बोरावनिक के नियम और दाहिने हाथ के नियम का उपयोग करके चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा का निर्धारण

पदार्थ के अस्तित्व का एक विशेष रूप, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र ने जीवन की उत्पत्ति और संरक्षण में योगदान दिया। इस क्षेत्र के टुकड़े, लौह को आकर्षित करने वाले अयस्क के टुकड़े लाए बिजली मानव सेवा में। बिजली के बिना, अस्तित्व असंभव होगा।

चुंबकीय प्रेरण रेखाएं क्या हैं

चुंबकीय क्षेत्र को उसके स्थान के प्रत्येक बिंदु पर शक्ति द्वारा परिभाषित किया जाता है। समान मोडुलो तीव्रता वाले क्षेत्र में बिंदुओं को मिलाने वाले वक्र चुंबकीय प्रेरण रेखाएं कहलाते हैं। किसी विशेष बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत एक बल विशेषता है, और इसका अनुमान लगाने के लिए चुंबकीय क्षेत्र वेक्टर बी का उपयोग किया जाता है। चुंबकीय प्रेरण रेखा पर किसी विशेष बिंदु पर इसकी दिशा इसके स्पर्शरेखा है।

यदि अंतरिक्ष में एक बिंदु कई चुंबकीय क्षेत्रों से प्रभावित होता है, तो प्रत्येक अभिनय चुंबकीय क्षेत्र के चुंबकीय प्रेरण वैक्टर को जोड़कर ताकत निर्धारित की जाती है। इस मामले में, किसी विशेष बिंदु पर ताकत को मॉड्यूलो कहा जाता है, और चुंबकीय प्रेरण वेक्टर को सभी चुंबकीय क्षेत्रों के वैक्टरों के योग के रूप में परिभाषित किया जाता है।

इस तथ्य के बावजूद कि चुंबकीय प्रेरण रेखाएं अदृश्य हैं, उनके कुछ गुण हैं:

• यह स्वीकार किया जाता है कि बल की चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं ध्रुव (N) पर निकलती हैं और (S) से वापस आती हैं।
• चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा रेखा के स्पर्शरेखा है।
• जटिल आकार के बावजूद, वक्र प्रतिच्छेद नहीं करते हैं और आवश्यक रूप से शॉर्ट-सर्किट होते हैं।
• चुंबक के अंदर चुंबकीय क्षेत्र सजातीय है और रेखा घनत्व अधिकतम है।
• क्षेत्र में एक बिंदु से केवल एक चुंबकीय प्रेरण रेखा गुजरती है।

स्थायी चुंबक के अंदर चुंबकीय प्रेरण रेखाओं की दिशा

ऐतिहासिक रूप से, लोहे की वस्तुओं को आकर्षित करने के लिए कुछ पत्थरों की प्राकृतिक गुणवत्ता को पृथ्वी पर कई स्थानों पर लंबे समय से देखा गया है। समय के साथ, प्राचीन चीन में, लौह अयस्क (चुंबकीय लौह अयस्क) के टुकड़ों से एक निश्चित तरीके से उकेरे गए तीर कम्पास में बदल गए हैं, जो पृथ्वी के उत्तरी और दक्षिणी ध्रुव को दिशा दिखाते हैं और क्षेत्र को नेविगेट करने की अनुमति देते हैं।

इस प्राकृतिक घटना के अध्ययन ने निर्धारित किया है कि लौह मिश्र अपनी मजबूत चुंबकीय संपत्ति को लंबे समय तक बनाए रखते हैं। कमजोर प्राकृतिक चुम्बक निकेल या कोबाल्ट युक्त अयस्क होते हैं। बिजली का अध्ययन करने की प्रक्रिया में, वैज्ञानिकों ने लोहे, निकल या कोबाल्ट युक्त मिश्र धातुओं से कृत्रिम रूप से चुंबकीय वस्तुओं को प्राप्त करने का तरीका सीखा। ऐसा करने के लिए, उन्हें एक प्रत्यक्ष विद्युत प्रवाह द्वारा बनाए गए चुंबकीय क्षेत्र से परिचित कराया गया और यदि आवश्यक हो, तो प्रत्यावर्ती धारा द्वारा विचुंबकित किया गया।

प्रकृति में चुम्बकित या कृत्रिम रूप से उत्पादित उत्पादों में दो अलग-अलग ध्रुव होते हैं - वे स्थान जहाँ चुंबकत्व सबसे अधिक केंद्रित होता है। चुम्बक एक दूसरे के साथ चुंबकीय क्षेत्र के माध्यम से इस तरह से संपर्क करते हैं कि एक ही नाम के ध्रुव प्रतिकर्षित होते हैं और विभिन्न नामों के ध्रुव आकर्षित होते हैं। यह पृथ्वी के क्षेत्र जैसे मजबूत क्षेत्रों के स्थान में उनके उन्मुखीकरण के लिए घूर्णन क्षण बनाता है।

कमजोर चुंबकीय तत्वों और एक मजबूत चुंबक की बातचीत का एक दृश्य प्रतिनिधित्व कार्डबोर्ड पर बिखरे हुए स्टील के बुरादे और उसके नीचे एक फ्लैट चुंबक के साथ एक क्लासिक अनुभव देता है। विशेष रूप से यदि चूरा तिरछा है, तो आप स्पष्ट रूप से देख सकते हैं कि वे बल की चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ कैसे पंक्तिबद्ध होते हैं। कार्डबोर्ड के नीचे चुंबक की स्थिति बदलने से उनकी छवि का विन्यास बदल जाता है। इस प्रयोग में परकार का प्रयोग चुंबकीय क्षेत्र की संरचना को समझने के प्रभाव को और अधिक बढ़ाता है।

एम. फैराडे द्वारा अभी भी खोजी गई चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के गुणों में से एक यह बताता है कि वे बंद और निरंतर हैं। स्थायी चुम्बक के उत्तरी ध्रुव से निकलने वाली रेखाएँ दक्षिणी ध्रुव में प्रवेश करती हैं। हालांकि, चुंबक के अंदर वे डिस्कनेक्ट नहीं होते हैं और दक्षिणी ध्रुव से उत्तरी ध्रुव में प्रवेश करते हैं। टुकड़े के अंदर की रेखाओं की संख्या अधिकतम होती है, चुंबकीय क्षेत्र सजातीय होता है, और विमुद्रीकरण होने पर प्रेरण कमजोर हो सकता है।

ड्रिल के नियम का उपयोग करके चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा निर्धारित करना

उन्नीसवीं शताब्दी की शुरुआत में, वैज्ञानिकों ने पाया कि एक कंडक्टर के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र बनाया जाता है, जिसमें करंट प्रवाहित होता है। परिणामी बल रेखाएं प्राकृतिक चुम्बक के समान नियमों के अनुसार व्यवहार करती हैं। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि एक कंडक्टर के विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र के बीच की बातचीत विद्युत चुम्बकीय गतिशीलता के आधार के रूप में कार्य करती है।

अंतःक्रियात्मक क्षेत्रों में बलों के स्थान में अभिविन्यास को समझना हमें अक्षीय वैक्टर की गणना करने की अनुमति देता है:

• चुंबकीय प्रेरण;
• प्रेरण धारा के परिमाण और दिशाएँ;
• कोणीय गति।

यह समझ बोरावनिक के शासन में तैयार की गई थी।

कंडक्टर में करंट की दिशा के साथ दाएं हाथ के बोरावनिक की ट्रांसलेशनल गति को मिलाकर, हम चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं की दिशा प्राप्त करते हैं, जो क्रैंक के रोटेशन द्वारा इंगित की जाती है।

भौतिकी का नियम नहीं होने के कारण, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में बुरावनिक के नियम का उपयोग न केवल कंडक्टर में करंट के वेक्टर के आधार पर चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं की दिशा निर्धारित करने के लिए किया जाता है, बल्कि इसके विपरीत, करंट की दिशा निर्धारित करने के लिए भी किया जाता है। चुंबकीय प्रेरण लाइनों के घूर्णन के संबंध में सोलनॉइड तार।

इस संबंध को समझने से एम्पीयर को घूमने वाले क्षेत्रों के नियम की पुष्टि करने में मदद मिली, जिसके कारण विभिन्न सिद्धांतों के इलेक्ट्रिक मोटर्स का निर्माण हुआ। इंडक्शन कॉइल का उपयोग करने वाले सभी पुलिंग उपकरण बोरेक्स के नियम का पालन करते हैं।

दाहिने हाथ का नियम

किसी चालक के चुंबकीय क्षेत्र में प्रवाहित धारा की दिशा का निर्धारण (चालकों के बंद कुण्डली का एक पक्ष) स्पष्ट रूप से दाहिने हाथ के नियम को प्रदर्शित करता है।

यह कहता है कि दाहिनी हथेली ध्रुव एन (पावर लाइन हथेली में प्रवेश करती है) में बदल जाती है, और अंगूठा 90 डिग्री से विक्षेपित हो जाता है, कंडक्टर की दिशा दिखाता है, फिर एक बंद लूप (कुंडल) में चुंबकीय क्षेत्र विद्युत प्रवाह को प्रेरित करता है, गति का सदिश जिसका संकेत चार अंगुलियों से होता है।

यह नियम दर्शाता है कि प्रत्यक्ष वर्तमान जनरेटर मूल रूप से कैसे दिखाई दिए। प्रकृति के कुछ बल (पानी, हवा) ने विद्युत उत्पन्न करने वाले चुंबकीय क्षेत्र में कंडक्टरों के एक बंद लूप को घुमाया। फिर मोटरों ने एक स्थिर चुंबकीय क्षेत्र में विद्युत धारा प्राप्त करने के बाद इसे यांत्रिक गति में बदल दिया।

इंडक्शन कॉइल्स के मामले में राइट-हैंड रूल भी सही है। उनके अंदर एक चुंबकीय कोर की गति प्रेरण धाराओं की ओर ले जाती है।

यदि दाहिने हाथ की चारों अंगुलियों को कुंडली की कुंडलियों में धारा की दिशा के साथ संरेखित किया जाता है, तो अंगूठा, 90 डिग्री विक्षेपित, उत्तरी ध्रुव की ओर इशारा करेगा।

बोरावनिक और दाहिने हाथ के नियम विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों की परस्पर क्रिया को सफलतापूर्वक प्रदर्शित करते हैं। वे इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में विभिन्न उपकरणों के संचालन को लगभग सभी के लिए सुलभ बनाते हैं, न कि केवल वैज्ञानिकों के लिए।

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