చుట్టూ విద్యుత్ ఛార్జీలు కదులుతున్నాయి. కదిలే ఛార్జ్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం. ఫార్ములా, అనుభవం. కొత్త పదార్థం యొక్క సాధారణీకరణ మరియు ఏకీకరణ దశ

కరెంట్ మోసే ప్రతి కండక్టర్ పరిసర స్థలంలో అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తుంది. ఎలక్ట్రిక్ కరెంట్ అనేది ఎలక్ట్రిక్ ఛార్జీల యొక్క ఆర్డర్ కదలిక. అందువల్ల, వాక్యూమ్ లేదా మాధ్యమంలో కదిలే ఏదైనా ఛార్జ్ దాని చుట్టూ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తుందని మేము చెప్పగలం. ప్రయోగాత్మక డేటా సాధారణీకరణ ఫలితంగా

పాయింట్ ఛార్జ్ యొక్క ఫీల్డ్ Bని నిర్వచించే చట్టం స్థాపించబడింది ప్ర, సాపేక్షత లేని వేగంతో స్వేచ్ఛగా కదలడం v. ఉచిత ఛార్జ్ ఉద్యమం కిందస్థిరమైన వేగంతో దాని కదలికను సూచిస్తుంది. ఈ చట్టం సూత్రం ద్వారా వ్యక్తీకరించబడింది

ఎక్కడ ఆర్ - ఛార్జ్ నుండి తీసుకోబడిన వ్యాసార్థ వెక్టర్ ప్రపరిశీలన పాయింట్ వరకు ఎం(Fig. 168). వ్యక్తీకరణ (113.1) ప్రకారం, వెక్టర్ B అనేది వెక్టర్స్ v మరియు z ఉన్న సమతలానికి లంబంగా నిర్దేశించబడుతుంది, అవి: అయస్కాంత ప్రేరణ నుండి z వరకు తిరిగేటప్పుడు దాని దిశ కుడి స్క్రూ యొక్క అనువాద చలన దిశతో సమానంగా ఉంటుంది మాడ్యూల్ (113.1) సూత్రం ద్వారా లెక్కించబడుతుంది

ఇక్కడ a అనేది వెక్టర్స్ మధ్య కోణం vమరియు ఆర్.

వ్యక్తీకరణలను (110.1) మరియు (113.1) పోల్చడం ద్వారా, కదిలే ఛార్జ్ దాని అయస్కాంత లక్షణాలలో ప్రస్తుత మూలకంతో సమానంగా ఉంటుందని మేము చూస్తాము:

Iడి ఎల్= Q v.

ఇచ్చిన చట్టాలు (113.1) మరియు (113.2) తక్కువ వేగంతో మాత్రమే చెల్లుబాటు అవుతాయి (v<

ఫార్ములా (113.1) స్పీడ్ vతో కదిలే ధనాత్మక చార్జ్ యొక్క అయస్కాంత ప్రేరణను నిర్ణయిస్తుంది. ప్రతికూల ఛార్జ్ కదులుతుంటే, అప్పుడు ప్రదీనితో భర్తీ చేయాలి - ప్ర.వేగం v - సంబంధిత

శరీర వేగం, అనగా పరిశీలకుడికి సంబంధించి వేగం. వెక్టర్ INపరిశీలనలో ఉన్న సూచన ఫ్రేమ్‌లో సమయం మరియు పాయింట్ యొక్క స్థానం రెండింటిపై ఆధారపడి ఉంటుంది ఎంపరిశీలనలు. అందువల్ల, కదిలే ఛార్జ్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క సాపేక్ష స్వభావాన్ని నొక్కి చెప్పడం అవసరం.

కదిలే ఛార్జ్ యొక్క క్షేత్రాన్ని మొదట అమెరికన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త జి. రోలాండ్ (1848-1901) కనుగొన్నారు. ఈ వాస్తవాన్ని చివరకు మాస్కో విశ్వవిద్యాలయం ప్రొఫెసర్ A. A. ఐఖెన్‌వాల్డ్ (1863-1944) స్థాపించారు, అతను ఉష్ణప్రసరణ కరెంట్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని, అలాగే ధ్రువణ విద్యుద్వాహకము యొక్క బౌండ్ ఛార్జీల అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని అధ్యయనం చేశాడు. స్వేచ్ఛగా కదిలే ఛార్జీల యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని విద్యావేత్త A.F. Ioffe కొలుస్తారు, అతను ఎలక్ట్రాన్ పుంజం మరియు ప్రసరణ కరెంట్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ఉత్తేజిత భావనలో సమానత్వాన్ని నిరూపించాడు.

§114. కదిలే ఛార్జ్‌పై అయస్కాంత క్షేత్రం ప్రభావం

అయస్కాంత క్షేత్రం ప్రస్తుత-వాహక కండక్టర్లపై మాత్రమే కాకుండా (§111 చూడండి), కానీ అయస్కాంత క్షేత్రంలో కదిలే వ్యక్తిగత ఛార్జీలపై కూడా పని చేస్తుందని అనుభవం చూపిస్తుంది. ఎలెక్ట్రిక్ చార్జ్‌పై ఫోర్స్ యాక్టింగ్ ప్ర v వేగంతో అయస్కాంత క్షేత్రంలో కదలడాన్ని అంటారు లోరెంజ్ ఫోర్స్మరియు సూత్రం ద్వారా వ్యక్తీకరించబడింది

ఎఫ్=ప్ర[vB], (114.1) ఇక్కడ B అనేది ఛార్జ్ కదిలే అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ప్రేరణ.

లోరెంజ్ శక్తి యొక్క దిశను ఉపయోగించి నిర్ణయించబడుతుంది ఎడమ చేతి నియమాలు:ఎడమ చేతి అరచేతి స్థానంలో ఉంటే వెక్టర్ B దానిలోకి ప్రవేశిస్తుంది మరియు నాలుగు విస్తరించిన వేళ్లు వెక్టార్ v వెంట మళ్లించబడి ఉంటే (కోసం Q> 0 దిశలు Iమరియు v ఒకే విధంగా ఉంటాయి ప్ర<0-противоположны), то отогнутый большой палец покажет направление силы, действующей на సానుకూల ఛార్జ్.అంజీర్లో. 169 వెక్టర్స్ యొక్క పరస్పర విన్యాసాన్ని చూపిస్తుంది v, B (ఫీల్డ్ మన వైపు మళ్లించబడింది, చుక్కల ద్వారా చిత్రంలో చూపబడింది) మరియు ఎఫ్సానుకూల ఛార్జ్ కోసం. ప్రతికూల ఛార్జ్పై, శక్తి వ్యతిరేక దిశలో పనిచేస్తుంది.

లోరెంజ్ ఫోర్స్ యొక్క మాడ్యులస్ (చూడండి (114.1)) సమానం

F=QvBపాపం,

ఇక్కడ  మధ్య కోణం vమరియు IN.

అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని మరోసారి గమనించండి (§ 109 చూడండి). స్థిర విద్యుత్ ఛార్జ్పై పని చేయదు.ఇది అయస్కాంత క్షేత్రం మరియు విద్యుత్తు మధ్య ముఖ్యమైన వ్యత్యాసం. అయస్కాంత క్షేత్రం దానిలో కదిలే ఛార్జీలపై మాత్రమే పనిచేస్తుంది.

వెక్టర్ B యొక్క పరిమాణం మరియు దిశను లోరెంజ్ శక్తి యొక్క చర్య ద్వారా నిర్ణయించవచ్చు కాబట్టి, అయస్కాంత ప్రేరణ వెక్టార్ Bని నిర్ణయించడానికి లోరెంజ్ శక్తి యొక్క వ్యక్తీకరణను ఉపయోగించవచ్చు (ఇతరులతో పాటు, § 109 చూడండి).

లోరెంజ్ శక్తి ఎల్లప్పుడూ చార్జ్ చేయబడిన కణం యొక్క కదలిక వేగానికి లంబంగా ఉంటుంది, కనుక ఇది దాని మాడ్యులస్‌ను మార్చకుండా ఈ వేగం యొక్క దిశను మాత్రమే మారుస్తుంది. పర్యవసానంగా, లోరెంజ్ ఫోర్స్ ఏ పని చేయదు. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రం దానిలో కదులుతున్న చార్జ్డ్ కణంపై పని చేయదు మరియు అయస్కాంత క్షేత్రంలో కదులుతున్నప్పుడు ఈ కణం యొక్క గతి శక్తి మారదు.

కదిలే విద్యుత్ ఛార్జ్, ఇండక్షన్ Bతో కూడిన అయస్కాంత క్షేత్రంతో పాటు, తీవ్రతతో కూడిన విద్యుత్ క్షేత్రం ద్వారా కూడా ప్రభావితమైతే ఇ, అప్పుడు ఫలితంగా శక్తి ఎఫ్, ఛార్జ్‌కు వర్తించబడుతుంది, ఇది శక్తుల వెక్టార్ మొత్తానికి సమానం - విద్యుత్ క్షేత్రం మరియు లోరెంజ్ శక్తి నుండి పనిచేసే శక్తి:

ఎఫ్=ప్రఇ + ప్ర[vB].

ఈ వ్యక్తీకరణ అంటారు లోరెంజ్ ఫార్ములా.ఈ ఫార్ములాలోని వేగం v అనేది అయస్కాంత క్షేత్రానికి సంబంధించి ఛార్జ్ యొక్క వేగం.

• కరెంట్ ఉన్న ఏదైనా కండక్టర్ చుట్టూ, అంటే కదిలే విద్యుత్ ఛార్జీల చుట్టూ, ఉంది ఒక అయస్కాంత క్షేత్రం.
• అయస్కాంత క్షేత్రం విద్యుత్ ప్రవాహం ద్వారా మాత్రమే కాకుండా, కూడా సృష్టించబడుతుంది శాశ్వత అయస్కాంతాలు.
• అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖల దిశ కండక్టర్‌లోని ప్రస్తుత దిశకు సంబంధించినది. ఈ దిశ క్షేత్రంలోని ప్రతి బిందువు వద్ద అయస్కాంత సూది యొక్క ఉత్తర ధ్రువాన్ని సూచిస్తుంది.

• కండక్టర్‌లోని కరెంట్ దిశ వ్యతిరేక దిశకు మారినప్పుడు, అయస్కాంత సూదులు 180° తిరుగుతాయి. ఇది ఫీల్డ్ లైన్ల దిశలో సంబంధిత మార్పును సూచిస్తుంది.
• భూమి యొక్క అయస్కాంత ధ్రువాలు భౌగోళిక వాటితో ఏకీభవించవు.
• భూమి యొక్క అయస్కాంత ఉత్తర ధ్రువందక్షిణ భౌగోళిక ధ్రువానికి సమీపంలో ఉంది.
• భూమి యొక్క దక్షిణ అయస్కాంత ధ్రువంఉత్తర భౌగోళిక ధ్రువానికి సమీపంలో ఉంది.

మిమ్మల్ని మీరు తనిఖీ చేసుకోండి

1. అయస్కాంత క్షేత్రం ఉంది:
   1. స్థిర విద్యుత్ ఛార్జీల చుట్టూ
   2. కదిలే విద్యుత్ ఛార్జీలు మరియు శాశ్వత అయస్కాంతాల చుట్టూ
   3. శాశ్వత అయస్కాంతాల చుట్టూ మాత్రమే
   4. పైన పేర్కొన్న సందర్భాలలో ఏదీ లేదు
2. ఓర్స్టెడ్ అనుభవం నిరూపించింది:
   1. కరెంట్ మోసే కండక్టర్ చుట్టూ అయస్కాంత క్షేత్రం ఉంది
   2. కరెంట్ మోసే కండక్టర్ చుట్టూ అయస్కాంత క్షేత్రం ఉండదు
   3. కరెంట్ మోసే కండక్టర్ అయస్కాంత సూదితో సంకర్షణ చెందుతుంది
   4. కరెంట్ మోసే రెండు సమాంతర కండక్టర్లు ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందుతాయి
3. అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలు:
   1. కండక్టర్‌ను చుట్టుముట్టే మూసి వక్రతలు
   2. కండక్టర్‌లో కరెంట్ దిశలో ఉన్న సరళ రేఖలు
   3. కండక్టర్‌లో కరెంట్ దిశకు ఎదురుగా ఉన్న పంక్తులు
   4. కరెంట్ మోసే కండక్టర్‌కు లంబంగా ఉండే పంక్తులు

1. ప్రస్తుత కాయిల్ చుట్టూ:
   1. ఒక అయస్కాంత క్షేత్రం ఏర్పడుతుంది
   2. అయస్కాంత క్షేత్రం ఏర్పడదు
   3. కొన్ని సందర్భాల్లో అయస్కాంత క్షేత్రం కనిపిస్తుంది, మరికొన్నింటిలో అది అదృశ్యమవుతుంది
2. ఎలక్ట్రిక్ మోటారులో కింది పరివర్తన జరుగుతుంది:
   1. యాంత్రిక పనిలో ఛార్జీలను కదిలించే శక్తి
   2. యాంత్రిక పనిలోకి అణువుల గతిశక్తి
   3. సంభావ్యతకు గతిశక్తి
   4. యాంత్రిక శక్తి విద్యుత్ శక్తిగా

కదిలే ఛార్జ్ ద్వారా అయస్కాంత క్షేత్రం ఏర్పడుతుందా? రచయిత ఇచ్చిన నేను పుంజంఉత్తమ సమాధానం ప్రతిదీ సరిగ్గా అలాంటిదే. కదలిక సాపేక్షమైనది. అందువల్ల, ఛార్జ్ కదిలే సిస్టమ్‌లో అయస్కాంత క్షేత్రం గమనించబడుతుంది. అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టించడానికి, రెండు వేర్వేరు చార్జ్డ్ కణాలు కదలడం అవసరం లేదు. కండక్టర్లలో కరెంట్ ప్రవహించినప్పుడు, ఛార్జీలు భర్తీ చేయబడతాయి మరియు బలహీనమైన (ఎలక్ట్రోస్టాటిక్‌తో పోలిస్తే) అయస్కాంత ప్రభావాలు తెరపైకి వస్తాయి.
SRT మరియు కూలంబ్ ఫీల్డ్ నుండి అయస్కాంత క్షేత్రాల సమీకరణాలను పొందే గణనలను ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్‌పై ఏదైనా పాఠ్య పుస్తకంలో చూడవచ్చు. ఉదాహరణకు, ఫిజిక్స్‌పై ఫేన్‌మాన్ ఉపన్యాసాలు, వాల్యూం 5 (విద్యుత్ మరియు అయస్కాంతత్వం) Ch. 13 (మాగ్నెటోస్టాటిక్స్) §6లో ఖచ్చితంగా ఈ సమస్యను వివరంగా చర్చిస్తుంది.
ట్యుటోరియల్‌ని http:// libలో చూడవచ్చు. homelinux. org/_djvu/P_Physics/PG_General కోర్సులు/Feynman/Fejnman R., R.Lejton, M.Se"nds. వాల్యూమ్ 5. E"lektrichestvo i Magnetizm (ru)(T)(291s).djvu
6వ సంపుటం (ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్)లో చాలా ఆసక్తికరమైన సమాచారం ఉంది.
http:// lib. homelinux. org/_djvu/P_Physics/PG_General courses/Feynman/Fejnman R., R.Lejton, M.Se"nds. Volume 6. E"lektrodinamika (ru)(T)(339s).djvu
(సైట్ చిరునామాలో అదనపు ఖాళీలను మాత్రమే తీసివేయండి)
మరియు మీరు ఊపుతున్న చార్జ్డ్ స్టిక్ నుండి రేడియేషన్ మరియు అయస్కాంత క్షేత్రం చిన్నదిగా ఉంటుంది వేగం వల్ల కాదు, కానీ ఛార్జ్ యొక్క అతితక్కువ కారణంగా (మరియు ఇంత చిన్న ఛార్జ్ యొక్క కదలిక ద్వారా సృష్టించబడిన కరెంట్ మొత్తం - మీరు లెక్కించవచ్చు అది మీరే).

నుండి సమాధానం సీప్[గురు]
ఉద్యమం యొక్క భావన సాపేక్షమైనది. కాబట్టి, అవును, ఒక కోఆర్డినేట్ సిస్టమ్‌లో అయస్కాంత క్షేత్రం ఉంటుంది, మరొకటి భిన్నంగా ఉంటుంది, మూడవది అది అస్సలు ఉండదు. వాస్తవానికి, అయస్కాంత క్షేత్రం అస్సలు లేదు, గణనలను చాలా సులభతరం చేసే మాగ్నెటిక్ అని పిలువబడే కల్పిత క్షేత్రాన్ని పరిచయం చేయడం ద్వారా ఛార్జీలను కదిలించడం కోసం ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతం యొక్క ప్రభావాలను వివరించడం చాలా సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది. సాపేక్షత సిద్ధాంతం రాకముందు, అయస్కాంత క్షేత్రం ఒక స్వతంత్ర సంస్థగా పరిగణించబడింది మరియు సాపేక్షత సిద్ధాంతం మరియు కూలంబ్ చట్టం ఆధారంగా దానికి ఆపాదించబడిన శక్తులను అది లేకుండా ఖచ్చితంగా లెక్కించవచ్చని నిర్ధారించబడింది. కానీ, వాస్తవానికి, జిమ్లెట్ నియమం కంటే సాపేక్షత సిద్ధాంతాన్ని ఆచరణలో ఉపయోగించడం చాలా కష్టం 😉 మరియు విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత క్షేత్రాలు దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటాయి కాబట్టి (రెండవది మార్పుల యొక్క పరిణామాల యొక్క దృశ్య వివరణ అయినప్పటికీ. మొదటిది), వారు ఒకే విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం గురించి మాట్లాడతారు.
చార్జ్డ్ స్టిక్‌తో గది చుట్టూ పరిగెత్తడానికి, సాపేక్షత సిద్ధాంతం అవసరం లేదు - వాస్తవానికి, అయస్కాంత క్షేత్రం ఏర్పడుతుంది, తరంగాలు విడుదలవుతాయి మరియు చాలా బలహీనమైనవి మాత్రమే. సృష్టించబడిన ఫీల్డ్ యొక్క తీవ్రతను లెక్కించడం ఒక పాఠశాల పిల్లల కోసం ఒక పని.

నుండి సమాధానం అంగీకరిస్తున్నాను[గురు]
సరే, మళ్ళీ నేను ఫిజిక్స్‌కి బదులుగా టాయిలెట్‌లో ధూమపానం చేసాను ... పాఠ్యపుస్తకాన్ని తెరవడం కష్టమా? ఇది స్పష్టంగా "విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం", మొదలైనవి. మా లిసాపెట్‌లు శాశ్వత చలన యంత్రాలను వ్రాయడానికి మరియు కనిపెట్టడానికి ఇష్టపడతారు. టోర్షన్ క్షేత్రాలపై..

నుండి సమాధానం VintHeXer[యాక్టివ్]
సాధారణంగా, IMHO, ఆంపియర్ చట్టం మరియు సంజ్ఞామానంలో ఒక కోణం యొక్క సైన్ కలిగి ఉన్న కొన్ని ఇతర చాలా తెలివైన సూత్రం ప్రకారం, ఇది ఇప్పటికే కండక్టర్‌లో చార్జ్ చేయబడిన కణం యొక్క కదలిక అవసరమని చూపిస్తుంది (మళ్ళీ IMHO), ఎందుకంటే ప్రస్తుత బలం వోల్టేజ్ మరియు రెసిస్టెన్స్ వద్ద ఉంటుంది... వోల్టేజ్ ఉన్నట్లుగా ఉంది (కణం ఛార్జ్ చేయబడింది), కానీ ప్రతిఘటన శూన్యంలో ఉంది...
సాధారణంగా, నరకం ఎవరికి తెలుసు... ముఖ్యంగా శూన్యంలో చార్జ్డ్ పార్టికల్ కదలిక గురించి))

నుండి సమాధానం క్రాబ్ పార్క్[గురు]
బాగా, మీరు భౌతిక పాఠ్యపుస్తకాలలో వివరణాత్మక ముగింపు కోసం వెతకాలి. మీరు దీన్ని డౌన్‌లోడ్ చేసుకోవచ్చు, ఉదాహరణకు, ఇక్కడ :)
"అయితే మీ సహాయంతో, కానీ పిల్లలు కూలంబ్ చట్టం మరియు సాపేక్షత సిద్ధాంతం నుండి విద్యుత్ తటస్థ కండక్టర్లలోని అయస్కాంత ఆకర్షణ లేదా ప్రవాహాల వికర్షణను క్రమంగా అంచనా వేస్తారు. వారికి ఇది వారి స్వంత చేతులతో సృష్టించబడిన అద్భుతం అవుతుంది. ఎక్కువ అవసరం లేదు. పాఠశాలలో వారు నిశ్చలమైన ఛార్జీల కోసం కూలంబ్ యొక్క చట్టం నుండి మరియు సాపేక్షత సిద్ధాంతంలో చతుర్భుజ అవకలన రూపాల పరివర్తనకు సూత్రాల నుండి, మాక్స్వెల్ యొక్క విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాల సమీకరణాలను ఎలా అనుసరిస్తారో సాధారణంగా వివరిస్తారు."
సాధారణంగా, అటువంటి ప్రశ్నలలో మీరు వ్యాఖ్యలు చేయడానికి పెట్టెను టిక్ చేయాలి...

వికీపీడియాలో అయస్కాంత క్షేత్రం
మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ గురించిన వికీపీడియా కథనాన్ని చూడండి

కదిలే ఛార్జ్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం ప్రస్తుత-వాహక కండక్టర్ చుట్టూ ఉత్పన్నమవుతుంది. దానిలో కదులుతున్న ఎలక్ట్రాన్లు ప్రాథమిక విద్యుదావేశాన్ని కలిగి ఉంటాయి కాబట్టి. ఇతర ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల కదలిక సమయంలో కూడా దీనిని గమనించవచ్చు. ఉదాహరణకు, వాయువులు లేదా ద్రవాలలో అయాన్లు. ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల యొక్క ఈ ఆర్డర్ కదలిక పరిసర ప్రదేశంలో అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క రూపాన్ని కలిగిస్తుంది. అందువల్ల, అయస్కాంత క్షేత్రం, దానికి కారణమయ్యే కరెంట్ యొక్క స్వభావంతో సంబంధం లేకుండా, చలనంలో ఒకే ఛార్జ్ చుట్టూ కూడా ఉత్పన్నమవుతుందని భావించవచ్చు.

వ్యక్తిగత ఛార్జీల ద్వారా సృష్టించబడిన ఫీల్డ్‌ల మొత్తం నుండి పర్యావరణంలో సాధారణ క్షేత్రం ఏర్పడుతుంది. సూపర్‌పొజిషన్ సూత్రం ఆధారంగా ఈ తీర్మానాన్ని తీసుకోవచ్చు. వివిధ ప్రయోగాల ఆధారంగా, పాయింట్ ఛార్జ్ కోసం అయస్కాంత ప్రేరణను నిర్ణయించే ఒక చట్టం పొందబడింది. ఈ ఛార్జ్ స్థిరమైన వేగంతో మాధ్యమంలో స్వేచ్ఛగా కదులుతుంది.

ఫార్ములా 1 - కదిలే పాయింట్ ఛార్జ్ కోసం విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క చట్టం

ఎక్కడ ఆర్వ్యాసార్థం వెక్టర్ ఛార్జ్ నుండి పరిశీలన బిందువుకు వెళుతుంది

ప్రఆరోపణ

విఛార్జ్ వేగం వెక్టర్

ఫార్ములా 2 - ఇండక్షన్ వెక్టర్ యొక్క మాడ్యులస్

ఎక్కడ ఆల్ఫాఇది వేగం వెక్టార్ మరియు వ్యాసార్థం వెక్టర్ మధ్య కోణం

ఈ సూత్రాలు సానుకూల చార్జ్ కోసం అయస్కాంత ప్రేరణను నిర్ణయిస్తాయి. ఇది ప్రతికూల ఛార్జ్ కోసం లెక్కించాల్సిన అవసరం ఉంటే, మీరు మైనస్ గుర్తుతో ఛార్జ్‌ను భర్తీ చేయాలి. ఛార్జ్ యొక్క వేగం పరిశీలన పాయింట్‌కు సంబంధించి నిర్ణయించబడుతుంది.

ఛార్జ్ కదులుతున్నప్పుడు అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని గుర్తించడానికి, మీరు ఒక ప్రయోగాన్ని నిర్వహించవచ్చు. ఈ సందర్భంలో, ఛార్జ్ తప్పనిసరిగా విద్యుత్ శక్తుల ప్రభావంతో కదలాల్సిన అవసరం లేదు. ప్రయోగం యొక్క మొదటి భాగం ఏమిటంటే విద్యుత్ ప్రవాహం ఒక వృత్తాకార కండక్టర్ గుండా వెళుతుంది. ఫలితంగా, దాని చుట్టూ అయస్కాంత క్షేత్రం ఏర్పడుతుంది. కాయిల్ పక్కన ఉన్న అయస్కాంత సూది విక్షేపం అయినప్పుడు గమనించగల చర్య.

మూర్తి 1 - అయస్కాంత సూదిపై ప్రస్తుత చర్యలతో వృత్తాకార కాయిల్

ఫిగర్ ఎడమ వైపున ఉన్న కాయిల్‌ను చూపుతుంది; కుడి వైపున దానికి లంబంగా ఉండే విమానం

ప్రయోగం యొక్క రెండవ భాగంలో, అది వేరుచేయబడిన అక్షం మీద అమర్చబడిన ఘన మెటల్ డిస్క్‌ను మేము తీసుకుంటాము. ఈ సందర్భంలో, డిస్క్‌కు ఎలక్ట్రిక్ ఛార్జ్ ఇవ్వబడుతుంది మరియు ఇది దాని అక్షం చుట్టూ త్వరగా తిప్పగలదు. డిస్క్ పైన ఒక అయస్కాంత సూది స్థిరంగా ఉంటుంది. మీరు ఛార్జ్‌తో డిస్క్‌ను తిప్పితే, బాణం తిరుగుతున్నట్లు మీరు కనుగొంటారు. అంతేకాకుండా, బాణం యొక్క ఈ కదలిక రింగ్ చుట్టూ కరెంట్ కదులుతున్నప్పుడు అదే విధంగా ఉంటుంది. మీరు డిస్క్ యొక్క ఛార్జ్ లేదా భ్రమణ దిశను మార్చినట్లయితే, అప్పుడు బాణం ఇతర దిశలో వైదొలగుతుంది.

మునుపటి విభాగంలో విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క అభివ్యక్తిని పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, ఉష్ణ మరియు రసాయన ప్రభావాలతో పాటు, విద్యుత్ ప్రవాహం అయస్కాంత దృగ్విషయం సంభవించడం ద్వారా దాని ఉనికిని సూచిస్తుంది.
జాబితా చేయబడిన సంకేతాలు సమానమైనవి కావు. ఉదాహరణకు, విస్తృత ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలను కలిగి ఉన్న కండక్టర్లలో రసాయన పరివర్తనలు పూర్తిగా లేవు. అదే కండక్టర్లలో తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, కరెంట్ యొక్క థర్మల్ అభివ్యక్తి చాలా సమం చేయబడింది. కానీ అయస్కాంత ప్రభావాలు ఎట్టి పరిస్థితుల్లోనూ కొనసాగుతాయి, ఎందుకంటే అయస్కాంత క్షేత్రం అనేది విద్యుత్ ఛార్జీలను కదిలించే ఏదైనా వ్యవస్థ ఉనికికి ఒక అనివార్యమైన పరిస్థితి.

అన్నం. 2.1 అయస్కాంత క్షేత్రం: 1 - నేరుగా కండక్టర్; 2 - ప్రస్తుత తో కాయిల్; 3 - కరెంట్తో మూడు మలుపులు;
4 - ప్రస్తుత కాయిల్స్
అయితే, అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ప్రచారం కోసం, విద్యుత్తు వలె, ఏదైనా మాధ్యమం యొక్క ఉనికి అవసరం లేదు. అయస్కాంత క్షేత్రం ఖాళీ స్థలంలో ఉండవచ్చు.
అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క సారాంశం సాధారణంగా సాధారణ స్థలం నుండి దాని విలక్షణమైన లక్షణాల చర్చ ఆధారంగా నిర్ణయించబడుతుంది.
మొదట, విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని పంపే కండక్టర్ల దగ్గర ఉక్కు ఫైలింగ్స్ యొక్క విచిత్రమైన అమరిక కారణంగా ఇటువంటి తేడాలు గుర్తించబడ్డాయి.

అన్నం. 2.2 సోలేనోయిడ్ మరియు టొరాయిడ్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం
అంజీర్లో. 2.1, 2.2 వివిధ ఆకారాల కండక్టర్ల దగ్గర ఉద్భవిస్తున్న అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలను చూపుతాయి.
సరళ కండక్టర్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలు కేంద్రీకృత వృత్తాలను ఏర్పరుస్తాయి. రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ మలుపులు పక్కపక్కనే ఉన్నప్పుడు, ప్రతి మలుపు యొక్క ఫీల్డ్‌లు అతివ్యాప్తి చెందుతాయి
స్నేహితుడిపై, ఈ సందర్భంలో ఒకరు పరిగణించవచ్చు
ప్రతి మలుపు ప్రస్తుత మూలానికి కనెక్ట్ చేయబడిందని దీని అర్థం.

ప్రయోగాల సమయంలో, స్థిర విద్యుత్ ఛార్జ్ అయస్కాంత క్షేత్రంతో సంకర్షణ చెందదని కనుగొనబడింది. ఆకర్షణ మరియు వికర్షణ శక్తులు వాటి మధ్య కనిపించవు, అయినప్పటికీ, ఛార్జ్ లేదా అయస్కాంతం చలనంలో అమర్చబడితే, వాటి మధ్య ఒక పరస్పర శక్తి వెంటనే కనిపిస్తుంది, వాటిని తిప్పడానికి మొగ్గు చూపుతుంది.

అన్నం. 2.3 అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క దిశను నిర్ణయించే నియమం
పరస్పర చర్య యొక్క బలం కదలిక యొక్క సాపేక్ష వేగం మరియు కదలిక యొక్క సాపేక్ష దిశపై ఆధారపడి ఉంటుంది. కదిలే ఛార్జీల చుట్టూ మూసివున్న శక్తి రేఖలు కనిపిస్తాయి, దీనికి సంబంధించి ఫలిత అయస్కాంత శక్తుల వెక్టర్స్ టాంజెన్షియల్‌గా దర్శకత్వం వహించబడతాయి.
కరెంట్ మోసే నేరుగా కండక్టర్ (Fig. 2.1) చుట్టూ ఉక్కు ఫైలింగ్‌ల అమరిక యొక్క నమూనా ద్వారా రుజువు చేయబడినట్లుగా, శక్తి యొక్క కేంద్రీకృత రేఖలు కదిలే ఛార్జీల మొత్తం పథాన్ని కవర్ చేస్తాయి. అయస్కాంత శక్తుల చర్య యొక్క రేఖలు ప్రస్తుత ప్రవాహం యొక్క దిశకు లంబంగా ఉన్న విమానంలో ఉన్నాయని శక్తి రేఖల చిత్రం చూపిస్తుంది. అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క దిశ సాధారణంగా జిమ్లెట్ నియమం (Fig. 2.3) ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.
స్క్రూ యొక్క అనువాద దిశ కండక్టర్‌లోని కరెంట్ దిశతో సమానంగా ఉంటే, అప్పుడు స్క్రూ లేదా కార్క్‌స్క్రూ యొక్క తల యొక్క భ్రమణ దిశ అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖల దిశకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. మీరు మరొక నియమాన్ని ఉపయోగించవచ్చు. మీరు ప్రస్తుత దిశలో చూస్తే, అయస్కాంత రేఖలు సవ్యదిశలో కదలిక దిశలో దర్శకత్వం వహించబడతాయి.
ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్ యొక్క చట్రంలో అధ్యయనం చేయబడిన కదలికలు యాంత్రిక కదలికల నుండి భిన్నంగా ఉన్నాయని ప్రత్యేకంగా గమనించాలి. మెకానికల్ మోషన్ అనేది ఒకదానికొకటి సాపేక్షంగా లేదా ఎంచుకున్న రిఫరెన్స్ సిస్టమ్‌కు సంబంధించి శరీరాల సాపేక్ష స్థితిలో మార్పును వర్ణిస్తుంది.
విద్యుత్ ప్రవాహం ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల కదలికతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది, అయితే ప్రస్తుత సంభవించే దృగ్విషయం కేవలం ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల కదలికకు తగ్గించబడదు. వాస్తవం ఏమిటంటే, చార్జ్ చేయబడిన కణాలు వాటి స్వంత విద్యుత్ క్షేత్రంతో పాటు కదులుతాయి మరియు విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క కదలిక, క్రమంగా, అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ఆవిర్భావాన్ని ప్రారంభిస్తుంది.
ఈ విషయంలో, దాని సారాంశంలో, విద్యుత్ ప్రవాహం అయస్కాంత క్షేత్రంతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. అంతరిక్షంలో ఏ సమయంలోనైనా ఈ ఫీల్డ్ యొక్క బలం ప్రస్తుత బలానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని విద్యుత్ ప్రవాహం నుండి విడిగా మరియు స్వతంత్రంగా పొందడం సాధ్యం కాదని స్థిర అభిప్రాయం.
మాగ్నెటైజ్డ్ బాడీస్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రాలు, ఉదాహరణకు, సహజ అయస్కాంతాలు, వాటి ఇంట్రా-అణు ప్రవాహాల లక్షణాల కారణంగా కూడా ఇటువంటి లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి. అయస్కాంత క్షేత్రాల సంభవం కండక్టర్ యొక్క భౌతిక లక్షణాలకు సంబంధించినది కాదు, కానీ దాని ద్వారా ప్రవహించే ప్రస్తుత బలం ద్వారా మాత్రమే నిర్ణయించబడుతుంది.
అయస్కాంతత్వం యొక్క దృక్కోణం నుండి, "ప్రస్తుత బలం" అనే పదం పరిస్థితులకు పూర్తిగా సరిపోదు. కరెంట్ యొక్క పరిమాణం (ఇది మరింత నిర్దిష్టమైన నిర్వచనం) వాస్తవానికి ఛార్జ్ మొత్తం బదిలీ వేగం రెండింటినీ పరిగణించవచ్చు మరియు కరెంట్ గణితశాస్త్రపరంగా నిర్వచించబడుతుంది. మరోవైపు, కరెంట్ యొక్క పరిమాణం ప్రత్యేకంగా ప్రస్తుత అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని నిర్ణయిస్తుంది, అనగా. చార్జ్డ్ కణాల వాస్తవ కదలికల సంక్లిష్ట చిత్రాన్ని సంశ్లేషణ చేస్తుంది.
అనేక ప్రయోగాత్మక వాస్తవాల సాధారణీకరణ ఆధారంగా, అయస్కాంత క్షేత్రంలో కదులుతున్న ఛార్జ్‌పై పనిచేసే శక్తి (లోరెంజ్ ఫోర్స్) యొక్క పరిమాణాన్ని లెక్కించే ఒక చట్టం పొందబడింది.
Fl = q(v x H
ఇక్కడ q అనేది ఎలెక్ట్రిక్ చార్జ్, v అనేది ఛార్జ్ వెలాసిటీ వెక్టర్, B అనేది మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్ వెక్టర్, దీని భౌతిక అర్థం క్రింద నిర్వచించబడుతుంది. లోరెంజ్ శక్తి సమీకరణాన్ని స్కేలార్ రూపంలో వ్రాయవచ్చు r
Fl = qvBsin(V;B).
B కి సంబంధించి లోరెంజ్ శక్తి యొక్క సమీకరణాన్ని పరిష్కరించడం ద్వారా అయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క పరిమాణాన్ని నిర్ధారిద్దాం.
B = H [v] = 1H 1s = -H- = Tl. qv 1Kd - 1m A - s
మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ ఇండక్షన్ యూనిట్‌ను టెస్లా అంటారు. టెస్లా అనేది ప్రయోగశాల పరిస్థితులలో చాలా పెద్ద విలువ, ప్రత్యేక ప్రయత్నాల ద్వారా, B = 8 - 10 టెస్లాతో అయస్కాంత క్షేత్రాలను పొందడం సాధ్యమవుతుంది, అయితే ప్రకృతిలో చాలా పెద్ద ఇండక్షన్ విలువ కలిగిన క్షేత్రాలు ఉన్నాయి.

అన్నం. 2.4 నికోలా టెస్లా
నికోలా టెస్లా 1856లో జన్మించిన దేశంలో ఇటీవలి వరకు యుగోస్లేవియా అని పిలిచేవారు, ఇప్పుడు అది క్రొయేషియా. టెస్లా ఒక క్లెయిర్‌వాయెంట్ మరియు వివిధ పారానార్మల్ సామర్థ్యాలను కలిగి ఉన్నారని నిరంతర పుకార్లు ఉన్నాయి.
అన్నింటికంటే, వాస్తవ ప్రపంచంలో, అతను తన యవ్వనంలో ప్రసిద్ది చెందాడు, అతను ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ జనరేటర్‌ను సృష్టించినప్పుడు మరియు తద్వారా విద్యుత్తును విస్తృతంగా ఉపయోగించుకునే అవకాశాన్ని మానవాళికి అందించాడు. తన ఆవిష్కరణలో, అతను ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్ యొక్క అన్ని అధునాతన ఆలోచనలను వక్రీభవించాడు.
అతని సృజనాత్మక జీవిత చరిత్ర యొక్క ఒక నిర్దిష్ట దశలో, విధి తన అనేక ఆవిష్కరణలకు ప్రసిద్ధి చెందిన ఎడిసన్‌తో కలిసి ప్రతిభావంతులైన శాస్త్రవేత్త మరియు ఆవిష్కర్తను తీసుకువచ్చింది. అయితే, సృజనాత్మక యూనియన్ పని చేయలేదు.
ఇండస్ట్రియల్ పవర్ ఇంజనీరింగ్‌లో నిమగ్నమై, ఎడిసన్ తన ప్రధాన దృష్టిని డైరెక్ట్ కరెంట్‌పై ఉంచాడు, అయితే యువ స్లావ్‌కు భవిష్యత్తు ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌కి చెందినదని స్పష్టంగా ఉంది, అదే మనం ఇప్పుడు చూస్తున్నాము.
చివరికి, ఎడిసన్, ఆధునిక యాసను ఉపయోగించడానికి, టెస్లాను "డంప్డ్" చేశాడు. ఎలక్ట్రిక్ ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ జనరేటర్‌ను కనిపెట్టమని అతనికి సూచించి, విజయవంతమైతే బహుమతిగా 50 వేల డాలర్లు ఇస్తానని వాగ్దానం చేశాడు. జనరేటర్ సృష్టించబడింది, కానీ బహుమతి లేదు.
అంతేకాకుండా, ఎడిసన్ టెస్లా యొక్క "అమెరికన్ హాస్యం" యొక్క భావం లేకపోవడాన్ని ప్రస్తావించాడు. అదనంగా, ఎడిసన్, తన అధికారంపై ఆధారపడి, మానవ ఆరోగ్యానికి ప్రత్యామ్నాయ విద్యుత్తు యొక్క అపారమైన హానిని ప్రచారం చేశాడు. ఎడిసన్ ఎంత కథకుడు. అతని భయాలను ధృవీకరించడానికి, అతను ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహంతో కుక్కను బహిరంగంగా చంపాడు. డైరెక్ట్ కరెంట్‌తో అటువంటి ప్రభావాన్ని సులభంగా సాధించవచ్చు.
టెస్లా స్వయంగా తన పట్ల అప్రమత్తమైన వైఖరికి కారణాలను ఇచ్చాడని గమనించాలి, అంగారక గ్రహం క్షితిజ సమాంతరంగా పైకి లేచినప్పుడు అతనికి సందేశాలు పంపుతూ కొన్ని గ్రహాంతర నాగరికత తనతో సంబంధం కలిగి ఉందని పేర్కొన్నాడు.
అదనంగా, టెస్లా తన వద్ద ఒక వ్యక్తి వయస్సును త్వరగా మార్చగల పరికరాలను కలిగి ఉన్నాడని పేర్కొన్నాడు. టెస్లా యొక్క కొన్ని ప్రకటనలు ఖచ్చితంగా వివాదాస్పదమైనప్పటికీ, ఆధునిక విజ్ఞాన దృక్కోణం నుండి, అతను తన సమయానికి ముందే ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్ రంగంలో ప్రధాన నిపుణుడు.

అన్నం. 2.5 ఏకరీతి అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఎలక్ట్రాన్ యొక్క కదలిక
లో (V;B)
= 1.
లోరెంజ్ శక్తి ఎల్లప్పుడూ కణం యొక్క వేగానికి లంబంగా నిర్దేశించబడిందని చూడవచ్చు, అనగా. ఇది ఏ పని చేయదు, ఇది కణం యొక్క గతిశక్తి దాని కదలిక సమయంలో మారదు అని సూచిస్తుంది. లోరెంజ్ ఫోర్స్ వేగం వెక్టార్ యొక్క దిశను మాత్రమే మారుస్తుంది, కణానికి సాధారణ త్వరణాన్ని అందిస్తుంది.
ఎలక్ట్రిక్ మరియు అయస్కాంత క్షేత్రాల కలయికలో ఒక కణం కదులుతున్నప్పుడు, కూలంబ్ ఫోర్స్ మరియు లోరెంజ్ ఫోర్స్ రూపంలో మొత్తం శక్తి కనిపిస్తుంది.
F = qE + q(v x b)= q.
అయస్కాంత క్షేత్రంలో చార్జ్ చేయబడిన కణం యొక్క కదలిక యొక్క కొన్ని యాంత్రిక అంశాలను మరింత వివరంగా పరిగణించండి.
ఇండక్షన్ వెక్టార్‌కు లంబంగా ఉన్న అయస్కాంత క్షేత్రంలోకి (Fig. 2.5) ఛార్జ్ ఇ ఎలక్ట్రాన్‌ను ఎగరనివ్వండి, అనగా. VГB, ఇది అంతిమంగా స్థిర వ్యాసార్థం R యొక్క సర్కిల్‌లో కదలికకు దారి తీస్తుంది. ఈ సందర్భంలో
స్థిరమైన వృత్తాకార కక్ష్యలో ఉండే ఎలక్ట్రాన్ యొక్క అటువంటి కదలిక విషయంలో, లోరెంజ్ ఫోర్స్ యొక్క మాడ్యూల్స్ యొక్క సమానత్వం మరియు కణం యొక్క సాధారణ త్వరణం వల్ల కలిగే శక్తి ఆధారంగా మనం న్యూటన్ యొక్క రెండవ నియమాన్ని వ్రాయవచ్చు.
Fl = evB, పాపం

mev
2
= evB.

ఆర్
కోణీయ త్వరణం సమానంగా ఉంటుంది
= v = eB
yu=r=mz
ఎలక్ట్రాన్ యొక్క కక్ష్య కాలం నిర్ణయించబడుతుంది
T = 2n 2nm,
యు eB
ఇండక్షన్ లైన్ల వెంట ఎలక్ట్రాన్ కదలిక విషయంలో, లోరెంజ్ శక్తి సున్నాకి సమానంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే sin(v; в) = 0, అనగా. ఉద్యమం నేరుగా మరియు ఏకరీతిగా ఉంటుంది.
వాక్యూమ్ లేదా గాలిలో విశ్రాంతిగా ఉన్న విద్యుత్ పాయింట్ ఛార్జ్ యొక్క ఫీల్డ్, తెలిసినట్లుగా, సమీకరణం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది
rqr
ఇ=-
4s0r
మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ ఇండక్షన్‌కు సంబంధించి డైమెన్షనల్ థియరీ పద్ధతులను ఉపయోగించి చివరి సమీకరణాన్ని సవరించడానికి ప్రయత్నిద్దాం, దీని కోసం మేము ఛార్జ్ q యొక్క స్కేలార్ విలువను వెక్టర్ qvతో భర్తీ చేస్తాము.
q(v x r)
బి
4ns0e
సమీకరణం యొక్క కుడి మరియు ఎడమ భుజాల కొలతలు సమానంగా ఉండటానికి, కుడి వైపును ఒక నిర్దిష్ట వేగం యొక్క చతురస్రంతో విభజించడం అవసరం, దీని కోసం కాంతి వేగం యొక్క చతురస్రాన్ని ఉపయోగించడం తార్కికం - c2
B=
q(v x r) 4nc2s0r3

కొత్త డైమెన్షనల్ స్థిరాంకం p0ని పరిచయం చేద్దాం, దీనిని మాగ్నెటిక్ స్థిరాంకం అని పిలుస్తారు, ఇది ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ సూత్రాలలో s0 వలె అదే పాత్రను పోషిస్తుంది. యాంత్రిక పరిమాణాలతో అయస్కాంత యూనిట్లను మిళితం చేస్తుంది
1
Р 0s0 = -. తో
0 9-10-12 - 9-1016 ఎ ఎ
పొందిన సంబంధాలను పరిగణనలోకి తీసుకొని మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్ వెక్టర్ యొక్క సమీకరణాన్ని తిరిగి వ్రాద్దాం r
B P0q(v x g)
4nr3
ఈ సమీకరణం షరతులు లేని సైద్ధాంతిక ప్రాతిపదికన పొందినట్లుగా పరిగణించబడదు, అనేక అంశాలలో ఇది సహజమైన స్వభావం కలిగి ఉంటుంది, కానీ దాని సహాయంతో ప్రయోగం ద్వారా పూర్తిగా ధృవీకరించబడిన ఫలితాలను పొందడం సాధ్యమవుతుంది.
మాగ్నిట్యూడ్ I యొక్క ప్రత్యక్ష కరెంట్ ప్రవహించే ఏకపక్ష ఆకారం యొక్క కండక్టర్‌ను పరిశీలిద్దాం, ప్రాథమిక పొడవు dl (Fig. 2.6) తో కండక్టర్ యొక్క నేరుగా విభాగాన్ని ఎంచుకుందాం. dt సమయంలో, ఈ విభాగం ద్వారా విద్యుత్ ఛార్జ్ పరిమాణం ప్రవహిస్తుంది
q = e - ne - s - dl, ఇక్కడ nє అనేది ఎలక్ట్రాన్ ఏకాగ్రత, s అనేది కండక్టర్ యొక్క క్రాస్ సెక్షన్, e అనేది ఎలక్ట్రాన్ ఛార్జ్.
ఛార్జ్ సమీకరణాన్ని అయస్కాంత సమీకరణంలోకి మారుద్దాం
f 12.56 -10-
Tl - m
7
ఫిలమెంట్ ఇండక్షన్
1
1
Tl - m
6
f4p-10-
Р0 =-

	ay 7
dl

అన్నం. 2.6 ప్రస్తుత మూలకం యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం

dB =
dl(v x g)
р0 enesdHy x r
„3
4p r"
కండక్టర్‌లోని కరెంట్ యొక్క పరిమాణాన్ని ఈ క్రింది విధంగా సూచించవచ్చు
నేను = enesv,
ఇది రూపంలో సమీకరణాన్ని వ్రాయడానికి కారణాన్ని ఇస్తుంది
dB P0 Idl(d1 x g)
4p r3 ’
ఎలిమెంటరీ ఇండక్షన్ వెక్టర్ యొక్క మాడ్యూల్ ఇలా నిర్ణయించబడుతుంది
dB Рр Id1 sin(d 1 x r)
4p r2
ఫలితంగా సమీకరణం బయోట్ మరియు సావర్ట్ యొక్క ప్రయోగాలతో ఏకీభవించింది, దీనిని లాప్లేస్ చట్టంగా రూపొందించారు. ఈ చట్టం, బయోట్-సావర్ట్-లాప్లేస్ చట్టం, కండక్టర్ ద్వారా ప్రవహించే స్థిరమైన ప్రవాహం ద్వారా సృష్టించబడిన ఫీల్డ్‌లోని ఏదైనా పాయింట్ వద్ద అయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క పరిమాణాన్ని నిర్ణయిస్తుంది.
మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్ వెక్టార్‌కు సంబంధించి, సూపర్‌పొజిషన్ సూత్రం చెల్లుబాటు అవుతుంది, అనగా ఇచ్చిన పొడవు యొక్క కండక్టర్ యొక్క వివిధ విభాగాల నుండి ప్రాథమిక ప్రేరణల జోడింపు. మేము వివిధ ఆకృతుల కండక్టర్లపై చట్టం యొక్క అనువర్తనాన్ని చూపుతాము.
నేరుగా కండక్టర్ సమీపంలోని అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క గుణాత్మక చిత్రం అంజీర్లో చూపబడింది. 2.1, 2.3, మేము అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క పరిమాణాత్మక అంచనాలను చేస్తాము. కండక్టర్ (Fig. 2.7) సమీపంలోని ఏకపక్ష పాయింట్ Aని ఎంచుకుందాం, దీనిలో బయోట్-సావర్ట్-లాప్లేస్ చట్టాన్ని ఉపయోగించి, మూలకం dl నుండి వోల్టేజ్ dBని నిర్ణయిస్తాము.

ts0 ఇసిన్ adl
dB =

అన్నం. 2.7 కరెంట్ మోసే స్ట్రెయిట్ కండక్టర్
4p g
కండక్టర్ యొక్క మొత్తం పొడవును అనంతమైన ప్రాథమిక విభాగాలుగా విభజించినట్లయితే, ఎలిమెంటరీ ఇండక్షన్స్ యొక్క వెక్టర్స్ యొక్క దిశ స్థలం యొక్క సంబంధిత బిందువుల వద్ద గీసిన సర్కిల్‌లకు టాంజెంట్‌ల దిశతో సమానంగా ఉంటుందని కనుగొనబడుతుంది. కండక్టర్‌కు విమానాలు ఆర్తోగోనల్.
ఇండక్షన్ మొత్తం విలువను పొందేందుకు dB సమీకరణాన్ని ఏకీకృతం చేయడానికి ఇది ఆధారాలను ఇస్తుంది
ц0I r sin adl 4n _ [ r2
మారువేషం l
వెజ్ = V R2 +12, వేరియబుల్ ద్వారా r మరియు sina విలువను తెలియజేస్తాము.
ఆర్
sin a =
l/R2 +12

r మరియు sina యొక్క పొందిన విలువలను ఇంటిగ్రండ్‌లో ప్రత్యామ్నాయం చేద్దాం

B=
PgIR
4p
dl
V(r2 +12) '

C 0I
PgIR
B=
4n rAr2 +12 2nR
ఫలితంగా సమీకరణం చార్జ్డ్ కండక్టర్ యొక్క ఎలెక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ స్ట్రెంగ్త్ కోసం సమీకరణం వలె ఉంటుందని గమనించడం ముఖ్యం.
E = --.
2ns0R
అదనంగా, ఎలెక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ స్ట్రెంత్ వెక్టార్ రేడియల్‌గా నిర్దేశించబడుతుంది, అంటే అదే పాయింట్ వద్ద ఇండక్షన్ వెక్టర్‌కు లంబంగా ఉంటుంది.

కరెంట్‌తో కాయిల్ యొక్క అయస్కాంత ప్రేరణ రేఖల స్థానం అంజీర్‌లో చూపబడింది. 2.8 మునుపటి ఉపవిభాగం యొక్క పద్దతిని ఉపయోగించి ఈ ఫీల్డ్ యొక్క పరిమాణాత్మక అంచనాను పొందుదాము. వృత్తాకార ప్రవాహం యొక్క ఎంచుకున్న ఏకపక్ష అక్షంలో కండక్టర్ మూలకం dl ద్వారా సృష్టించబడిన అయస్కాంత క్షేత్ర బలం ఇలా నిర్ణయించబడుతుంది
dB -ЪД1,
4p g
ఈ సందర్భంలో a = n/2, కాబట్టి, sina = 1. ఎలిమెంటరీ ఇండక్షన్ dB యొక్క వెక్టర్ dBx మరియు dBy అనే రెండు భాగాల రూపంలో సూచించబడితే, అప్పుడు అన్ని క్షితిజ సమాంతర భాగాల మొత్తం సున్నాకి సమానంగా ఉంటుంది. , సమస్యను పరిష్కరించడానికి dBy నిలువు భాగాలను సంగ్రహించడం అవసరం
B = f dBy.

dB = dBcos a =
M R 4n Vr2
"2 + h2
సమీకరణాన్ని ఏకీకృతం చేయడానికి ముందు, దానిని పరిగణనలోకి తీసుకోవడం అవసరం
i dl = 2nR.
-dl.

R2
Po1
1
Po1
B=

2R
2
2 \3
^h
1+ -D R2

సహజంగానే, మలుపు మధ్యలో, ఇక్కడ h = 0
B = P 0I
h=0 2R
కాయిల్ యొక్క విమానం నుండి పెద్ద దూరంలో h gt;gt; R, అనగా.
l(nR2)
B ~ pо1 R ~ po
_ 2R h3 _ 2nh3 "
ప్రస్తుత విలువ మరియు మలుపు యొక్క ప్రాంతం యొక్క ఉత్పత్తిని అయస్కాంత క్షణం అంటారు.
వాల్యూమ్
Pm = I 2nR2.
అయస్కాంత క్షణం యొక్క విలువను పరిగణనలోకి తీసుకొని ఇండక్షన్ సమీకరణాన్ని తిరిగి వ్రాద్దాం
B~P0Pm
_2nh3"

అన్నం. 2.9 సోలేనోయిడ్ అయస్కాంత క్షేత్రం
లాంగ్ స్ట్రెయిట్ కాయిల్స్ మరియు సోలనోయిడ్‌లకు చర్చలో ఉన్న చట్టం యొక్క అనువర్తనాన్ని పరిశీలిద్దాం. సోలేనోయిడ్ అనేది పెద్ద సంఖ్యలో మలుపులు N తో కూడిన స్థూపాకార కాయిల్, ఇది అంతరిక్షంలో హెలిక్స్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.
ఒకదానికొకటి మలుపుల యొక్క తగినంత దగ్గరి అమరికతో, సోలేనోయిడ్ పెద్ద సంఖ్యలో వృత్తాకార ప్రవాహాల (Fig. 2.9) యొక్క సేకరణగా సూచించబడుతుంది, ఇది ఫీల్డ్ అంతర్గత ప్రదేశంలో ఏకరీతిగా ఉందని నమ్మడానికి కారణం ఇస్తుంది.
సోలనోయిడ్ లోపల ఉన్న అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని పరిమాణాత్మకంగా అంచనా వేద్దాం, దీని కోసం మనం బయోట్-సావర్ట్-లాప్లేస్ చట్టం యొక్క సమీకరణాన్ని dh పొడవు గల సోలేనోయిడ్ మూలకానికి సంబంధించి వ్రాస్తాము.

R2
Po1
dh.
2
dB = N

సోలనోయిడ్ h యొక్క మొత్తం పొడవులో సమీకరణాన్ని ఏకీకృతం చేద్దాం

h ="
^(R2 + h2)3
సోలనోయిడ్ అనంతంగా పొడవుగా పరిగణించబడితే, అప్పుడు సమీకరణం సరళీకృతం చేయబడుతుంది
B = p0NI.
ఆంపియర్ మరియు అతని అనేక మంది అనుచరులు ప్రయోగాత్మకంగా కరెంట్-వాహక కండక్టర్లు (మూవింగ్ ఛార్జ్ క్యారియర్లు) అయస్కాంత క్షేత్రం కారణంగా ఏర్పడే యాంత్రిక శక్తుల ద్వారా పని చేస్తారని నిర్ధారించారు.
ఈ చర్యను పరిమాణాత్మకంగా వివరించవచ్చు. కండక్టర్ యొక్క క్రాస్-సెక్షన్ S అయితే, కరెంట్ దిశలో దాని పొడవు l అయితే, విద్యుత్ ఛార్జ్ కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది.
2 R2aJ (R2 + h2)
Np 0IR2
B=
Np 0IR2 2
dh
h

ఎలిమెంటరీ వాల్యూమ్‌లో dV = Sdl సాంద్రీకృత సంఖ్య ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది
అందులో ఉండే ఛార్జ్ క్యారియర్లు, ప్రత్యేకించి ఎలక్ట్రాన్‌లు
dN = ndV = nSdl, దీని మొత్తం విద్యుత్ ఛార్జ్ ఇలా నిర్ణయించబడుతుంది
dQ = qdN = qnSdl,
ఇక్కడ q అనేది క్యారియర్ యొక్క ఛార్జ్, n అనేది క్యారియర్‌ల ఏకాగ్రత. పరిశీలనలో ఉన్న కండక్టర్ మూలకంలోని క్రిస్టల్ లాటిస్ యొక్క కోర్పై పనిచేసే శక్తిని విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత శక్తుల సమతౌల్య పరిస్థితుల నుండి నిర్ణయించవచ్చు.
quB = qE, ^E = Bu.
కండక్టర్ ద్వారా ప్రవహించే ప్రస్తుత సాంద్రత పరంగా ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల డ్రిఫ్ట్ వేగాన్ని తెలియజేస్తాము
u = j, E = -Bj. qn qn
కావలసిన ప్రాథమిక శక్తిని ఈ క్రింది విధంగా సూచించవచ్చు
బి
dFA = EdQ = - j - qnSdl = IBdl.
qn
r వెక్టర్ రూపంలో, కండక్టర్ d 1 యొక్క ప్రాథమిక పొడవుపై పనిచేసే శక్తి, దీని ద్వారా మాగ్నిట్యూడ్ I ప్రవహిస్తుంది, వెక్టర్ సంబంధం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.
dFA = l(df X in).

అన్నం. 2.10 కరెంట్ మోసే కండక్టర్‌పై అయస్కాంత క్షేత్రం ప్రభావం
స్ట్రెయిట్ కండక్టర్ విషయంలో, దాని మొత్తం పొడవు l అంతటా అంతరిక్షంలో అన్ని పాయింట్ల వద్ద అయస్కాంత ప్రేరణ, అయస్కాంత ప్రేరణ స్థిరంగా ఉంటుంది, అనగా.
ఫా = i(1 x b) ,
లేదా, వెక్టర్ ఉత్పత్తి rr నిర్వచనం ప్రకారం
Fa = I1Bsin(l x V).
సహజంగానే, యాక్టింగ్ ఫోర్స్ యొక్క వెక్టర్ వెక్టర్స్ 1 మరియు B ఉన్న ప్లేన్‌కు లంబంగా ఉంటుంది (Fig. 2.10). FA సమీకరణం అనేది ఆంపియర్ చట్టం యొక్క గణిత వ్యక్తీకరణ.

అన్నం. 2.11 కరెంట్‌తో రెండు కండక్టర్ల పరస్పర చర్య
కరెంట్‌తో రెండు కండక్టర్ల పరస్పర చర్యను లెక్కించడానికి ఆంపియర్ చట్టం వర్తిస్తుంది.
రెండు పొడవైన స్ట్రెయిట్ కండక్టర్ల (Fig. 2.11) వెంట ఒక దిశలో I1 మరియు I2 పరిమాణం యొక్క ప్రవాహాలు ప్రవహించనివ్వండి. మరొక కండక్టర్ ఉన్న ప్రాంతంలో ప్రస్తుత I1 ఉన్న కండక్టర్ ఇండక్షన్‌తో అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తుంది
P 0I1
B1 =
2nb
ఈ సందర్భంలో, దాని పొడవు Al పొడవునా రెండవ కండక్టర్ యొక్క మూలకం పరిమాణం యొక్క శక్తిని అనుభవిస్తుంది
F21 = B1I2A1.
చివరి రెండు సమీకరణాలను కలిపి, మేము పొందుతాము
p0I1I
-అల్.
F2,1 =-
2nb