चुंबकीय क्षेत्र कहां है। एक चुंबकीय क्षेत्र

जिस प्रकार विरामावस्था में एक विद्युत आवेश विद्युत क्षेत्र के माध्यम से दूसरे आवेश पर कार्य करता है, उसी प्रकार एक विद्युत धारा दूसरी धारा पर कार्य करती है चुंबकीय क्षेत्र. स्थायी चुम्बकों पर चुंबकीय क्षेत्र की क्रिया किसी पदार्थ के परमाणुओं में गतिमान आवेशों और सूक्ष्म वृत्ताकार धाराओं के निर्माण पर उसकी क्रिया तक कम हो जाती है।

का सिद्धांत विद्युतदो मान्यताओं के आधार पर:

  • चुंबकीय क्षेत्र गतिमान आवेशों और धाराओं पर कार्य करता है;
  • धाराओं और गतिमान आवेशों के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है।

चुम्बकों की परस्पर क्रिया

स्थायी चुंबक(या चुंबकीय सुई) पृथ्वी के चुंबकीय मेरिडियन के साथ उन्मुख है। उत्तर की ओर इशारा करते हुए अंत को कहा जाता है उत्तरी ध्रुव(एन) और विपरीत छोर है दक्षिणी ध्रुव(एस)। दो चुम्बकों को एक-दूसरे के पास पहुँचाने पर, हम देखते हैं कि उनके समान ध्रुव प्रतिकर्षित करते हैं, और विपरीत ध्रुव आकर्षित करते हैं ( चावल। एक ).

यदि हम स्थायी चुम्बक को दो भागों में काटकर ध्रुवों को अलग कर दें, तो हम पाएंगे कि उनमें से प्रत्येक में भी होगा दो ध्रुव, यानी एक स्थायी चुंबक होगा ( चावल। 2 ) दोनों ध्रुव - उत्तर और दक्षिण - एक दूसरे से अविभाज्य, समान हैं।

पृथ्वी या स्थायी चुम्बकों द्वारा निर्मित चुंबकीय क्षेत्र को विद्युत क्षेत्र की तरह, बल की चुंबकीय रेखाओं द्वारा दर्शाया जाता है। एक चुंबक के चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं का चित्र उसके ऊपर कागज की एक शीट रखकर प्राप्त किया जा सकता है, जिस पर एक समान परत में लोहे का बुरादा डाला जाता है। चुंबकीय क्षेत्र में प्रवेश करते हुए, चूरा चुम्बकित होता है - उनमें से प्रत्येक में उत्तर और दक्षिण ध्रुव होते हैं। विपरीत ध्रुव एक दूसरे के पास जाते हैं, लेकिन कागज पर चूरा के घर्षण से इसे रोका जाता है। यदि आप अपनी उंगली से कागज को टैप करते हैं, तो घर्षण कम हो जाएगा और बुरादा एक-दूसरे की ओर आकर्षित होगा, जिससे एक चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं का प्रतिनिधित्व करने वाली श्रृंखला बन जाएगी।

पर चावल। 3 चूरा के प्रत्यक्ष चुंबक के क्षेत्र में स्थान और चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की दिशा को इंगित करने वाले छोटे चुंबकीय तीरों को दर्शाता है। इस दिशा के लिए चुंबकीय सुई के उत्तरी ध्रुव की दिशा ली जाती है।

ओर्स्टेड का अनुभव। चुंबकीय क्षेत्र वर्तमान

पर प्रारंभिक XIXमें। डेनिश वैज्ञानिक एस्टडकी खोज करके एक महत्वपूर्ण खोज की स्थायी चुम्बकों पर विद्युत धारा की क्रिया . उसने चुंबकीय सुई के पास एक लंबा तार लगा दिया। जब तार से करंट प्रवाहित किया गया, तो तीर मुड़ गया, इसके लंबवत होने की कोशिश कर रहा था ( चावल। चार ) इसे कंडक्टर के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति से समझाया जा सकता है।

करंट के साथ एक डायरेक्ट कंडक्टर द्वारा बनाए गए क्षेत्र के बल की चुंबकीय रेखाएं एक समतल में स्थित संकेंद्रित वृत्त होती हैं, जिसके केंद्र उस बिंदु पर होते हैं जिससे करंट गुजरता है ( चावल। 5 ) लाइनों की दिशा सही पेंच नियम द्वारा निर्धारित की जाती है:

यदि पेंच को क्षेत्र रेखाओं की दिशा में घुमाया जाता है, तो यह चालक में धारा की दिशा में गति करेगा .

चुंबकीय क्षेत्र की बल विशेषता है चुंबकीय प्रेरण वेक्टर बी . प्रत्येक बिंदु पर, इसे स्पर्शरेखा से क्षेत्र रेखा की ओर निर्देशित किया जाता है। विद्युत क्षेत्र रेखाएँ धनात्मक आवेशों से शुरू होती हैं और ऋणात्मक आवेशों पर समाप्त होती हैं, और इस क्षेत्र में आवेश पर कार्य करने वाला बल इसके प्रत्येक बिंदु पर स्पर्शरेखा की ओर निर्देशित होता है। विद्युत क्षेत्र के विपरीत, चुंबकीय क्षेत्र की रेखाएं बंद होती हैं, जो प्रकृति में "चुंबकीय आवेशों" की अनुपस्थिति के कारण होती है।

वर्तमान का चुंबकीय क्षेत्र मूल रूप से स्थायी चुंबक द्वारा बनाए गए क्षेत्र से अलग नहीं है। इस अर्थ में, एक फ्लैट चुंबक का एक एनालॉग एक लंबा सोलनॉइड है - तार का एक तार, जिसकी लंबाई इसके व्यास से बहुत अधिक है। उनके द्वारा बनाए गए चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं का आरेख, में दर्शाया गया है चावल। 6 , एक फ्लैट चुंबक के समान ( चावल। 3 ) मंडल सोलनॉइड वाइंडिंग बनाने वाले तार के वर्गों को इंगित करते हैं। पर्यवेक्षक से तार के माध्यम से बहने वाली धाराओं को क्रॉस द्वारा इंगित किया जाता है, और विपरीत दिशा में धाराएं - पर्यवेक्षक की ओर - बिंदुओं द्वारा इंगित की जाती हैं। चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के लिए समान पदनाम स्वीकार किए जाते हैं जब वे आरेखण के तल के लंबवत होते हैं ( चावल। 7 ए, बी)।

सोलेनोइड वाइंडिंग में करंट की दिशा और उसके अंदर चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं की दिशा भी राइट स्क्रू नियम से संबंधित होती है, जो इस मामले में निम्नानुसार तैयार की जाती है:

यदि आप परिनालिका की धुरी के अनुदिश देखते हैं, तो दक्षिणावर्त दिशा में बहने वाली धारा उसमें एक चुंबकीय क्षेत्र बनाती है, जिसकी दिशा दाहिने पेंच की गति की दिशा से मेल खाती है ( चावल। आठ )

इस नियम के आधार पर, यह पता लगाना आसान है कि परिनालिका में दिखाया गया है चावल। 6 , उसका दाहिना सिरा उत्तरी ध्रुव है, और उसका बायाँ सिरा दक्षिणी ध्रुव है।

सोलेनोइड के अंदर चुंबकीय क्षेत्र एक समान है - चुंबकीय प्रेरण वेक्टर होता है नियत मान(बी = स्थिरांक)। इस संबंध में, परिनालिका एक सपाट संधारित्र के समान है, जिसके अंदर एक समान विद्युत क्षेत्र बनाया जाता है।

धारा के साथ एक कंडक्टर पर चुंबकीय क्षेत्र में अभिनय करने वाला बल

यह प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया था कि एक चुंबकीय क्षेत्र में एक वर्तमान-वाहक कंडक्टर पर एक बल कार्य करता है। एक समान क्षेत्र में, लंबाई l का एक सीधा कंडक्टर, जिसके माध्यम से I प्रवाहित होता है, जो क्षेत्र वेक्टर B के लंबवत स्थित होता है, बल का अनुभव करता है: एफ = मैं एल बी .

बल की दिशा निर्धारित होती है बाएं हाथ का नियम:

यदि बाएं हाथ की चार फैली हुई अंगुलियों को कंडक्टर में करंट की दिशा में रखा जाता है, और हथेली वेक्टर बी के लंबवत होती है, तो एक तरफ सेट करें अँगूठाकंडक्टर पर कार्य करने वाले बल की दिशा को इंगित करता है (चावल। 9 ).

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एक चुंबकीय क्षेत्र में वर्तमान के साथ एक कंडक्टर पर अभिनय करने वाला बल एक विद्युत बल की तरह, बल की रेखाओं के लिए स्पर्शरेखा रूप से निर्देशित नहीं होता है, बल्कि उनके लंबवत होता है। बल की रेखाओं के साथ स्थित एक कंडक्टर चुंबकीय बल से प्रभावित नहीं होता है।

समीकरण एफ = आईएलबीचुंबकीय क्षेत्र प्रेरण की मात्रात्मक विशेषता देने की अनुमति देता है।

रवैया कंडक्टर के गुणों पर निर्भर नहीं करता है और चुंबकीय क्षेत्र की विशेषता है।

चुंबकीय प्रेरण वेक्टर बी का मॉड्यूल संख्यात्मक रूप से इसके लंबवत स्थित इकाई लंबाई के कंडक्टर पर अभिनय करने वाले बल के बराबर है, जिसके माध्यम से एक एम्पीयर की धारा प्रवाहित होती है।

एसआई प्रणाली में, चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण की इकाई टेस्ला (टी) है:

एक चुंबकीय क्षेत्र। टेबल्स, आरेख, सूत्र

(चुंबक की बातचीत, ओर्स्टेड का प्रयोग, चुंबकीय प्रेरण वेक्टर, वेक्टर दिशा, सुपरपोजिशन सिद्धांत। चुंबकीय क्षेत्र का ग्राफिक प्रतिनिधित्व, चुंबकीय प्रेरण की रेखाएं। चुंबकीय प्रवाह, क्षेत्र की ऊर्जा विशेषता। चुंबकीय बल, एम्पीयर बल, लोरेंत्ज़ बल। आवेश की गति चुंबकीय क्षेत्र में कण। पदार्थ के चुंबकीय गुण, एम्पीयर की परिकल्पना)

चुंबकीय क्षेत्र स्वाभाविक रूप से होते हैं और कृत्रिम रूप से बनाए जा सकते हैं। एक व्यक्ति ने उनकी उपयोगी विशेषताओं पर ध्यान दिया, जिन्हें उन्होंने लागू करना सीखा रोजमर्रा की जिंदगी. चुंबकीय क्षेत्र का स्रोत क्या है?

चुंबकीय क्षेत्र का सिद्धांत कैसे विकसित हुआ

कुछ पदार्थों के चुंबकीय गुणों को प्राचीन काल में देखा गया था, लेकिन उनका वास्तविक अध्ययन कब शुरू हुआ? मध्ययुगीन यूरोप. छोटी स्टील की सुइयों का उपयोग करके, फ्रांसीसी वैज्ञानिक पेरेग्रीन ने बल के प्रतिच्छेदन की खोज की चुंबकीय रेखाएंकुछ बिंदुओं पर - ध्रुव। केवल तीन शताब्दियों के बाद, इस खोज द्वारा निर्देशित, गिल्बर्ट ने इसका अध्ययन करना जारी रखा और बाद में अपनी परिकल्पना का बचाव किया कि पृथ्वी का अपना चुंबकीय क्षेत्र है।

चुंबकत्व के सिद्धांत का तेजी से विकास 19 वीं शताब्दी की शुरुआत में शुरू हुआ, जब एम्पीयर ने चुंबकीय क्षेत्र की घटना पर एक विद्युत क्षेत्र के प्रभाव की खोज की और उसका वर्णन किया, और फैराडे की विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की खोज ने एक विपरीत संबंध स्थापित किया।

चुंबकीय क्षेत्र क्या है

चुंबकीय क्षेत्र गति में होने वाले विद्युत आवेशों पर या चुंबकीय क्षण वाले पिंडों पर बल प्रभाव में प्रकट होता है।

  1. कंडक्टर जिसके माध्यम से विद्युत प्रवाह गुजरता है;
  2. स्थायी चुंबक;
  3. विद्युत क्षेत्र बदलना।

चुंबकीय क्षेत्र की घटना का मूल कारण सभी स्रोतों के लिए समान है: विद्युत माइक्रोचार्ज - इलेक्ट्रॉन, आयन या प्रोटॉन - का अपना चुंबकीय क्षण होता है या वे निर्देशित गति में होते हैं।

महत्वपूर्ण!परस्पर एक दूसरे के विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करते हैं जो समय के साथ बदलते हैं। यह संबंध मैक्सवेल के समीकरणों द्वारा निर्धारित होता है।

चुंबकीय क्षेत्र की विशेषताएं

चुंबकीय क्षेत्र की विशेषताएं हैं:

  1. चुंबकीय प्रवाह, एक अदिश राशि जो निर्धारित करती है कि किसी दिए गए खंड से कितनी चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं गुजरती हैं। पत्र एफ के साथ नामित। सूत्र के अनुसार गणना:

एफ = बी एक्स एस एक्स कॉस α,

जहां बी चुंबकीय प्रेरण वेक्टर है, एस खंड है, α वेक्टर के झुकाव का कोण है जो खंड विमान के लंबवत है। माप की इकाई - वेबर (डब्ल्यूबी);

  1. चुंबकीय प्रेरण वेक्टर (बी) चार्ज वाहक पर अभिनय करने वाले बल को दर्शाता है। यह उत्तरी ध्रुव की ओर निर्देशित होता है, जहां सामान्य चुंबकीय सुई इंगित करती है। मात्रात्मक रूप से, चुंबकीय प्रेरण को टेस्ला (टीएल) में मापा जाता है;
  2. एमपी तनाव (एन)। यह विभिन्न मीडिया की चुंबकीय पारगम्यता द्वारा निर्धारित किया जाता है। निर्वात में, पारगम्यता को एकता के रूप में लिया जाता है। तीव्रता वेक्टर की दिशा चुंबकीय प्रेरण की दिशा के साथ मेल खाती है। माप की इकाई - ए / एम।

चुंबकीय क्षेत्र का प्रतिनिधित्व कैसे करें

स्थायी चुंबक के उदाहरण पर चुंबकीय क्षेत्र की अभिव्यक्तियों को देखना आसान है। इसके दो ध्रुव हैं, और अभिविन्यास के आधार पर, दो चुम्बक आकर्षित या प्रतिकर्षित करते हैं। चुंबकीय क्षेत्र इस मामले में होने वाली प्रक्रियाओं की विशेषता है:

  1. MP को गणितीय रूप से एक सदिश क्षेत्र के रूप में वर्णित किया जाता है। इसका निर्माण चुंबकीय प्रेरण बी के कई वैक्टर के माध्यम से किया जा सकता है, जिनमें से प्रत्येक कम्पास सुई के उत्तरी ध्रुव की ओर निर्देशित होता है और चुंबकीय बल के आधार पर इसकी लंबाई होती है;
  2. प्रतिनिधित्व करने का एक वैकल्पिक तरीका बल की रेखाओं का उपयोग करना है। ये रेखाएँ कभी भी प्रतिच्छेद नहीं करतीं, कभी भी कहीं भी शुरू या रुकती नहीं हैं, बंद लूप बनाती हैं। एमएफ लाइनें अधिक लगातार क्षेत्रों में मिलती हैं जहां चुंबकीय क्षेत्र सबसे मजबूत होता है।

महत्वपूर्ण!क्षेत्र रेखाओं का घनत्व चुंबकीय क्षेत्र की ताकत को दर्शाता है।

यद्यपि एमएफ को वास्तविकता में नहीं देखा जा सकता है, लेकिन एमएफ में लोहे का बुरादा रखकर वास्तविक दुनिया में बल की रेखाओं को आसानी से देखा जा सकता है। प्रत्येक कण उत्तरी और दक्षिणी ध्रुव के साथ एक छोटे चुंबक की तरह व्यवहार करता है। परिणाम बल की रेखाओं के समान एक पैटर्न है। एक व्यक्ति एमपी के प्रभाव को महसूस नहीं कर पा रहा है।

चुंबकीय क्षेत्र माप

चूंकि यह एक वेक्टर मात्रा है, इसलिए एमएफ को मापने के लिए दो पैरामीटर हैं: बल और दिशा। क्षेत्र से जुड़े एक कंपास के साथ दिशा को मापना आसान है। एक उदाहरण पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में रखा गया एक कंपास है।

अन्य विशेषताओं का मापन अधिक कठिन है। प्रैक्टिकल मैग्नेटोमीटर केवल 19 वीं शताब्दी में दिखाई दिए। उनमें से अधिकांश उस बल का उपयोग करके काम करते हैं जो इलेक्ट्रॉन चुंबकीय क्षेत्र से गुजरते समय महसूस करता है।

1988 में स्तरित सामग्रियों में विशाल चुंबकत्व की खोज के बाद से छोटे चुंबकीय क्षेत्रों का बहुत सटीक माप व्यावहारिक रूप से संभव हो गया है। मौलिक भौतिकी में इस खोज को जल्दी से चुंबकीय प्रौद्योगिकी पर लागू किया गया था। हार्ड ड्राइवकंप्यूटर पर डेटा संग्रहीत करने के लिए, कुछ ही वर्षों में भंडारण क्षमता में एक हजार गुना वृद्धि हुई।

आम तौर पर स्वीकृत माप प्रणालियों में, एमएफ को परीक्षण (टी) या गॉस (जी) में मापा जाता है। 1 टी = 10000 गॉस। गॉस का उपयोग अक्सर किया जाता है क्योंकि टेस्ला बहुत बड़ा क्षेत्र है।

दिलचस्प।एक छोटा फ्रिज चुंबक 0.001 T के बराबर MF बनाता है, और पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र औसतन 0.00005 T होता है।

चुंबकीय क्षेत्र की प्रकृति

चुंबकत्व और चुंबकीय क्षेत्र विद्युत चुम्बकीय बल की अभिव्यक्तियाँ हैं। गति में ऊर्जा आवेश को व्यवस्थित करने के दो संभावित तरीके हैं और, परिणामस्वरूप, एक चुंबकीय क्षेत्र।

सबसे पहले तार को एक करंट सोर्स से जोड़ना है, इसके चारों ओर एक एमएफ बनता है।

महत्वपूर्ण!जैसे-जैसे धारा (गति में आवेशों की संख्या) बढ़ती है, MP आनुपातिक रूप से बढ़ता है। जैसे-जैसे आप तार से दूर जाते हैं, दूरी के साथ क्षेत्र घटता जाता है। यह एम्पीयर के नियम द्वारा वर्णित है।

उच्च चुंबकीय पारगम्यता वाली कुछ सामग्री चुंबकीय क्षेत्रों को केंद्रित करने में सक्षम हैं।

चूंकि चुंबकीय क्षेत्र एक सदिश है, इसलिए इसकी दिशा निर्धारित करना आवश्यक है। एक सीधे तार से बहने वाली सामान्य धारा के लिए, दिशा को दाहिने हाथ के नियम से ज्ञात किया जा सकता है।

नियम का उपयोग करने के लिए, किसी को यह कल्पना करनी चाहिए कि तार दाहिने हाथ से पकड़ा गया है, और अंगूठा धारा की दिशा को इंगित करता है। फिर अन्य चार उंगलियां कंडक्टर के चारों ओर चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा दिखाएंगी।

एमएफ बनाने का दूसरा तरीका इस तथ्य का उपयोग करना है कि कुछ पदार्थों में इलेक्ट्रॉन दिखाई देते हैं जिनका अपना चुंबकीय क्षण होता है। स्थायी चुम्बक इस प्रकार काम करते हैं:

  1. हालांकि परमाणुओं में अक्सर कई इलेक्ट्रॉन होते हैं, वे ज्यादातर इस तरह से जुड़े होते हैं कि जोड़े का कुल चुंबकीय क्षेत्र रद्द हो जाता है। इस तरह से जोड़े गए दो इलेक्ट्रॉनों को विपरीत स्पिन कहा जाता है। इसलिए, किसी चीज को चुम्बकित करने के लिए, आपको ऐसे परमाणुओं की आवश्यकता होती है जिनमें एक ही स्पिन के साथ एक या एक से अधिक इलेक्ट्रॉन हों। उदाहरण के लिए, लोहे में ऐसे चार इलेक्ट्रॉन होते हैं और यह चुम्बक बनाने के लिए उपयुक्त है;
  2. परमाणुओं में अरबों इलेक्ट्रॉनों को यादृच्छिक रूप से उन्मुख किया जा सकता है, और कोई सामान्य चुंबकीय क्षेत्र नहीं होगा, भले ही सामग्री में कितने अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हों। समग्र पसंदीदा इलेक्ट्रॉन अभिविन्यास प्रदान करने के लिए इसे कम तापमान पर स्थिर होना चाहिए। उच्च चुंबकीय पारगम्यता चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव से बाहर कुछ शर्तों के तहत ऐसे पदार्थों के चुंबकीयकरण का कारण बनती है। ये लौह चुम्बक हैं;
  3. अन्य सामग्री बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में चुंबकीय गुण प्रदर्शित कर सकती हैं। बाहरी क्षेत्र सभी इलेक्ट्रॉन स्पिनों को बराबर करने का कार्य करता है, जो एमएफ को हटाने के बाद गायब हो जाता है। ये पदार्थ अनुचुम्बकीय हैं। रेफ्रिजरेटर डोर मेटल एक पैरामैग्नेट का उदाहरण है।

पृथ्वी को संधारित्र प्लेटों के रूप में दर्शाया जा सकता है, जिसके आवेश का विपरीत चिन्ह होता है: "माइनस" - पृथ्वी की सतह पर और "प्लस" - आयनमंडल में। उनके बीच एक इन्सुलेट गैसकेट के रूप में वायुमंडलीय हवा है। पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव के कारण विशाल संधारित्र एक स्थिर आवेश रखता है। इस ज्ञान का उपयोग करके, आप पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र से विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने की योजना बना सकते हैं। सच है, परिणाम कम वोल्टेज मान होगा।

लेना है:

  • ग्राउंडिंग डिवाइस;
  • तार;
  • टेस्ला ट्रांसफॉर्मर, उच्च-आवृत्ति दोलन उत्पन्न करने और हवा को आयनित करने वाला एक कोरोना डिस्चार्ज बनाने में सक्षम है।

टेस्ला कॉइल एक इलेक्ट्रॉन उत्सर्जक के रूप में कार्य करेगा। पूरी संरचना एक साथ जुड़ी हुई है, और पर्याप्त संभावित अंतर सुनिश्चित करने के लिए, ट्रांसफार्मर को काफी ऊंचाई तक उठाया जाना चाहिए। इस प्रकार, एक विद्युत सर्किट बनाया जाएगा, जिसके माध्यम से एक छोटा करंट प्रवाहित होगा। इस उपकरण का उपयोग करके बड़ी मात्रा में बिजली प्राप्त करना असंभव है।

बिजली और चुंबकत्व मनुष्य के आस-पास की कई दुनिया पर हावी है: प्रकृति में सबसे मौलिक प्रक्रियाओं से लेकर अत्याधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों तक।

वीडियो

एक चुंबकीय क्षेत्र पदार्थ का एक विशेष रूप है जो मैग्नेट द्वारा बनाया जाता है, वर्तमान के साथ कंडक्टर (चलती चार्ज कण) और जिसे मैग्नेट, कंडक्टर के साथ वर्तमान (चलती चार्ज कण) की बातचीत से पता लगाया जा सकता है।

ओर्स्टेड का अनुभव

पहला प्रयोग (1820 में किया गया), जिसने दिखाया कि विद्युत और चुंबकीय घटना के बीच एक गहरा संबंध है, डेनिश भौतिक विज्ञानी एच। ओर्स्टेड के प्रयोग थे।

कंडक्टर में करंट चालू होने पर कंडक्टर के पास स्थित एक चुंबकीय सुई एक निश्चित कोण से घूमती है। जब परिपथ को खोला जाता है, तो तीर अपनी मूल स्थिति में वापस आ जाता है।

जी. ओर्स्टेड के अनुभव से यह पता चलता है कि इस चालक के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र है।

एम्पीयर अनुभव
दो समानांतर कंडक्टर, जिनके माध्यम से एक विद्युत प्रवाह प्रवाहित होता है, एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं: यदि धाराएं एक ही दिशा में हों तो वे आकर्षित होती हैं, और यदि धाराएं विपरीत दिशा में हों तो पीछे हट जाती हैं। यह कंडक्टरों के आसपास उत्पन्न होने वाले चुंबकीय क्षेत्रों की परस्पर क्रिया के कारण होता है।

चुंबकीय क्षेत्र गुण

1. भौतिक रूप से, अर्थात्। हमारे और इसके बारे में हमारे ज्ञान से स्वतंत्र रूप से मौजूद है।

2. मैग्नेट द्वारा निर्मित, करंट वाले कंडक्टर (चलती चार्ज कण)

3. चुम्बकों की परस्पर क्रिया द्वारा पता लगाया गया, धारा के साथ चालक (चलती आवेशित कण)

4. चुम्बकों पर कार्य करता है, कुछ बल के साथ धारा (चलती आवेशित कण) के साथ चालक

5. प्रकृति में कोई चुंबकीय आवेश नहीं होते हैं। आप उत्तर और दक्षिण ध्रुवों को अलग नहीं कर सकते और एक ध्रुव के साथ एक शरीर प्राप्त नहीं कर सकते।

6. फ्रांसीसी वैज्ञानिक एम्पीयर द्वारा पिंडों में चुंबकीय गुण होने का कारण खोजा गया था। एम्पीयर ने इस निष्कर्ष को सामने रखा कि किसी भी पिंड के चुंबकीय गुण उसके अंदर बंद विद्युत धाराओं द्वारा निर्धारित किए जाते हैं।

ये धाराएं परमाणु में कक्षाओं में इलेक्ट्रॉनों की गति का प्रतिनिधित्व करती हैं।

यदि वे तल जिनमें ये धाराएँ परिचालित होती हैं, शरीर बनाने वाले अणुओं की ऊष्मीय गति के कारण एक-दूसरे के सापेक्ष यादृच्छिक रूप से स्थित होते हैं, तो उनकी परस्पर क्रिया की क्षतिपूर्ति होती है और नहीं चुंबकीय गुणशरीर का पता नहीं चला है।

और इसके विपरीत: यदि जिन तलों में इलेक्ट्रॉन घूमते हैं वे एक-दूसरे के समानांतर होते हैं और इन विमानों के अभिलंबों की दिशाएँ मेल खाती हैं, तो ऐसे पदार्थ बाहरी चुंबकीय क्षेत्र को बढ़ाते हैं।


7. चुंबकीय बल चुंबकीय क्षेत्र में कुछ दिशाओं में कार्य करते हैं, जिन्हें बल की चुंबकीय रेखाएं कहा जाता है। उनकी सहायता से, आप किसी विशेष मामले में चुंबकीय क्षेत्र को आसानी से और स्पष्ट रूप से दिखा सकते हैं।

चुंबकीय क्षेत्र को अधिक सटीक रूप से चित्रित करने के लिए, हम उन स्थानों पर सहमत हुए जहां क्षेत्र अधिक मजबूत है, बल की रेखाओं को अधिक घनी स्थित दिखाने के लिए, अर्थात। एक दूसरे के करीब। और इसके विपरीत, जहां क्षेत्र कमजोर होता है, वहां क्षेत्र रेखाएं कम संख्या में दिखाई जाती हैं, अर्थात। कम अक्सर स्थित।

8. चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय प्रेरण के वेक्टर की विशेषता है।

चुंबकीय प्रेरण वेक्टर - वेक्टर क्वांटिटीचुंबकीय क्षेत्र की विशेषता।

चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा किसी दिए गए बिंदु पर एक मुक्त चुंबकीय सुई के उत्तरी ध्रुव की दिशा से मेल खाती है।

फील्ड इंडक्शन वेक्टर की दिशा और वर्तमान ताकत I "राइट स्क्रू (गिलेट) के नियम" से संबंधित हैं:

यदि आप कंडक्टर में करंट की दिशा में गिलेट को पेंच करते हैं, तो किसी दिए गए बिंदु पर इसके हैंडल के अंत की गति की गति इस बिंदु पर चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा के साथ मेल खाएगी।

आइए एक साथ समझते हैं कि चुंबकीय क्षेत्र क्या है। आखिरकार, कई लोग इस क्षेत्र में जीवन भर रहते हैं और इसके बारे में सोचते भी नहीं हैं। इसे ठीक करने का समय!

एक चुंबकीय क्षेत्र

एक चुंबकीय क्षेत्रएक विशेष प्रकार की बात है। यह गतिमान विद्युत आवेशों और उन पिंडों की क्रिया में प्रकट होता है जिनका अपना चुंबकीय क्षण (स्थायी चुम्बक) होता है।

महत्वपूर्ण: एक चुंबकीय क्षेत्र स्थिर आवेशों पर कार्य नहीं करता है! एक चुंबकीय क्षेत्र भी विद्युत आवेशों को स्थानांतरित करके, या एक समय-भिन्न विद्युत क्षेत्र द्वारा, या परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों के चुंबकीय क्षणों द्वारा बनाया जाता है। यानी कोई भी तार जिससे होकर करंट प्रवाहित होता है वह भी चुम्बक बन जाता है !

एक पिंड जिसका अपना चुंबकीय क्षेत्र होता है।

चुम्बक में ध्रुव होते हैं जिन्हें उत्तर और दक्षिण कहते हैं। पदनाम "उत्तरी" और "दक्षिणी" केवल सुविधा के लिए दिए गए हैं (बिजली में "प्लस" और "माइनस" के रूप में)।

चुंबकीय क्षेत्र को द्वारा दर्शाया जाता है बल चुंबकीय रेखाएं. बल की रेखाएं निरंतर और बंद होती हैं, और उनकी दिशा हमेशा क्षेत्र बलों की दिशा से मेल खाती है। यदि धातु की छीलन एक स्थायी चुंबक के चारों ओर बिखरी हुई है, तो धातु के कण उत्तर से निकलने वाली और दक्षिणी ध्रुव में प्रवेश करने वाली चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की एक स्पष्ट तस्वीर दिखाएंगे। चुंबकीय क्षेत्र की ग्राफिकल विशेषता - बल की रेखाएं।

चुंबकीय क्षेत्र की विशेषताएं

चुंबकीय क्षेत्र की मुख्य विशेषताएं हैं चुंबकीय प्रेरण, चुंबकीय प्रवाहतथा चुम्बकीय भेद्यता. लेकिन चलो सब कुछ क्रम में बात करते हैं।

तुरंत, हम ध्यान दें कि माप की सभी इकाइयाँ सिस्टम में दी गई हैं एसआई.

चुंबकीय प्रेरण बी - वेक्टर भौतिक मात्रा, जो चुंबकीय क्षेत्र की मुख्य शक्ति विशेषता है। पत्र द्वारा निरूपित बी . चुंबकीय प्रेरण की माप की इकाई - टेस्ला(Tl).

चुंबकीय प्रेरण इंगित करता है कि एक आवेश पर कार्य करने वाले बल का निर्धारण करके एक क्षेत्र कितना मजबूत है। इस बल को कहा जाता है लोरेंत्ज़ बल.

यहां क्यू - शुल्क, वी - चुंबकीय क्षेत्र में इसकी गति, बी - प्रवेश, एफ लोरेंत्ज़ बल है जिसके साथ क्षेत्र आवेश पर कार्य करता है।

एफ- समोच्च के क्षेत्र द्वारा चुंबकीय प्रेरण के उत्पाद के बराबर एक भौतिक मात्रा और प्रेरण वेक्टर के बीच कोसाइन और समोच्च के विमान के लिए सामान्य जिसके माध्यम से प्रवाह गुजरता है। चुंबकीय प्रवाह चुंबकीय क्षेत्र की एक अदिश विशेषता है।

हम कह सकते हैं कि चुंबकीय प्रवाह एक इकाई क्षेत्र में प्रवेश करने वाली चुंबकीय प्रेरण लाइनों की संख्या को दर्शाता है। चुंबकीय प्रवाह को में मापा जाता है वेबरैच (पश्चिम बंगाल).

चुम्बकीय भेद्यतावह गुणांक है जो माध्यम के चुंबकीय गुणों को निर्धारित करता है। एक पैरामीटर जिस पर क्षेत्र का चुंबकीय प्रेरण निर्भर करता है वह चुंबकीय पारगम्यता है।

हमारा ग्रह कई अरब वर्षों से एक विशाल चुंबक रहा है। पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का प्रेरण निर्देशांक के आधार पर भिन्न होता है। भूमध्य रेखा पर, यह टेस्ला की शून्य से पांचवीं शक्ति का लगभग 3.1 गुना 10 है। इसके अलावा, चुंबकीय विसंगतियां हैं, जहां क्षेत्र का मूल्य और दिशा पड़ोसी क्षेत्रों से काफी भिन्न होती है। ग्रह पर सबसे बड़ी चुंबकीय विसंगतियों में से एक - कुर्स्कीतथा ब्राजीलियाई चुंबकीय विसंगति.

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की उत्पत्ति अभी भी वैज्ञानिकों के लिए एक रहस्य है। यह माना जाता है कि क्षेत्र का स्रोत पृथ्वी का तरल धातु कोर है। कोर चल रहा है, जिसका अर्थ है कि पिघला हुआ लौह-निकल मिश्र धातु चल रहा है, और आवेशित कणों की गति विद्युत प्रवाह है जो चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है। समस्या यह है कि यह सिद्धांत जियोडायनेमो) क्षेत्र को स्थिर कैसे रखा जाता है, इसकी व्याख्या नहीं करता है।

पृथ्वी एक विशाल चुंबकीय द्विध्रुव है।चुंबकीय ध्रुव भौगोलिक ध्रुवों के साथ मेल नहीं खाते, हालांकि वे निकटता में हैं। इसके अलावा, पृथ्वी के चुंबकीय ध्रुव गतिमान हैं। उनका विस्थापन 1885 से दर्ज किया गया है। उदाहरण के लिए, पिछले सौ वर्षों में, दक्षिणी गोलार्ध में चुंबकीय ध्रुव लगभग 900 किलोमीटर स्थानांतरित हो गया है और अब दक्षिणी महासागर में है। आर्कटिक गोलार्ध का ध्रुव आर्कटिक महासागर के पार पूर्वी साइबेरियाई चुंबकीय विसंगति की ओर बढ़ रहा है, इसकी गति (2004 के आंकड़ों के अनुसार) प्रति वर्ष लगभग 60 किलोमीटर थी। अब ध्रुवों की गति में तेजी आ रही है - औसतन, गति प्रति वर्ष 3 किलोमीटर बढ़ रही है।

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का हमारे लिए क्या महत्व है?सबसे पहले, पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र ब्रह्मांडीय किरणों और सौर हवा से ग्रह की रक्षा करता है। गहरे अंतरिक्ष से आवेशित कण सीधे जमीन पर नहीं गिरते हैं, बल्कि एक विशाल चुंबक द्वारा विक्षेपित होते हैं और इसके बल की रेखाओं के साथ चलते हैं। इस प्रकार, सभी जीवित चीजें हानिकारक विकिरण से सुरक्षित हैं।

पृथ्वी के इतिहास के दौरान, कई हैं व्युत्क्रम(परिवर्तन) चुंबकीय ध्रुवों के। ध्रुव उलटाजब वे स्थान बदलते हैं। पिछली बारयह घटना लगभग 800 हजार साल पहले हुई थी, और पृथ्वी के इतिहास में 400 से अधिक भू-चुंबकीय उत्क्रमण हुए थे। कुछ वैज्ञानिकों का मानना ​​​​है कि, चुंबकीय ध्रुवों की गति के देखे गए त्वरण को देखते हुए, अगले ध्रुव के उलट होने की उम्मीद की जानी चाहिए अगले दो हजार साल।

सौभाग्य से, हमारी सदी में ध्रुवों के उलट होने की कोई उम्मीद नहीं है। तो, आप चुंबकीय क्षेत्र के मुख्य गुणों और विशेषताओं पर विचार करते हुए, पृथ्वी के अच्छे पुराने निरंतर क्षेत्र में सुखद और जीवन का आनंद लेने के बारे में सोच सकते हैं। और इसलिए कि आप ऐसा कर सकते हैं, हमारे लेखक हैं, जिन्हें आप सफलता के विश्वास के साथ शैक्षिक परेशानियों का हिस्सा सौंप सकते हैं! और अन्य प्रकार के काम आप लिंक पर ऑर्डर कर सकते हैं।

विद्युत प्रवाह के दो समानांतर कंडक्टरों से जुड़े होने पर, वे जुड़े हुए प्रवाह की दिशा (ध्रुवीयता) के आधार पर आकर्षित या पीछे हटेंगे। यह इन कंडक्टरों के आसपास एक विशेष प्रकार के पदार्थ की उपस्थिति से समझाया गया है। इस पदार्थ को चुंबकीय क्षेत्र (एमएफ) कहा जाता है। चुंबकीय बल वह बल है जिसके साथ कंडक्टर एक दूसरे पर कार्य करते हैं।

चुंबकत्व का सिद्धांत प्राचीन काल में, एशिया की प्राचीन सभ्यता में उत्पन्न हुआ था। मैग्नेशिया में, पहाड़ों में, उन्हें एक विशेष चट्टान मिली, जिसके टुकड़े एक-दूसरे की ओर आकर्षित हो सकते थे। जगह के नाम से इस नस्ल को "चुंबक" कहा जाता था। एक छड़ चुंबक में दो ध्रुव होते हैं। इसके चुंबकीय गुण विशेष रूप से ध्रुवों पर उच्चारित होते हैं।

एक धागे पर लटका हुआ चुंबक अपने ध्रुवों के साथ क्षितिज के किनारों को दिखाएगा। इसके डंडे उत्तर और दक्षिण की ओर मुड़ेंगे। कम्पास इस सिद्धांत पर काम करता है। दो चुम्बकों के विपरीत ध्रुव आकर्षित होते हैं और समान ध्रुव पीछे हटते हैं।

वैज्ञानिकों ने पाया है कि जब विद्युत धारा प्रवाहित होती है तो कंडक्टर के पास स्थित एक चुंबकीय सुई विचलित हो जाती है। इससे पता चलता है कि इसके चारों ओर एक एमएफ बनता है।

चुंबकीय क्षेत्र प्रभावित करता है:

विद्युत आवेशों को स्थानांतरित करना।
फेरोमैग्नेट नामक पदार्थ: लोहा, कच्चा लोहा, उनके मिश्र।

स्थायी चुम्बक वे निकाय होते हैं जिनमें आवेशित कणों (इलेक्ट्रॉनों) का एक सामान्य चुंबकीय क्षण होता है।

1 — दक्षिणी ध्रुवचुंबक
2 - चुम्बक का उत्तरी ध्रुव
3 - धातु का बुरादा के उदाहरण पर सांसद
4 - चुंबकीय क्षेत्र की दिशा

क्षेत्र रेखाएँ तब प्रकट होती हैं जब एक स्थायी चुंबक एक कागज़ की शीट के पास पहुँचता है, जिस पर लोहे के बुरादे की एक परत डाली जाती है। आकृति स्पष्ट रूप से ध्रुवों के स्थानों को बल की उन्मुख रेखाओं के साथ दिखाती है।

चुंबकीय क्षेत्र स्रोत

  • विद्युत क्षेत्र जो समय के साथ बदलता है।
  • मोबाइल शुल्क।
  • स्थायी चुंबक।

हम बचपन से स्थायी चुम्बकों को जानते हैं। उनका उपयोग खिलौनों के रूप में किया जाता था जो विभिन्न धातु भागों को अपनी ओर आकर्षित करते थे। वे रेफ्रिजरेटर से जुड़े थे, उन्हें विभिन्न खिलौनों में बनाया गया था।

विद्युत आवेश जो गति में होते हैं उनमें अक्सर स्थायी चुम्बकों की तुलना में अधिक चुंबकीय ऊर्जा होती है।

गुण

  • मुखिया बानगीऔर चुंबकीय क्षेत्र का गुण सापेक्षता है। यदि एक आवेशित पिंड को संदर्भ के एक निश्चित फ्रेम में गतिहीन छोड़ दिया जाता है, और एक चुंबकीय सुई पास में रखी जाती है, तो यह उत्तर की ओर इशारा करेगा, और साथ ही यह पृथ्वी के क्षेत्र को छोड़कर, एक बाहरी क्षेत्र को "महसूस" नहीं करेगा। . और यदि आवेशित पिंड तीर के पास जाने लगे, तो शरीर के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र दिखाई देगा। नतीजतन, यह स्पष्ट हो जाता है कि एमएफ तभी बनता है जब एक निश्चित चार्ज चलता है।
  • चुंबकीय क्षेत्र विद्युत प्रवाह को प्रभावित और प्रभावित करने में सक्षम है। आवेशित इलेक्ट्रॉनों की गति की निगरानी करके इसका पता लगाया जा सकता है। एक चुंबकीय क्षेत्र में, आवेश वाले कण विचलित हो जाएंगे, प्रवाहित धारा वाले चालक गति करेंगे। वर्तमान-संचालित फ्रेम घूमेगा, और चुंबकीय सामग्री एक निश्चित दूरी तय करेगी। कंपास सुई को सबसे अधिक बार चित्रित किया जाता है नीला रंग. यह चुंबकीय स्टील की एक पट्टी है। कम्पास हमेशा उत्तर की ओर उन्मुख होता है, क्योंकि पृथ्वी के पास एक चुंबकीय क्षेत्र है। पूरा ग्रह अपने ध्रुवों के साथ एक बड़े चुंबक की तरह है।

चुंबकीय क्षेत्र मानव अंगों द्वारा नहीं माना जाता है, और केवल विशेष उपकरणों और सेंसर द्वारा ही पता लगाया जा सकता है। यह परिवर्तनशील और स्थायी है। एक प्रत्यावर्ती क्षेत्र आमतौर पर विशेष प्रेरकों द्वारा बनाया जाता है जो प्रत्यावर्ती धारा पर काम करते हैं। एक स्थिर क्षेत्र एक स्थिर विद्युत क्षेत्र द्वारा बनता है।

नियम

विभिन्न कंडक्टरों के लिए चुंबकीय क्षेत्र की छवि के लिए बुनियादी नियमों पर विचार करें।

गिलेट नियम

बल की रेखा को एक समतल में दर्शाया गया है, जो वर्तमान पथ से 90 0 के कोण पर स्थित है ताकि प्रत्येक बिंदु पर बल को रेखा पर स्पर्शरेखा के रूप में निर्देशित किया जा सके।

चुंबकीय बलों की दिशा निर्धारित करने के लिए, आपको दाहिने हाथ के धागे के साथ एक गिलेट के नियम को याद रखना होगा।

गिलेट को वर्तमान वेक्टर के समान अक्ष के साथ स्थित होना चाहिए, हैंडल को घुमाया जाना चाहिए ताकि गिलेट अपनी दिशा की दिशा में आगे बढ़े। इस मामले में, लाइनों का उन्मुखीकरण गिलेट के हैंडल को मोड़कर निर्धारित किया जाता है।

रिंग गिलेट नियम

रिंग के रूप में बने कंडक्टर में गिलेट का ट्रांसलेशनल मूवमेंट दिखाता है कि इंडक्शन कैसे उन्मुख होता है, रोटेशन वर्तमान प्रवाह के साथ मेल खाता है।

चुंबक के अंदर बल की रेखाएं अपनी निरंतरता रखती हैं और खुली नहीं हो सकती हैं।

एक चुंबकीय क्षेत्र विभिन्न स्रोतएक दूसरे के साथ संक्षेप। ऐसा करने में, वे एक सामान्य क्षेत्र बनाते हैं।

एक ही ध्रुव वाले चुम्बक एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं, जबकि भिन्न ध्रुवों वाले चुम्बक आकर्षित करते हैं। बातचीत की ताकत का मूल्य उनके बीच की दूरी पर निर्भर करता है। जैसे-जैसे ध्रुव निकट आते हैं, बल बढ़ता जाता है।

चुंबकीय क्षेत्र पैरामीटर

  • स्ट्रीम चेनिंग ( Ψ ).
  • चुंबकीय प्रेरण वेक्टर ( पर).
  • चुंबकीय प्रवाह ( एफ).

चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता की गणना चुंबकीय प्रेरण वेक्टर के आकार से की जाती है, जो बल F पर निर्भर करता है, और एक लंबाई वाले कंडक्टर के माध्यम से वर्तमान I द्वारा बनता है एल: वी \u003d एफ / (मैं * एल).

चुंबकीय प्रेरण को उस वैज्ञानिक के सम्मान में टेस्ला (Tl) में मापा जाता है, जिसने चुंबकत्व की घटनाओं का अध्ययन किया और उनकी गणना विधियों से निपटा। 1 टी बल द्वारा चुंबकीय प्रवाह के प्रेरण के बराबर है 1 नहींलंबाई पर 1mकोण पर सीधा कंडक्टर 90 0 एक एम्पीयर की प्रवाहित धारा के साथ क्षेत्र की दिशा में:

1 टी = 1 एक्स एच / (ए एक्स एम)।
बाएं हाथ का नियम

नियम चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा पाता है।

यदि बाएं हाथ की हथेली को क्षेत्र में रखा जाता है ताकि चुंबकीय क्षेत्र की रेखाएं हथेली में उत्तरी ध्रुव से 90 0 के नीचे प्रवेश करें, और 4 अंगुलियां धारा के साथ रखी जाएं, तो अंगूठा चुंबकीय बल की दिशा दिखाएगा .

यदि कंडक्टर एक अलग कोण पर है, तो बल सीधे करंट और कंडक्टर के समकोण पर विमान पर प्रक्षेपण पर निर्भर करेगा।

बल कंडक्टर सामग्री के प्रकार और उसके क्रॉस सेक्शन पर निर्भर नहीं करता है। यदि कोई चालक नहीं है, और आवेश दूसरे माध्यम में चलते हैं, तो बल नहीं बदलेगा।

जब चुंबकीय क्षेत्र वेक्टर की दिशा एक परिमाण की एक दिशा में होती है, तो क्षेत्र को एक समान कहा जाता है। विभिन्न वातावरण प्रेरण वेक्टर के आकार को प्रभावित करते हैं।

चुंबकीय प्रवाह

एक निश्चित क्षेत्र S से होकर गुजरने वाला चुंबकीय प्रेरण और इस क्षेत्र द्वारा सीमित एक चुंबकीय प्रवाह है।

यदि क्षेत्र में किसी कोण पर ढलान है α प्रेरण रेखा के लिए, चुंबकीय प्रवाह इस कोण के कोसाइन के आकार से कम हो जाता है। इसका सबसे बड़ा मूल्य तब बनता है जब क्षेत्र चुंबकीय प्रेरण के समकोण पर होता है:

एफ \u003d बी * एस।

चुंबकीय प्रवाह को एक इकाई में मापा जाता है जैसे "वेबर", जो मूल्य द्वारा प्रेरण के प्रवाह के बराबर है 1 टीक्षेत्र के अनुसार 1 मीटर 2.

प्रवाह लिंकेज

इस अवधारणा का उपयोग बनाने के लिए किया जाता है सामान्य अर्थचुंबकीय प्रवाह, जो चुंबकीय ध्रुवों के बीच स्थित एक निश्चित संख्या में कंडक्टरों से बनता है।

जब वही करंट मैंघुमावों की संख्या के साथ घुमावदार के माध्यम से बहती है, सभी घुमावों द्वारा गठित कुल चुंबकीय प्रवाह फ्लक्स लिंकेज है।

प्रवाह लिंकेज Ψ वेबर्स में मापा जाता है, और इसके बराबर है: = एन * एफ.

चुंबकीय गुण

पारगम्यता यह निर्धारित करती है कि किसी विशेष माध्यम में चुंबकीय क्षेत्र निर्वात में क्षेत्र प्रेरण से कितना कम या अधिक है। किसी पदार्थ को चुम्बकित कहा जाता है यदि उसका अपना चुंबकीय क्षेत्र हो। जब किसी पदार्थ को चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो वह चुम्बकित हो जाता है।

वैज्ञानिकों ने इसका कारण निर्धारित किया है कि शरीर चुंबकीय गुण क्यों प्राप्त करते हैं। वैज्ञानिकों की परिकल्पना के अनुसार, अंदर पदार्थ होते हैं विद्युत धाराएंसूक्ष्म आकार। एक इलेक्ट्रॉन का अपना चुंबकीय क्षण होता है, जिसमें क्वांटम प्रकृति होती है, परमाणुओं में एक निश्चित कक्षा के साथ चलती है। यह छोटी धाराएं हैं जो चुंबकीय गुणों को निर्धारित करती हैं।

यदि धाराएँ बेतरतीब ढंग से चलती हैं, तो उनके कारण होने वाले चुंबकीय क्षेत्र स्व-क्षतिपूर्ति कर रहे हैं। बाहरी क्षेत्र धाराओं को व्यवस्थित करता है, इसलिए एक चुंबकीय क्षेत्र बनता है। यह पदार्थ का चुंबकीयकरण है।

चुंबकीय क्षेत्र के साथ बातचीत के गुणों के अनुसार विभिन्न पदार्थों को विभाजित किया जा सकता है।

वे समूहों में विभाजित हैं:

पैरामैग्नेट- पदार्थ जिनमें चुंबकत्व की कम संभावना के साथ बाहरी क्षेत्र की दिशा में चुंबकत्व गुण होते हैं। उनके पास सकारात्मक क्षेत्र की ताकत है। इन पदार्थों में फेरिक क्लोराइड, मैंगनीज, प्लैटिनम आदि शामिल हैं।
फेरिमैग्नेट्स- चुंबकीय क्षण वाले पदार्थ जो दिशा और मूल्य में असंतुलित होते हैं। उन्हें अप्रतिस्पर्धी एंटीफेरोमैग्नेटिज्म की उपस्थिति की विशेषता है। क्षेत्र की ताकत और तापमान उनकी चुंबकीय संवेदनशीलता (विभिन्न ऑक्साइड) को प्रभावित करते हैं।
लौह चुम्बक- तीव्रता और तापमान (कोबाल्ट, निकल, आदि के क्रिस्टल) के आधार पर बढ़ी हुई सकारात्मक संवेदनशीलता वाले पदार्थ।
Diamagnets- बाहरी क्षेत्र की विपरीत दिशा में चुम्बकत्व का गुण रखते हैं, अर्थात्, नकारात्मक अर्थचुंबकीय संवेदनशीलता, तीव्रता से स्वतंत्र। क्षेत्र की अनुपस्थिति में, इस पदार्थ में चुंबकीय गुण नहीं होंगे। इन पदार्थों में शामिल हैं: चांदी, विस्मुट, नाइट्रोजन, जस्ता, हाइड्रोजन और अन्य पदार्थ।
एंटीफेरोमैग्नेट्स - एक संतुलित चुंबकीय क्षण होता है, जिसके परिणामस्वरूप पदार्थ का चुंबकीयकरण कम होता है। गर्म होने पर, वे पदार्थ के एक चरण संक्रमण से गुजरते हैं, जिसमें अनुचुंबकीय गुण उत्पन्न होते हैं। जब तापमान एक निश्चित सीमा से नीचे चला जाता है, तो ऐसे गुण प्रकट नहीं होंगे (क्रोमियम, मैंगनीज)।

माना चुम्बकों को भी दो और श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है:

नरम चुंबकीय सामग्री . उनके पास कम जबरदस्ती बल है। कमजोर चुंबकीय क्षेत्रों में, वे संतृप्त हो सकते हैं। चुंबकीयकरण उत्क्रमण की प्रक्रिया के दौरान, उन्हें नगण्य नुकसान होता है। नतीजतन, ऐसी सामग्रियों का उपयोग वैकल्पिक वोल्टेज (जनरेटर,) पर चलने वाले विद्युत उपकरणों के कोर के उत्पादन के लिए किया जाता है।
कठोर चुंबकीयसामग्री। उनके पास जबरदस्ती बल का एक बढ़ा हुआ मूल्य है। उन्हें फिर से चुम्बकित करने के लिए एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र की आवश्यकता होती है। ऐसी सामग्री का उपयोग स्थायी चुम्बक के उत्पादन में किया जाता है।

चुंबकीय गुण विभिन्न पदार्थतकनीकी डिजाइन और आविष्कारों में उनके उपयोग का पता लगाएं।

चुंबकीय सर्किट

कई चुंबकीय पदार्थों के संयोजन को चुंबकीय सर्किट कहा जाता है। वे समानताएं हैं और गणित के अनुरूप नियमों द्वारा निर्धारित की जाती हैं।

आधार पर चुंबकीय सर्किटविद्युत उपकरण संचालित करें, अधिष्ठापन,। एक कार्यशील विद्युत चुंबक में, प्रवाह एक फेरोमैग्नेटिक सामग्री और हवा से बने चुंबकीय सर्किट से बहता है, जो कि फेरोमैग्नेट नहीं है। इन घटकों का संयोजन एक चुंबकीय सर्किट है। कई विद्युत उपकरणों में उनके डिजाइन में चुंबकीय सर्किट होते हैं।

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