जिमलेट नियम बनाने वाले पहले व्यक्ति पीटर गिमलेट थे। यदि आपको ऐसी विशेषता निर्धारित करने की आवश्यकता है तो यह नियम बहुत सुविधाजनक है चुंबकीय क्षेत्र, दिशात्मकता की तरह।

गिलेट नियम का उपयोग केवल तभी किया जा सकता है जब चुंबकीय क्षेत्र धारावाही चालक के संबंध में सीधा स्थित हो।

गिलेट नियम में कहा गया है कि चुंबकीय क्षेत्र की दिशा गिलेट के हैंडल की दिशा के साथ ही मेल खाती है, अगर दाहिने हाथ के धागे के साथ गिलेट को वर्तमान की दिशा में खराब कर दिया जाता है।

परिनालिका में भी इस नियम का लागू होना संभव है। तब गिलेट का नियम इस तरह लगता है: दाहिने हाथ की अंगूठा उभरी हुई उंगली चुंबकीय प्रेरण की रेखाओं की दिशा को इंगित करेगी, यदि आप सोलनॉइड के चारों ओर लपेटते हैं ताकि उंगलियां मोड़ में धारा की दिशा में इंगित करें।

सोलेनॉइड - एक कुंडल है जिसमें कसकर घाव होता है। एक शर्त यह है कि कॉइल की लंबाई व्यास से काफी बड़ी होनी चाहिए।

दाहिने हाथ का नियम गिलेट नियम के विपरीत है, लेकिन अधिक सुविधाजनक और समझने योग्य सूत्रीकरण के साथ, यही कारण है कि इसका अधिक बार उपयोग किया जाता है।

दाहिने हाथ का नियम इस तरह लगता है - अध्ययन के तहत तत्व को अपने दाहिने हाथ से पकड़ें ताकि बंद मुट्ठी की उंगलियां दिशा का संकेत दें, ऐसी स्थिति में, चुंबकीय रेखाओं की दिशा में आगे बढ़ने पर, एक बड़ी उंगली मुड़ी हुई हो आपके हाथ की हथेली के सापेक्ष 90 डिग्री धारा की दिशा का संकेत देगी।

यदि समस्या में एक गतिमान कंडक्टर का वर्णन किया गया है, तो दाहिने हाथ का नियम निम्नानुसार तैयार किया गया है: हाथ की स्थिति बनाएं ताकि बल की क्षेत्र रेखाएं हथेली में लंबवत रूप से प्रवेश करें, और अंगूठे, लंबवत रूप से विस्तारित, आंदोलन की दिशा को इंगित करना चाहिए। कंडक्टर की, फिर चार शेष अंगुलियों को उसी तरह से निर्देशित किया जाएगा जैसे प्रेरित धारा।

बाएं हाथ का नियम

बायीं हथेली को इस प्रकार रखें कि चार अंगुलियां चालक में विद्युत धारा की दिशा को इंगित करें, जबकि प्रेरण की रेखाएं 90 डिग्री के कोण पर हथेली में प्रवेश करें, फिर मुड़ा हुआ अंगूठा कंडक्टर पर कार्य करने वाले बल की दिशा को इंगित करेगा। .

अक्सर, इस नियम का उपयोग उस दिशा को निर्धारित करने के लिए किया जाता है जिसमें कंडक्टर विचलित होगा। यह उस स्थिति को संदर्भित करता है जब एक कंडक्टर को दो चुम्बकों के बीच रखा जाता है और उसमें से करंट प्रवाहित किया जाता है।

पाठ्यपुस्तक से बायो-सावर्ट-लाप्लास नियम लिखिए। यह कानून आपको किसी भी सामान्य मामले में चुंबकीय प्रेरण वेक्टर के परिमाण और दिशा की गणना करने की अनुमति देता है। इस नियम के अनुसार चुंबकीय क्षेत्र की गणना का आधार इस क्षेत्र को बनाने वाली धाराएं हैं। इसके अलावा, वर्गों की लंबाई जिसके माध्यम से वर्तमान प्रवाह को मनमाने ढंग से छोटा किया जा सकता है प्राथमिक मूल्य, इस प्रकार गणना सटीकता में वृद्धि।

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विद्युत चुम्बकीय घटना का अध्ययन करने वाले भौतिकी के एक खंड की शब्दावली में सही पेंच नियम का उपयोग किया जाता है। इस नियम का उपयोग चुंबकीय क्षेत्र की दिशा निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

आपको चाहिये होगा

• भौतिकी की पाठ्यपुस्तक, पेंसिल, कागज की शीट।

अनुदेश

आठवीं कक्षा के लिए पाठ्यपुस्तक में पढ़ें कि सही पेंच के नियम क्या लगते हैं। इस नियम को गिलेट नियम या दाहिने हाथ का नियम भी कहा जाता है, जो इसकी शब्दार्थ प्रकृति को इंगित करता है। तो, सही पेंच नियम के सूत्रों में से एक कहता है कि यह समझने के लिए कि वर्तमान-वाहक कंडक्टर के चारों ओर स्थित चुंबकीय क्षेत्र को कैसे निर्देशित किया जाता है, यह कल्पना करना आवश्यक है कि घूर्णन पेंच का अनुवाद आंदोलन की दिशा के साथ मेल खाता है कंडक्टर में करंट। इस मामले में स्क्रू हेड के रोटेशन की दिशा को सीधे करंट ले जाने वाले कंडक्टर के चुंबकीय क्षेत्र की दिशा को इंगित करना चाहिए।

कृपया ध्यान दें कि यदि हम स्क्रू के बजाय एक गिलेट की कल्पना करते हैं तो इस नियम का शब्दांकन और समझ स्पष्ट हो जाती है। फिर गिलेट हैंडल के घूमने की दिशा को चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के रूप में लिया जाता है।

सोलेनोइड याद रखें। जैसा कि आप जानते हैं, यह चुंबकीय कोर पर एक प्रारंभ करनेवाला घाव है। कुंडल एक वर्तमान स्रोत से जुड़ा होता है, जिसके परिणामस्वरूप इसके अंदर एक निश्चित दिशा का एक समान चुंबकीय क्षेत्र बनता है।

कागज के एक टुकड़े पर उसके सिरे की ओर से एक परिनालिका को आरेखीय रूप से खींचिए। वास्तव में, आपको एक वृत्त का प्रतिबिम्ब प्राप्त होगा। कुंडली के घुमावों को निरूपित करने वाले वृत्त पर एक तीर (घड़ी की दिशा में) के रूप में कंडक्टर में धारा की दिशा को इंगित करें। अब यह समझना बाकी है कि धारा की दिशा में चुंबकीय क्षेत्र की रेखाएँ कहाँ निर्देशित होती हैं। इस मामले में, उन्हें या तो आपकी ओर से या आपकी ओर निर्देशित किया जा सकता है।

कल्पना कीजिए कि आप किसी प्रकार के पेंच या पेंच को कस कर सोलनॉइड में करंट प्रवाह की दिशा में घुमा रहे हैं। स्क्रू का ट्रांसलेशनल मूवमेंट सोलेनोइड के अंदर चुंबकीय क्षेत्र की दिशा को दर्शाता है। यदि धारा की दिशा दक्षिणावर्त है, तो चुंबकीय क्षेत्र का सदिश आपसे दूर निर्देशित होता है।

बिजली के आविष्कार के बाद से बहुत कुछ किया गया है। वैज्ञानिकों का कामभौतिकी में इसकी विशेषताओं, विशेषताओं और प्रभाव का अध्ययन करने के लिए वातावरण. गिमलेट के नियम ने चुंबकीय क्षेत्र के अध्ययन पर अपनी महत्वपूर्ण छाप छोड़ी है, तार के बेलनाकार घुमाव के लिए दाहिने हाथ का नियम सोलनॉइड में होने वाली प्रक्रियाओं की गहरी समझ की अनुमति देता है, और बाएं हाथ का नियम बलों की विशेषता है जो कंडक्टर को करंट से प्रभावित करता है। दाएं और बाएं हाथों के साथ-साथ स्मरणीय तकनीकों के लिए धन्यवाद, इन पैटर्नों का आसानी से अध्ययन और समझ किया जा सकता है।

गिलेट सिद्धांत

काफी लंबे समय तक, भौतिकी द्वारा क्षेत्र की चुंबकीय और विद्युत विशेषताओं का अलग-अलग अध्ययन किया गया था। हालांकि, 1820 में, संयोग से, डेनिश वैज्ञानिक हैंस क्रिश्चियन ओर्स्टेड ने विश्वविद्यालय में भौतिकी पर एक व्याख्यान के दौरान बिजली के साथ एक तार के चुंबकीय गुणों की खोज की। कंडक्टर में करंट प्रवाह की दिशा पर चुंबकीय सुई के उन्मुखीकरण की निर्भरता भी पाई गई।

किया गया प्रयोग एक विद्युत धारावाही तार के चारों ओर चुंबकीय विशेषताओं वाले एक क्षेत्र की उपस्थिति को साबित करता है, जिस पर एक चुम्बकित सुई या कम्पास प्रतिक्रिया करता है। "परिवर्तन" के प्रवाह का उन्मुखीकरण कम्पास सुई को विपरीत दिशाओं में बदल देता है, तीर स्वयं विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में स्पर्शरेखा पर स्थित होता है।

विद्युत चुम्बकीय प्रवाह के अभिविन्यास की पहचान करने के लिए, गिलेट नियम का उपयोग किया जाता है, या सही पेंच का नियम, जो बताता है कि शंट में विद्युत प्रवाह के प्रवाह के साथ पेंच में पेंच करने से, हैंडल को घुमाने का तरीका होगा "परिवर्तन" पृष्ठभूमि के EM प्रवाहों का उन्मुखीकरण सेट करें।

मैक्सवेल के दाहिने हाथ के नियम का उपयोग करना भी संभव है: जब दाहिने हाथ की मुड़ी हुई उंगली बिजली के प्रवाह के साथ उन्मुख होती है, तो शेष बंद उंगलियां विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का उन्मुखीकरण दिखाएगी।

इन दो सिद्धांतों का उपयोग करके, समान प्रभाव प्राप्त किया जाएगा, विद्युत चुम्बकीय प्रवाह को निर्धारित करने के लिए उपयोग किया जाता है।

सोलेनोइड के लिए दाहिने हाथ का कानून

दाहिने हाथ के लिए माना गया पेंच सिद्धांत या मैक्सवेल की नियमितता वर्तमान के साथ एक सीधे तार पर लागू होती है। हालांकि, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में ऐसे उपकरण होते हैं जिनमें कंडक्टर सीधे स्थित नहीं होता है, और स्क्रू का नियम उस पर लागू नहीं होता है। सबसे पहले, यह इंडिकेटर्स और सोलनॉइड पर लागू होता है। एक सोलनॉइड, एक प्रकार के प्रारंभ करनेवाला के रूप में, तार की एक बेलनाकार घुमावदार होती है, जिसकी लंबाई सोलनॉइड के व्यास से कई गुना अधिक होती है। प्रारंभ करनेवाला केवल कंडक्टर की लंबाई में सोलनॉइड से भिन्न होता है, जो कई गुना छोटा हो सकता है।

फ्रांसीसी गणितज्ञ और भौतिकी ए-एम. एम्पीयर, अपने प्रयोगों के लिए धन्यवाद, पता चला और साबित कर दिया कि जब विद्युत प्रवाह प्रारंभ करनेवाला के माध्यम से गुजरता है, तार के बेलनाकार घुमावदार के सिरों पर कंपास पॉइंटर्स ने ईएम क्षेत्र के अदृश्य प्रवाह के साथ अपने रिवर्स सिरों को बदल दिया। इस तरह के प्रयोगों ने साबित कर दिया कि वर्तमान के साथ प्रारंभ करनेवाला के पास एक चुंबकीय क्षेत्र बनता है, और तार की बेलनाकार घुमावदार चुंबकीय ध्रुव बनाती है। तार के बेलनाकार घुमावदार के विद्युत प्रवाह से उत्साहित विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र स्थायी चुंबक के चुंबकीय क्षेत्र के समान होता है - तार के बेलनाकार घुमाव का अंत, जहां से ईएम प्रवाह बाहर निकलता है, उत्तरी ध्रुव का प्रतिनिधित्व करता है, और विपरीत छोर दक्षिण है।

चुंबकीय ध्रुवों को पहचानने के लिए और वर्तमान के साथ प्रारंभ करनेवाला में EM लाइनों के उन्मुखीकरण के लिए, सोलनॉइड के लिए दाहिने हाथ के नियम का उपयोग किया जाता है। यह कहता है कि यदि आप इस कुंडल को अपने हाथ से लेते हैं, तो हथेली की उंगलियों को घुमावों में इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह के दौरान सीधे रखें, नब्बे डिग्री पर ले जाया गया अंगूठा, विद्युत चुम्बकीय पृष्ठभूमि का उन्मुखीकरण मध्य में सेट करेगा सोलनॉइड - इसका उत्तरी ध्रुव। तदनुसार, तार के बेलनाकार घुमावदार के चुंबकीय ध्रुवों की स्थिति जानने के बाद, मोड़ों में इलेक्ट्रॉन प्रवाह का मार्ग निर्धारित करना संभव है।

बाएं हाथ का कानून

एक शंट के पास चुंबकीय क्षेत्र की घटना की खोज के बाद, हंस क्रिश्चियन ओर्स्टेड ने यूरोप के अधिकांश वैज्ञानिकों के साथ अपने परिणामों को जल्दी से साझा किया। नतीजतन, एम्पीयर ए.-एम ने अपने स्वयं के तरीकों का उपयोग करते हुए, थोड़े समय के बाद जनता को विद्युत प्रवाह के साथ दो समानांतर शंट के विशिष्ट व्यवहार पर एक प्रयोग का खुलासा किया। प्रयोग के सूत्रीकरण ने सिद्ध किया कि समानांतर में रखे गए तार, जिससे एक दिशा में बिजली प्रवाहित होती है, परस्पर एक दूसरे की ओर बढ़ते हैं। तदनुसार, ऐसे शंट एक दूसरे को पीछे हटा देंगे, बशर्ते कि उनमें बहने वाले "परिवर्तन" को अलग-अलग दिशाओं में वितरित किया जाएगा। इन प्रयोगों ने एम्पीयर के नियमों का आधार बनाया।

परीक्षण हमें मुख्य निष्कर्ष निकालने की अनुमति देते हैं:

1. एक स्थायी चुंबक, एक "प्रतिवर्ती" कंडक्टर, एक विद्युत आवेशित गतिमान कण के चारों ओर एक EM क्षेत्र होता है;
2. इस क्षेत्र में गतिमान एक आवेशित कण EM पृष्ठभूमि से कुछ प्रभाव के अधीन है;
3. विद्युत "उलट" क्रमशः आवेशित कणों की उन्मुख गति है, विद्युत चुम्बकीय पृष्ठभूमि बिजली के साथ शंट पर कार्य करती है।

ईएम पृष्ठभूमि एम्पीयर बल नामक किसी प्रकार के दबाव के "परिवर्तन" के साथ शंट को प्रभावित करती है। यह विशेषता सूत्र द्वारा निर्धारित की जा सकती है:

FA=IBΔlsinα, जहां:

• एफए एम्पीयर बल है;
• मैं बिजली की तीव्रता है;
• बी चुंबकीय प्रेरण मॉड्यूल का वेक्टर है;
• Δl शंट आकार है;
• α तार में दिशा B और विद्युत प्रवाह के बीच का कोण है।

बशर्ते कि कोण α नब्बे डिग्री हो, तो यह बल सबसे बड़ा होता है। तदनुसार, यदि यह कोण शून्य, तो बल शून्य है। बाएं हाथ के पैटर्न से इस बल की रूपरेखा का पता चलता है।

यदि आप गिलेट नियम और बाएं हाथ के नियम का अध्ययन करते हैं, तो आपको ईएम क्षेत्रों के गठन और कंडक्टरों पर उनके प्रभाव के सभी उत्तर मिलेंगे। इन नियमों के लिए धन्यवाद, कॉइल्स के अधिष्ठापन की गणना करना संभव है और यदि आवश्यक हो, तो काउंटरक्यूरेंट्स बनाएं। इलेक्ट्रिक मोटर्स के निर्माण का सिद्धांत सामान्य रूप से एम्पीयर बलों और विशेष रूप से बाएं हाथ के नियम पर आधारित है।

वीडियो

कक्षा 11 के लिए भौतिकी में (कास्यानोव वी.ए., 2002),
एक कार्य №32
अध्याय के लिए " चुंबकत्व। एक चुंबकीय क्षेत्र। मुख्य प्रावधान».

चुंबकीय प्रेरण वेक्टर

विद्युत धारा का चुंबकीय प्रभाव होता है। इस प्रकार, गतिमान आवेशों द्वारा एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है।

चुंबकीय प्रेरण वेक्टर- वेक्टर भौतिक मात्रा, जिसकी दिशा किसी दिए गए बिंदु पर एक मुक्त चुंबकीय सुई के उत्तरी ध्रुव द्वारा इस बिंदु पर इंगित दिशा से मेल खाती है।

चुंबकीय प्रेरण वेक्टर का मापांक- वर्तमान शक्ति के उत्पाद और कंडक्टर खंड की लंबाई के लिए वर्तमान के साथ एक कंडक्टर के एक खंड पर चुंबकीय क्षेत्र से अभिनय करने वाले अधिकतम बल के अनुपात के बराबर एक भौतिक मात्रा:

चुंबकीय प्रेरण की इकाई टेस्ला (1 टी) है।

प्रत्यक्ष धारा के लिए गिलेट नियम:यदि आप कंडक्टर में करंट की दिशा में गिलेट को पेंच करते हैं, तो इसके हैंडल के अंत की गति की गति इस बिंदु पर चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा के साथ मेल खाती है।

दिष्ट धारा के लिए दाहिने हाथ का नियम:यदि आप अपने दाहिने हाथ से कंडक्टर को वर्तमान के साथ मुड़े हुए अंगूठे को इंगित करते हुए कवर करते हैं, तो इस बिंदु पर शेष उंगलियों की युक्तियां इस बिंदु पर प्रेरण वेक्टर की दिशा दिखाएंगी।

चुंबकीय क्षेत्र के अध्यारोपण का सिद्धांत:किसी दिए गए बिंदु पर परिणामी चुंबकीय प्रेरण इस बिंदु पर विभिन्न धाराओं द्वारा बनाए गए चुंबकीय प्रेरण वैक्टर का योग है:

करंट वाले कॉइल के लिए गिलेट नियम (लूप करंट):यदि आप कॉइल में करंट की दिशा में गिलेट के हैंडल को घुमाते हैं, तो गिलेट का ट्रांसलेशनल मूवमेंट, इसके अक्ष पर कॉइल में करंट द्वारा बनाए गए मैग्नेटिक इंडक्शन के वेक्टर की दिशा के साथ मेल खाता है।

चुंबकीय प्रेरण की रेखाएं- रेखाएँ, स्पर्शरेखाएँ जिनसे प्रत्येक बिंदु पर चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा के साथ मेल खाता है। चुंबकीय प्रेरण की रेखाएं हमेशा बंद होती हैं: उनकी कोई शुरुआत नहीं होती है और कोई अंत नहीं होता है। चुंबकीय क्षेत्र - एक भंवर क्षेत्र, यानी चुंबकीय प्रेरण की बंद रेखाओं वाला क्षेत्र

चुंबकीय प्रवाह (चुंबकीय प्रेरण का प्रवाह)एक निश्चित क्षेत्र की सतह के माध्यम से - चुंबकीय प्रेरण वेक्टर और क्षेत्र वेक्टर के अदिश उत्पाद के बराबर एक भौतिक मात्रा:

चुंबकीय प्रवाह की इकाई वेबर (1 Wb) 1 Wb \u003d 1 Tl.m 2 है।

एम्पीयर का नियम:जिस बल के साथ चुंबकीय क्षेत्र एक वर्तमान-वाहक कंडक्टर के एक खंड पर कार्य करता है, वह वर्तमान ताकत, चुंबकीय प्रेरण, कंडक्टर खंड की लंबाई और वर्तमान दिशाओं के बीच के कोण की ज्या के गुणनफल के बराबर होता है। चुंबकीय प्रेरण वेक्टर:

एक समान चुंबकीय क्षेत्र में, एक बंद सर्किट इस तरह से व्यवस्थित होता है कि अपने स्वयं के प्रेरण की दिशा बाहरी प्रेरण की दिशा के साथ मेल खाती है।

लोरेंत्ज़ बल- चुंबकीय क्षेत्र B की ओर से v वेग से गतिमान आवेशित कण पर लगने वाला बल:

जहाँ q कण का आवेश है, और कण के वेग और चुंबकीय क्षेत्र के प्रेरण के बीच का कोण है।

लोरेंत्ज़ बल की दिशा निर्धारित करती है बाएं हाथ का नियम:यदि बायां हाथ इस प्रकार स्थित है कि चार फैली हुई उंगलियां धनात्मक आवेश वेग (या ऋणात्मक आवेश वेग के विपरीत) की दिशा को इंगित करती हैं, और चुंबकीय प्रेरण वेक्टर हथेली में प्रवेश करता है, तो अंगूठा मुड़ा हुआ (हथेली के तल में) 90 ° से दिए गए आवेश पर कार्य करने वाले बल की दिशा दिखाएगा।

चुंबकीय प्रेरण की रेखाओं के समानांतर एक समान चुंबकीय क्षेत्र में उड़ने वाला एक आवेशित कण इन रेखाओं के साथ समान रूप से चलता है। एक आवेशित कण एक समान चुंबकीय क्षेत्र में एक विमान में चुंबकीय प्रेरण की रेखाओं के लंबवत इस विमान में एक सर्कल में चलता है। समानांतर में स्थित कंडक्टर, जिसके माध्यम से धाराएं एक दिशा में बहती हैं, आकर्षित करती हैं, और विपरीत दिशाओं में पीछे हटती हैं। धाराओं I 1, I 2 द्वारा बनाए गए चुंबकीय क्षेत्र, एक दूसरे से r दूरी पर स्थित असीम रूप से लंबे समानांतर कंडक्टरों से बहते हुए, कंडक्टरों के प्रत्येक खंड पर लंबाई l के साथ एक अंतःक्रियात्मक बल की उपस्थिति की ओर ले जाते हैं।

जहाँ k m - आनुपातिकता का गुणांक, k m \u003d 2 10 -7 N / A 2

वर्तमान शक्ति की इकाई एम्पीयर है (1 ए) प्रत्यक्ष वर्तमान ताकत 1 ए है यदि वर्तमान, अनंत लंबाई के दो समानांतर कंडक्टरों के माध्यम से बहती है और एक दूसरे से 1 मीटर की दूरी पर निर्वात में स्थित नगण्य परिपत्र क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है। , कंडक्टर के एक खंड पर 1 मीटर की लंबाई के साथ 2 10 -7 N . के बराबर बातचीत बल का कारण बनता है

विद्युत धारा के साथ कंडक्टर से बढ़ती दूरी के साथ चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण कम हो जाता है। कंडक्टरों के साथ कंडक्टर की बातचीत कंडक्टरों में चलती चार्ज की चुंबकीय बातचीत का परिणाम है। चुंबकीय बल के प्रभाव में, विपरीत दिशाओं में समानांतर में चलने वाले विपरीत चार्ज हैं आकर्षित होते हैं, और समान आवेशों को निरस्त कर दिया जाता है।

लूप अधिष्ठापन(या स्व-प्रेरण का गुणांक) - कंडक्टर सर्किट से घिरे क्षेत्र और सर्किट में वर्तमान ताकत के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह के बीच आनुपातिकता के गुणांक के बराबर एक भौतिक मात्रा। अधिष्ठापन की इकाई हेनरी (1 एच) है

चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा,अधिष्ठापन एल के साथ एक कंडक्टर के माध्यम से वर्तमान I के प्रवाह के दौरान बनाया गया, बराबर है

माध्यम की चुंबकीय पारगम्यता- एक भौतिक मात्रा यह दर्शाती है कि एक सजातीय माध्यम में चुंबकीय क्षेत्र की प्रेरण कितनी बार एक निर्वात में बाहरी (चुंबकीय) क्षेत्र के चुंबकीय प्रेरण से भिन्न होती है।

प्रतिचुम्बक, अनुचुम्बक, लौहचुम्बक- तेजी से भिन्न चुंबकीय गुणों वाले पदार्थों के मुख्य वर्ग

प्रतिचुंबकीय-पदार्थ जिसमें बाहरी चुंबकीय क्षेत्र थोड़ा कमजोर होता है (μ<= 1)

पैरामैग्नेटिकएक पदार्थ जिसमें बाहरी चुंबकीय क्षेत्र थोड़ा बढ़ाया जाता है (μ>= 1)

लौह-चुंबकीय- एक पदार्थ जिसमें बाहरी चुंबकीय क्षेत्र बहुत बढ़ जाता है (μ >> 1)

चुंबकीयकरण वक्र- बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के प्रेरण पर आंतरिक चुंबकीय प्रेरण की निर्भरता

जबरदस्ती बलनमूना को विचुंबकित करने के लिए आवश्यक बाहरी क्षेत्र का चुंबकीय प्रेरण है

चुंबकीय रूप से कठोर लौह चुम्बक- उच्च अवशिष्ट चुंबकत्व के साथ फेरोमैग्नेट चुंबकीय रूप से नरम फेरोमैग्नेट- कम अवशिष्ट चुम्बकत्व वाले लौह चुम्बक हिस्टैरिसीस पाश- फेरोमैग्नेट के चुंबकत्व और विचुंबकीयकरण का बंद वक्र क्यूरी तापमान- वह महत्वपूर्ण तापमान जिसके ऊपर किसी पदार्थ का लौहचुंबकीय अवस्था से अनुचुंबकीय अवस्था में संक्रमण होता है

वयस्कता में प्रवेश करते हुए, कुछ लोगों को स्कूल भौतिकी पाठ्यक्रम याद है। हालांकि, कभी-कभी स्मृति में तल्लीन करना आवश्यक होता है, क्योंकि युवावस्था में प्राप्त कुछ ज्ञान जटिल कानूनों को याद करने की सुविधा प्रदान कर सकते हैं। इनमें से एक भौतिकी में दाएं और बाएं हाथ का नियम है। जीवन में इसका अनुप्रयोग आपको जटिल अवधारणाओं को समझने की अनुमति देता है (उदाहरण के लिए, एक ज्ञात आधार के साथ अक्षीय वेक्टर की दिशा निर्धारित करने के लिए)। आज हम इन अवधारणाओं को समझाने की कोशिश करेंगे और वे एक साधारण आम आदमी के लिए सुलभ भाषा में कैसे काम करते हैं, जो बहुत समय पहले स्नातक की उपाधि प्राप्त करता है और अनावश्यक (जैसा कि उसे लग रहा था) जानकारी भूल गया था।

लेख में पढ़ें:

गिलेट नियम की शब्दावली

Piotr Buravchik विभिन्न कणों और क्षेत्रों के लिए बाएं हाथ का नियम तैयार करने वाले पहले भौतिक विज्ञानी हैं। यह इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग दोनों में लागू होता है (यह चुंबकीय क्षेत्र की दिशा निर्धारित करने में मदद करता है), और अन्य क्षेत्रों में। यह मदद करेगा, उदाहरण के लिए, कोणीय वेग निर्धारित करने के लिए।

गिमलेट नियम (दाहिने हाथ का नियम) - यह नाम उस भौतिक विज्ञानी के नाम से जुड़ा नहीं है जिसने इसे तैयार किया था। अधिक शीर्षकएक उपकरण पर निर्भर करता है जिसमें बरमा की एक निश्चित दिशा होती है। आमतौर पर, एक गिलेट (पेंच, कॉर्कस्क्रू) में एक तथाकथित होता है। धागा दाहिना हाथ है, ड्रिल दक्षिणावर्त जमीन में प्रवेश करती है। चुंबकीय क्षेत्र का निर्धारण करने के लिए इस कथन के अनुप्रयोग पर विचार करें।

निचोड़ने की जरूरत है दांया हाथएक अंगूठे के साथ एक मुट्ठी में। अब हम अन्य चार को थोड़ा साफ करते हैं। वे हमें चुंबकीय क्षेत्र की दिशा दिखाते हैं। संक्षेप में, गिलेट नियम के निम्नलिखित अर्थ हैं - वर्तमान दिशा के साथ गिलेट को पेंच करके, हम देखेंगे कि हैंडल चुंबकीय प्रेरण वेक्टर लाइन की दिशा में घूमता है।

दाएं और बाएं हाथ का नियम: व्यवहार में आवेदन

इस कानून के लागू होने पर विचार करते हुए, आइए दाहिने हाथ के नियम से शुरू करें। यदि चुंबकीय क्षेत्र वेक्टर की दिशा ज्ञात हो, तो एक गिलेट की मदद से कोई भी विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम के ज्ञान के बिना कर सकता है। कल्पना कीजिए कि पेंच चुंबकीय क्षेत्र के साथ चलता है। तब धारा प्रवाह की दिशा "धागे के साथ", यानी दाईं ओर होगी।

आइए स्थायी नियंत्रित चुंबक पर ध्यान दें, जिसका एनालॉग सोलनॉइड है। इसके मूल में, यह दो संपर्कों वाला एक कुंडल है। यह ज्ञात है कि करंट "+" से "-" की ओर बढ़ता है। इस जानकारी के आधार पर हम सोलनॉइड को दाहिने हाथ में ऐसी स्थिति में लेते हैं कि 4 अंगुलियां धारा प्रवाह की दिशा बताती हैं। तब फैला हुआ अंगूठा चुंबकीय क्षेत्र के वेक्टर को इंगित करेगा।

बाएं हाथ का नियम: इसका उपयोग करके क्या निर्धारित किया जा सकता है

बाएं हाथ और गिलेट के नियमों को भ्रमित न करें - वे पूरी तरह से अलग उद्देश्यों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। बाएं हाथ की मदद से, दो बलों को निर्धारित किया जा सकता है, या यों कहें कि उनकी दिशा। यह:

• लोरेंत्ज़ बल;
• एम्पीयर शक्ति।

आइए यह जानने की कोशिश करें कि यह कैसे काम करता है।

एम्पीयर की शक्ति के लिए बाएं हाथ का नियम: यह क्या है

व्यवस्थित करना बायां हाथकंडक्टर के साथ ताकि उंगलियां वर्तमान प्रवाह की दिशा में इंगित करें। अंगूठा एम्पीयर बल वेक्टर की दिशा में इंगित करेगा, और हाथ की दिशा में, अंगूठे और तर्जनी के बीच, चुंबकीय क्षेत्र वेक्टर को निर्देशित किया जाएगा। एम्पीयर बल के लिए यह वाम हाथ का नियम होगा, जिसका सूत्र इस प्रकार है:

लोरेंत्ज़ बल के लिए बाएँ हाथ का नियम: पिछले वाले से अंतर

हम बाएं हाथ की तीन अंगुलियों (अंगूठे, तर्जनी और मध्य) को व्यवस्थित करते हैं ताकि वे एक दूसरे के समकोण पर हों। इस मामले में निर्देशित अंगूठा, लोरेंत्ज़ बल की दिशा को इंगित करेगा, तर्जनी (नीचे की ओर) - चुंबकीय क्षेत्र की दिशा (से उत्तरी ध्रुवदक्षिण की ओर), और बीच वाला, बड़े से लंबवत स्थित, कंडक्टर में करंट की दिशा है।

लोरेंत्ज़ बल की गणना का सूत्र नीचे दिए गए चित्र में देखा जा सकता है।

निष्कर्ष

दाएं और बाएं हाथ के नियमों को एक बार पढ़ने के बाद, प्रिय पाठक समझ जाएगा कि उनका उपयोग करना कितना आसान है। आखिरकार, वे भौतिकी के कई नियमों के ज्ञान को प्रतिस्थापित करते हैं, विशेष रूप से, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग। यहां मुख्य बात वर्तमान प्रवाह की दिशा को नहीं भूलना है।

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अक्सर ऐसा होता है कि समस्या का समाधान इस तथ्य के कारण नहीं हो पाता है कि आवश्यक सूत्र हाथ में नहीं है। शुरुआत से ही एक सूत्र प्राप्त करना सबसे तेज़ काम नहीं है, और हर मिनट मायने रखता है।

नीचे हमने "बिजली और चुंबकत्व" विषय पर बुनियादी सूत्रों को एक साथ एकत्र किया है। अब, समस्याओं को हल करते समय, आप इस सामग्री को एक संदर्भ के रूप में उपयोग कर सकते हैं, ताकि आवश्यक जानकारी खोजने में समय बर्बाद न करें।

चुंबकत्व: परिभाषा

चुंबकत्व एक चुंबकीय क्षेत्र के माध्यम से होने वाले विद्युत आवेशों की परस्पर क्रिया है।

खेत – विशेष रूपमामला। मानक मॉडल के ढांचे के भीतर, विद्युत, चुंबकीय, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र, परमाणु बल क्षेत्र, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र और हिग्स क्षेत्र। शायद अन्य काल्पनिक क्षेत्र हैं जिनके बारे में हम केवल अनुमान लगा सकते हैं या बिल्कुल भी अनुमान नहीं लगा सकते हैं। आज हम चुंबकीय क्षेत्र में रुचि रखते हैं।

चुंबकीय प्रेरण

जिस प्रकार आवेशित पिंड अपने चारों ओर एक विद्युत क्षेत्र बनाते हैं, उसी प्रकार गतिमान आवेशित पिंड एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करते हैं। चुंबकीय क्षेत्र न केवल गतिमान आवेशों द्वारा निर्मित होता है ( विद्युत का झटका), लेकिन उन्हें भी प्रभावित करता है। वास्तव में, चुंबकीय क्षेत्र का पता गतिमान आवेशों पर उसके प्रभाव से ही लगाया जा सकता है। और यह उन पर एम्पीयर बल नामक बल के साथ कार्य करता है, जिसकी चर्चा बाद में की जाएगी।

इससे पहले कि हम विशिष्ट सूत्र देना शुरू करें, हमें चुंबकीय प्रेरण के बारे में बात करने की आवश्यकता है।

चुंबकीय प्रेरण एक चुंबकीय क्षेत्र की एक शक्ति वेक्टर विशेषता है।

यह पत्र के साथ चिह्नित है बी और में मापा जाता है टेस्ला (टी एल) . तनाव के साथ सादृश्य द्वारा विद्युत क्षेत्र इ चुंबकीय प्रेरण दर्शाता है कि आवेश पर चुंबकीय क्षेत्र कितना प्रबल कार्य करता है।

वैसे तो आपको बहुत से मिलेंगे रोचक तथ्यइस विषय पर हमारे लेख में।

चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा कैसे निर्धारित करें?यहां हम मुद्दे के व्यावहारिक पक्ष में रुचि रखते हैं। समस्याओं में सबसे आम मामला एक कंडक्टर द्वारा करंट के साथ बनाया गया चुंबकीय क्षेत्र है, जो या तो सीधा हो सकता है, या एक सर्कल या कॉइल के रूप में हो सकता है।

चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा निर्धारित करने के लिए, है दाहिने हाथ का नियम. अमूर्त और स्थानिक सोच का उपयोग करने के लिए तैयार हो जाइए!

यदि आप कंडक्टर को अपने दाहिने हाथ में लेते हैं ताकि अंगूठा धारा की दिशा में इंगित करे, तो कंडक्टर के चारों ओर मुड़ी हुई उंगलियां कंडक्टर के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की दिशा दिखाएगी। प्रत्येक बिंदु पर चुंबकीय प्रेरण के वेक्टर को बल की रेखाओं के लिए स्पर्शरेखा रूप से निर्देशित किया जाएगा।

amp शक्ति

कल्पना कीजिए कि प्रेरण के साथ एक चुंबकीय क्षेत्र है बी. यदि हम लंबाई का एक चालक रखते हैं मैं , जिससे होकर करंट प्रवाहित होता है मैं , तो क्षेत्र बल के साथ कंडक्टर पर कार्य करेगा:

यह वही है एम्पीयर पावर . कोना अल्फा चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा और कंडक्टर में वर्तमान की दिशा के बीच का कोण है।

एम्पीयर बल की दिशा बाएं हाथ के नियम द्वारा निर्धारित की जाती है: यदि आप बाएं हाथ को इस तरह रखते हैं कि चुंबकीय प्रेरण की रेखाएं हथेली में प्रवेश करती हैं, और फैली हुई उंगलियां धारा की दिशा को इंगित करती हैं, तो अलग रखा गया अंगूठा इंगित करेगा एम्पीयर बल की दिशा।

लोरेंत्ज़ बल

हमने पाया कि क्षेत्र विद्युत धारा के साथ एक चालक पर कार्य करता है। लेकिन अगर ऐसा है, तो शुरू में यह प्रत्येक गतिमान आवेश पर अलग-अलग कार्य करता है। वह बल जिससे चुंबकीय क्षेत्र उसमें गतिमान व्यक्ति पर कार्य करता है आवेश, बुलाया लोरेंत्ज़ बल . यहाँ यह शब्द नोट करना महत्वपूर्ण है "चलती", इसलिए चुंबकीय क्षेत्र स्थिर आवेशों पर कार्य नहीं करता है।

तो, आवेश वाला एक कण क्यू प्रेरण के साथ एक चुंबकीय क्षेत्र में चलता है पर गति के साथ वी , एक अल्फा कण वेग वेक्टर और चुंबकीय प्रेरण वेक्टर के बीच का कोण है। तब कण पर कार्य करने वाला बल है:

लोरेंत्ज़ बल की दिशा का निर्धारण कैसे करें?बाएं हाथ का नियम। यदि प्रेरण वेक्टर हथेली में प्रवेश करता है, और उंगलियां वेग की दिशा में इंगित करती हैं, तो मुड़ा हुआ अंगूठा लोरेंत्ज़ बल की दिशा दिखाएगा। ध्यान दें कि धन आवेशित कणों के लिए दिशा इस प्रकार निर्धारित की जाती है। ऋणात्मक आवेशों के लिए, परिणामी दिशा उलटी होनी चाहिए।

यदि द्रव्यमान का एक कण एम प्रेरण की रेखाओं के लंबवत क्षेत्र में उड़ता है, फिर यह एक वृत्त में गति करेगा, और लोरेंत्ज़ बल एक अभिकेन्द्रीय बल की भूमिका निभाएगा। वृत्त की त्रिज्या और एकसमान चुंबकीय क्षेत्र में एक कण के परिक्रमण काल ​​को सूत्र द्वारा ज्ञात किया जा सकता है:

धाराओं की बातचीत

आइए दो मामलों पर विचार करें। सबसे पहले, एक सीधे तार में करंट प्रवाहित होता है। दूसरा गोलाकार लूप में है। जैसा कि हम जानते हैं, करंट एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है।

पहले मामले में, करंट वाले तार का चुंबकीय प्रेरण मैं दूरी पर आर इससे सूत्र द्वारा गणना की जाती है:

म्यू पदार्थ की चुंबकीय पारगम्यता है, सूचकांक शून्य के साथ एमयू चुंबकीय स्थिरांक है।

दूसरे मामले में, करंट के साथ एक वृत्ताकार लूप के केंद्र में चुंबकीय प्रेरण है:

साथ ही, समस्याओं को हल करते समय, परिनालिका के अंदर चुंबकीय क्षेत्र का सूत्र उपयोगी हो सकता है। - यह एक कॉइल है, यानी करंट के साथ वृत्ताकार घुमावों का एक सेट।

उनकी संख्या होने दें एन , और सोलनोइल की लंबाई ही है मैं . तब परिनालिका के अंदर के क्षेत्र की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

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चुंबकीय प्रवाह और EMF

यदि चुंबकीय प्रेरण चुंबकीय क्षेत्र की एक सदिश विशेषता है, तो चुंबकीय प्रवाह – अदिश, जो सबसे महत्वपूर्ण क्षेत्र विशेषताओं में से एक है। आइए कल्पना करें कि हमारे पास किसी प्रकार का फ्रेम या समोच्च है जिसका एक निश्चित क्षेत्र है। चुंबकीय प्रवाह दर्शाता है कि एक इकाई क्षेत्र से कितनी बल रेखाएँ गुजरती हैं, अर्थात यह क्षेत्र की तीव्रता की विशेषता है। में मापा गया वेबरैच (पश्चिम बंगाल) और निरूपित एफ .

एस - समोच्च क्षेत्र, अल्फा समोच्च विमान और वेक्टर के लिए सामान्य (लंबवत) के बीच का कोण है पर .

सर्किट के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह को बदलते समय, सर्किट प्रेरित होता है ईएमएफ , सर्किट के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह के परिवर्तन की दर के बराबर। वैसे, आप हमारे अन्य लेखों में इलेक्ट्रोमोटिव बल क्या है, इसके बारे में अधिक पढ़ सकते हैं।

संक्षेप में, उपरोक्त सूत्र विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के फैराडे के नियम का सूत्र है। हम आपको याद दिलाते हैं कि किसी भी मात्रा के परिवर्तन की दर समय के संबंध में उसके व्युत्पन्न के अलावा और कुछ नहीं है।

चुंबकीय प्रवाह और प्रेरण ईएमएफ के लिए भी विपरीत सच है। सर्किट में करंट में बदलाव से चुंबकीय क्षेत्र में बदलाव होता है और तदनुसार, चुंबकीय प्रवाह में बदलाव होता है। इस मामले में, स्व-प्रेरण का एक ईएमएफ उत्पन्न होता है, जो सर्किट में करंट में बदलाव को रोकता है। चुंबकीय प्रवाह जो वर्तमान के साथ सर्किट में प्रवेश करता है उसे अपना चुंबकीय प्रवाह कहा जाता है, सर्किट में वर्तमान की ताकत के समानुपाती होता है और इसकी गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

ली एक आनुपातिकता कारक है जिसे अधिष्ठापन कहा जाता है, जिसे में मापा जाता है हेनरी (Gn) . अधिष्ठापन सर्किट के आकार और माध्यम के गुणों से प्रभावित होता है। कुंडल लंबाई के लिए मैं और घुमावों की संख्या के साथ एन अधिष्ठापन की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

स्व-प्रेरण के EMF का सूत्र:

चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा

विद्युत, परमाणु ऊर्जा, गतिज ऊर्जा। चुंबकीय ऊर्जा ऊर्जा का एक रूप है। भौतिक समस्याओं में, कुंडल के चुंबकीय क्षेत्र की ऊर्जा की गणना करना अक्सर आवश्यक होता है। करंट के साथ चुंबकीय ऊर्जा का तार मैं और अधिष्ठापन ली के बराबर है:

वॉल्यूमेट्रिक क्षेत्र ऊर्जा घनत्व:

बेशक, ये सभी भौतिकी खंड के मूल सूत्र नहीं हैं। « बिजली और चुंबकत्व » हालांकि, वे अक्सर मानक समस्याओं और गणनाओं को हल करने में मदद कर सकते हैं। यदि आपको तारक के साथ कोई समस्या आती है, और आपको इसकी कुंजी नहीं मिल रही है, तो अपने जीवन को सरल बनाएं और संपर्क करें