વર્તમાન-વહન વાહક પર ચુંબકીય ક્ષેત્રની ક્રિયા

જો આપણે વિરોધી ધ્રુવો સાથે બે સમાન કાયમી રીંગ ચુંબકને એકસાથે મૂકવાનો પ્રયાસ કરીએ, તો પછી જ્યારે તેઓ નજીક આવે છે, ત્યારે તેઓ એકબીજાને વધુને વધુ આકર્ષિત કરવાનું શરૂ કરશે.

અને જો તમે સમાન ચુંબકને એકબીજાની નજીક લાવવાનો પ્રયાસ કરો છો, પરંતુ સમાન નામના ધ્રુવો સાથે, તો પછી ચોક્કસ અંતરે તેઓ આ સંપાતને વધુને વધુ અવરોધે છે, તેઓ બાજુઓ પર ફેલાવવાનો પ્રયાસ કરશે, જાણે કે તેઓ એકબીજાને ભગાડે છે.

આનો અર્થ એ છે કે ચુંબકની નજીક કેટલાક અભૌતિક પદાર્થ છે જે આ ગુણધર્મો દર્શાવે છે, ચુંબક પર યાંત્રિક અસર કરે છે, અને આ અસરની મજબૂતાઈ ચુંબકથી અલગ અલગ અંતર પર સમાન હોતી નથી, તે જેટલી નજીક છે, તેટલી મજબૂત છે. .આ અમૂર્ત બાબત કહેવાય છે ચુંબકીય ક્ષેત્ર.

વિજ્ઞાન લાંબા સમયથી જાણે છે કે ચુંબકીય ક્ષેત્રનો સ્ત્રોત ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ છે. કાયમી ચુંબકમાં, આ સૂક્ષ્મ પ્રવાહો પરમાણુઓ અને અણુઓની અંદર હોય છે, પરંતુ આવા ઘણા બધા પ્રવાહો હોય છે અને કુલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર એ ચુંબકીય ક્ષેત્ર છે. કાયમી ચુંબક.

જો આપણે અલગ કરંટ-વહન વાયર લઈએ, તો તેમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર પણ છે.અને આ ચુંબકીય ક્ષેત્ર એ જ રીતે અન્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવામાં સક્ષમ છે. એટલે કે, વર્તમાન વહન કરનાર વાહક બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે.

વર્તમાન અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથેના વાહકની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો કાયદો ફ્રેન્ચ ભૌતિકશાસ્ત્રી દ્વારા સ્થાપિત કરવામાં આવ્યો હતો. આન્દ્રે-મેરી એમ્પીયર 19મી સદીના પહેલા ભાગમાં.

એમ્પીયરે પ્રાયોગિક રીતે બતાવ્યું કે ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વર્તમાન વહન કરનાર વાહક એવા બળથી પ્રભાવિત થાય છે જેની દિશા અને તીવ્રતા વર્તમાનની તીવ્રતા અને સંબંધિત સ્થિતિ અને ચુંબકીય ક્ષેત્રના ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટર કે જેમાં વર્તમાન વાહક સ્થિત છે તેના પર આધાર રાખે છે. આ બળ આજે કહેવાય છે એમ્પીયર તાકાત… અહીં તેનું સૂત્ર છે:

અહીં:

a એ વર્તમાન દિશા અને ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટર વચ્ચેનો કોણ છે;

B — વર્તમાન-વહન વાહકના સ્થાન પર બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રનું ચુંબકીય ઇન્ડક્શન;

હું વાયરમાં વર્તમાનનો જથ્થો છે;

l એ વર્તમાન-વહન વાયરની સક્રિય લંબાઈ છે.

વર્તમાન-વહન વાહક પર ચુંબકીય ક્ષેત્રની બાજુ પર કાર્ય કરતા બળની તીવ્રતા સંખ્યાત્મક રીતે ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવેલા વાહક તત્વની લંબાઈના ચુંબકીય ઇન્ડક્શનના મોડ્યુલસના ઉત્પાદન અને વર્તમાનની તીવ્રતા જેટલી છે. વાહકમાં, અને તે વર્તમાનની દિશા અને ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટરની દિશા વચ્ચેના કોણની સાઈનના પ્રમાણસર પણ છે.

એમ્પીયરના બળની દિશા ડાબા હાથના નિયમ અનુસાર નક્કી કરવામાં આવે છે: જો ડાબા હાથને એવી રીતે સ્થિત કરવામાં આવે છે કે ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટર B ના લંબરૂપ ઘટક હથેળીમાં પ્રવેશે છે, અને ચાર વિસ્તરેલી આંગળીઓ વર્તમાનની દિશામાં નિર્દેશિત થાય છે, તો પછી અંગૂઠો, 90 ડિગ્રી પર વળેલો, વર્તમાન-વહન વાયરના સેગમેન્ટ પર કામ કરતા બળની દિશા સૂચવે છે, એટલે કે, એમ્પીયર બળની દિશા.

ચુંબકીય ક્ષેત્ર ક્ષેત્રોની સુપરપોઝિશનના સિદ્ધાંતનું પાલન કરતું હોવાથી, વર્તમાન વહન કરનાર વાહકનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર અને તે વાહક સ્થિત છે તે ચુંબકીય ક્ષેત્ર વાહકની આસપાસની જગ્યામાં ઉમેરાય છે.

પરિણામે, ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથે વિદ્યુતપ્રવાહની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું ચિત્ર એવું લાગે છે કે જ્યાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર વધુ કેન્દ્રિત છે તે પ્રદેશમાં જ્યાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઓછું કેન્દ્રિત છે ત્યાંથી વાયરને ધકેલવામાં આવે છે.

પ્રદેશ જ્યાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર વધુ મજબૂત હોય છે તે ચુસ્તપણે ખેંચાયેલા ફિલામેન્ટ્સથી ભરેલા તરીકે કલ્પના કરી શકાય છે, જે વાહકને તે દિશામાં દબાણ કરે છે જ્યાં ફિલામેન્ટ્સ નબળા હોય છે.