીય ક્ષેત્ર સતત અને એકસમાન હોય, તો પણ તેની બાજુના બળની ક્રિયાની દિશા ચુંબકીય ક્ષેત્રની તુલનામાં ચાર્જની ગતિ અને ગતિ પર આધારિત રહેશે. SI સિસ્ટમમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રનું ઇન્ડક્શન ટી (ટેસ્લા) માં માપવામાં આવે છે.

ચુંબકીય ક્ષેત્રની તાકાત H

તે જાણીતું છે કે ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇલેક્ટ્રીક ચાર્જિસ, એટલે કે પ્રવાહોને ખસેડીને ઉત્પન્ન થાય છે. ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇન્ડક્શન પ્રવાહો સાથે સંબંધિત છે. જો પ્રક્રિયા શૂન્યાવકાશમાં થાય છે, તો અવકાશમાં પસંદ કરેલા બિંદુ માટેનો આ સંબંધ શૂન્યાવકાશની ચુંબકીય અભેદ્યતાના સંદર્ભમાં વ્યક્ત કરી શકાય છે.

સંબંધને વધુ સારી રીતે સમજવા માટે ચુંબકીય ઇન્ડક્શન B અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર H ની મજબૂતાઈ, આ ઉદાહરણને ધ્યાનમાં લો: કોર વિના વર્તમાન I સાથે કોઇલની મધ્યમાં ચુંબકીય ઇન્ડક્શન સમાન વર્તમાન I સાથે સમાન કોઇલની મધ્યમાં ચુંબકીય ઇન્ડક્શનથી અલગ હશે, ફક્ત તેમાં મૂકવામાં આવેલ ફેરોમેગ્નેટિક કોર સાથે.

કોર સાથે અને તેના વગરના ચુંબકીય ઇન્ડક્શનમાં જથ્થાત્મક તફાવત (સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રની તાકાત H પર) પરિચયિત કોર અને શૂન્યાવકાશની સામગ્રીની ચુંબકીય અભેદ્યતામાં તફાવત જેટલો હશે. SI ચુંબકીય ક્ષેત્ર A/m માં માપવામાં આવે છે.

ઇલેક્ટ્રિક અને ચુંબકીય ક્ષેત્રો (લોરેન્ટ્ઝ બળ) અને ચુંબકીય ક્ષેત્રોની સંયુક્ત ક્રિયા. આ કુલ બળને લોરેન્ટ્ઝ બળ કહેવામાં આવે છે.