विद्युत प्रवाह वाहून नेणाऱ्या कंडक्टरवर चुंबकीय क्षेत्राची क्रिया

जर आपण दोन समान स्थायी रिंग चुंबकांना विरुद्ध ध्रुवांसोबत एकत्र ठेवण्याचा प्रयत्न केला, तर कधीतरी जेव्हा ते जवळ येतात तेव्हा ते एकमेकांकडे अधिकाधिक आकर्षित होऊ लागतात.

आणि जर आपण समान चुंबकांना जवळ आणण्याचा प्रयत्न केला, परंतु त्याच नावाच्या ध्रुवांसह, तर एका विशिष्ट अंतरावर ते या अभिसरणास अधिकाधिक अडथळा आणतील, ते एकमेकांना मागे टाकल्याप्रमाणे बाजूंनी पसरण्याचा प्रयत्न करतील.

याचा अर्थ असा की चुंबकाजवळ काही अभौतिक पदार्थ असतात जे हे गुणधर्म प्रदर्शित करतात, चुंबकावर यांत्रिक प्रभाव पाडतात आणि या प्रभावाची ताकद चुंबकापासून वेगवेगळ्या अंतरावर सारखी नसते, जितकी जवळ असते तितकी ती मजबूत असते. .या अमूर्त पदार्थाला म्हणतात चुंबकीय क्षेत्र.

विज्ञानाला फार पूर्वीपासून माहित आहे की चुंबकीय क्षेत्राचा स्त्रोत विद्युत प्रवाह आहे. कायम चुंबकांमध्ये, हे सूक्ष्म प्रवाह रेणू आणि अणूंच्या आत असतात, परंतु असे अनेक, अनेक प्रवाह असतात आणि एकूण चुंबकीय क्षेत्र म्हणजे चुंबकीय क्षेत्र कायम चुंबक.

जर आपण विद्युत प्रवाह वाहून नेणारी वेगळी वायर घेतली तर त्याला चुंबकीय क्षेत्र देखील असते.आणि हे चुंबकीय क्षेत्र इतर चुंबकीय क्षेत्रांशी त्याच प्रकारे संवाद साधण्यास सक्षम आहे. म्हणजेच, विद्युत प्रवाह वाहून नेणारा कंडक्टर बाह्य चुंबकीय क्षेत्राशी संवाद साधतो.

प्रवाह आणि चुंबकीय क्षेत्रासह कंडक्टरच्या परस्परसंवादाचा नियम फ्रेंच भौतिकशास्त्रज्ञाने स्थापित केला होता. आंद्रे-मेरी अँपिअर 19 व्या शतकाच्या पहिल्या सहामाहीत.

अँपिअरने प्रायोगिकरित्या दाखवले की चुंबकीय क्षेत्रामध्ये विद्युत प्रवाह वाहून नेणारा कंडक्टर अशा शक्तीने प्रभावित होतो ज्याची दिशा आणि परिमाण विद्युत् प्रवाहाच्या परिमाण आणि सापेक्ष स्थितीवर आणि चुंबकीय क्षेत्राच्या चुंबकीय प्रेरण वेक्टरवर अवलंबून असते ज्यामध्ये वर्तमान कंडक्टर स्थित आहे. या शक्तीला आज म्हणतात अँपिअर ताकद… त्याचे सूत्र येथे आहे:

येथे:

a हा वर्तमान दिशा आणि चुंबकीय प्रेरण सदिश यांच्यातील कोन आहे;

बी - वर्तमान-वाहक कंडक्टरच्या स्थानावर बाह्य चुंबकीय क्षेत्राचे चुंबकीय प्रेरण;

मी वायरमधील विद्युत् प्रवाहाचे प्रमाण आहे;

l ही वर्तमान वाहून नेणाऱ्या वायरची सक्रिय लांबी आहे.

विद्युत्-वाहक कंडक्टरवरील चुंबकीय क्षेत्राच्या बाजूने कार्य करणार्‍या शक्तीचे परिमाण हे चुंबकीय क्षेत्रामध्ये ठेवलेल्या कंडक्टर घटकाच्या लांबीच्या चुंबकीय प्रेरणाच्या मॉड्यूलसच्या उत्पादनाच्या आणि विद्युत् प्रवाहाच्या परिमाणाच्या संख्यात्मकदृष्ट्या समान असते. कंडक्टरमध्ये, आणि विद्युत् प्रवाहाची दिशा आणि चुंबकीय प्रेरण वेक्टरची दिशा यांच्यातील कोनाच्या साइनच्या प्रमाणात देखील आहे.

अँपिअरच्या बलाची दिशा डाव्या हाताच्या नियमानुसार निश्चित केली जाते: जर डाव्या हाताला चुंबकीय प्रेरण वेक्टर B चा लंब घटक तळहातात प्रवेश केला असेल आणि चार पसरलेली बोटे विद्युत् प्रवाहाच्या दिशेने निर्देशित केली असतील तर अंगठा, 90 अंशांवर वाकलेला, विद्युत प्रवाह वाहून नेणाऱ्या वायरच्या एका भागावर कार्य करणार्‍या शक्तीची दिशा दर्शवेल, म्हणजेच अँपिअर फोर्सची दिशा.

चुंबकीय क्षेत्र फील्डच्या सुपरपोझिशनच्या तत्त्वाचे पालन करत असल्याने, विद्युत प्रवाह वाहून नेणाऱ्या कंडक्टरचे चुंबकीय क्षेत्र आणि तो कंडक्टर ज्या चुंबकीय क्षेत्रामध्ये आहे ते कंडक्टरच्या सभोवतालच्या जागेत जोडले जातात.

परिणामी, चुंबकीय क्षेत्रासह विद्युत् प्रवाहाच्या परस्परसंवादाचे चित्र असे दिसते की तार ज्या प्रदेशातून चुंबकीय क्षेत्र जास्त केंद्रित आहे त्या प्रदेशात चुंबकीय क्षेत्र कमी केंद्रित आहे.

ज्या प्रदेशात चुंबकीय क्षेत्र अधिक मजबूत आहे तो घट्ट ताणलेल्या फिलामेंट्सने भरलेला आहे अशी कल्पना केली जाऊ शकते, जे कंडक्टरला ज्या दिशेने तंतू कमकुवत असतात त्या दिशेने ढकलतात.