क्या चुंबकीय क्षेत्र और चुंबकीय बल समान हैं: विभिन्न पहलू और तथ्य

चुंबकीय क्षेत्र और चुंबकीय बल साथ-साथ चलते हैं। इस लेख में हम इन दोनों के बीच के आकर्षक संबंधों पर चर्चा करेंगे।

A चुंबकीय क्षेत्र एक वास्तविक इकाई है जो एक वर्तमान-वाहक कंडक्टर या चलती चार्ज, या चुंबक के आसपास के स्थान को भरती है। इसके अलावा एक गतिमान आवेशित कण पर चुंबकीय क्षेत्र द्वारा लगाया गया बल है चुंबकीय बल।

चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय बल से कैसे जुड़ा है

इसे और अधिक सटीक रूप से समझने के लिए, यदि हम एक स्टैटिक चार्ज लगाते हैंe में चुंबकीय क्षेत्र, चार्ज में कोई बल नहीं लगता है, इसलिए चुंबकीय क्षेत्र को परिभाषित करने के लिए, हम चार्ज लेते हैं q जो के साथ गतिमान है vभाषणy ऐसे क्षेत्र में वी

अगर एफ_m गतिमान आवेश पर क्षेत्र द्वारा लगाया गया बल है, तो प्रयोगात्मक रूप से यह पाया गया है कि;

1. F_m वी
2. F_m ∝ क्यू
3. F_m ∝ वी sinθ

यदि एफ_m गतिमान आवेश पर क्षेत्र द्वारा लगाया गया बल है, तो प्रयोगात्मक रूप से यह पाया गया है कि; 

उपरोक्त तीन बिंदुओं को मिलाकर, हम प्राप्त करते हैं  

F_m= Bqv पापθ …………(1)

यहाँ B आनुपातिक स्थिरांक है, और यह देता है चुंबकीय क्षेत्र का परिमाण। इसे के रूप में भी जाना जाता है चुंबकीय प्रवाह घनत्व या चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण, या बस चुंबकीय क्षेत्र। यह है एक छद्म वेक्टर, और हम इसे B से निरूपित करते हैं। 

जब एक चुंबकीय क्षेत्र बिल्कुल चुंबकीय बल के बराबर होता है 

यदि हम q=1, v=1 और θ पर विचार करें = 90⁰  

समीकरण (1) से, एफ_m= बी

तो यहाँ, हम कह सकते हैं कि एक बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र इस प्रकार एक इकाई आवेश पर कार्य करने वाले चुंबकीय बल के बराबर होता है जब यह चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत दिशा में इकाई वेग के साथ आगे बढ़ रहा होता है। 

सदिश संकेतन में, एफ_m= क्यू (बी xv)

जाहिर है, एफ_m चुंबकीय के रूप में जाना जाता है लोरेंट्ज़ बल, v और B वाले तल के लंबवत है।

यदि,

ऐसे में एफ_m= क्यूवीबी

जैसा, एफ_m= क्यूवीबी

बी = एफ_m/क्यूवी

If  F_m = 1N, q=1C और v = 1m/s 

फिर, 1T= N/C(m/s)

1T= N/एम्पीयर

RSI SI B की इकाई कहलाती है टेस्ला (टी)

इसलिए, एक बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र को एक टेस्ला कहा जाता है यदि 1 मीटर/सेकंड के वेग के साथ चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में लंबवत चलते हुए 1 कूलम्ब का चार्ज 1 न्यूटन के बल का अनुभव करता है। 

चुंबकीय क्षेत्र और चुंबकीय बल की दिशा

चुंबकीय क्षेत्र अपने स्रोत की दिशा में प्रवाहित नहीं होता है जो वर्तमान है; इसके बजाय, यह धारा की दिशा में सामान्य प्रवाहित होती है। इसके अतिरिक्त, चुंबकीय बल चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत कार्य करें।  

दाहिने हाथ के अंगूठे के नियम का उपयोग करके चुंबकीय क्षेत्र की दिशा का पता लगाया जा सकता है। दाहिने हाथ के अंगूठे के नियम के अनुसार; यदि हाथ में करंट ले जाने वाला तार रखा जाता है, तो अंगूठे की दिशा धारा की दिशा और उंगलियों की दिशा चुंबकीय क्षेत्र के प्रवाह की दिशा को इंगित करती है।  

उदाहरण

अगर हम ए चुंबक और उसे एक लोहे की कील के पास ले आएं, किसी बिंदु पर कील चुंबक की ओर जाती है और उससे चिपक जाती है। इसके अलावा, यह तब तक बना रहता है जब तक हम इसे मैन्युअल रूप से चुंबक से अलग नहीं करते। तो लोहे की कील चुम्बक से क्यों चिपक जाती है?  

इसके पीछे कारण है आकर्षण बल जो कील और चुम्बक को आपस में जोड़ता है। यह बल चुंबक द्वारा कील पर लगाया जाता है, और इसलिए इसे चुंबकीय बल कहा जाता है। 

यहां एक दिलचस्प सवाल है जिसका मैं आपको जवाब देना चाहता हूं; चुंबकीय बल है संपर्क बल, या दूसरे शब्दों में, चुंबक और कील के बीच का संपर्क चुंबक को कील को आकर्षित करने के लिए आवश्यक है?  

जब हम चुंबक को धीरे-धीरे लोहे की कील की ओर ले जाते हैं, और इस बिंदु पर, कील भी चुंबक की ओर बढ़ने लगती है, इसका अर्थ है कि चुंबक और कील के बीच कोई संपर्क न होने पर भी बल क्रिया में आया। इसलिए, हम कह सकते हैं कि चुंबकीय बल a . नहीं है संपर्क बल.  

यह गैर-संपर्क प्रकृति क्या है चुंबकीय बल के हमें बताओ  

यह हमें बताता है कि इसके चारों ओर के स्थान में चुंबक द्वारा निर्मित एक अदृश्य क्षेत्र है, और यदि आप कोई भी लाते हैं लौह-चुंबकीय इस क्षेत्र में सामग्री है, तो वह उस आकर्षण बल का अनुभव करता है। हम इस क्षेत्र को नहीं देख सकते हैं, लेकिन यह मौजूद है।  

अब एक और दिलचस्प सवाल, क्या आपको लगता है कि इस क्षेत्र की ताकत पूरे क्षेत्र में चुंबक के चारों ओर स्थिर है?  

मैं इसे आसान तरीके से समझाता हूं, मान लीजिए कि किसी स्थान पर एक ऑपरेटिंग वायरलेस फिडेलिटी राउटर है। यह हमें कुछ दूरी में पूरी तरह से एक संकेत प्रदान करता है। वर्तमान में मोबाइल को नेट से जोड़ने के लिए, हम इसे इस दौरान पूरी तरह से लाना चाहते हैं। यह सिग्नल राउटर के पास ज्यादा मजबूत होता है।

"आप अपने सेलुलर फोन को राउटर के जितना करीब लाते हैं, सिग्नल उतना ही मजबूत होता है"।

कोई समझ सकता है चुंबक एक ही दृष्टिकोण के साथ। चुंबक के चारों ओर बल का क्षेत्र होता है। इस क्षेत्र की ताकत चुंबक के करीब अधिक होती है और जैसे-जैसे हम इससे दूर जाते हैं वैसे-वैसे कम होती जाती है।

जब आप इस क्षेत्र के दौरान कोई लौहचुम्बकीय वस्तु लाते हैं, तो वह एक आकर्षक बल का अनुभव करती है। हम उस वस्तु को चुंबक के जितना करीब लाते हैं, उतना ही अधिक बल वह किसी उद्देश्य पर तब तक अनुभव करेगा जब तक कि वस्तु चुंबक की ओर छलांग लगाने के लिए पर्याप्त रूप से पर्याप्त न हो जाए। 

चुंबकीय क्षेत्र और चुंबकीय बल पर समस्याएं

आइए कुछ बुनियादी समस्याओं को हल करके चुंबकीय क्षेत्र और चुंबकीय बल के संबंध को समझते हैं। 

समस्या 1 

ज्ञात कीजिए कि 20 कूलॉम आवेश पर आरोपित चुंबकीय क्षेत्र 2m/s वेग से चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के लंबवत गतिमान है और 5 न्यूटन के बल का अनुभव करता है।  

उपाय:  

चुंबकीय बल दिया गया है, F_m

आवेश कण का वेग, v

चुंबकीय क्षेत्र, 

चुंबकीय क्षेत्र की ताकत 0.125 टेस्ला है। 

समस्या 2

50 टेस्ला शक्ति के चुंबकीय क्षेत्र के समकोण पर इकाई वेग के साथ गतिमान 2 कूलम्ब आवेश वाले आवेश कण द्वारा अनुभव किए गए चुंबकीय बल का पता लगाएं। 

उपाय:

  We जानिए चुंबकीय बल का समीकरण और चुंबकीय क्षेत्र है  

अतः कण द्वारा अनुभव किया गया बल 100 न्यूटन है। 

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न | पूछे जाने वाले प्रश्न 

Q. चुंबकीय क्षेत्र और चुंबकीय बल एक दूसरे के साथ कैसे भिन्न होते हैं?  

उत्तर: "चुंबकीय बल F किसके समानुपाती होता है" चुंबकीय क्षेत्र की ताकत।" जैसे-जैसे चुंबकीय क्षेत्र मजबूत होता है, चुंबकीय बल भी बढ़ता है और इसके विपरीत। 

Q. चुंबकीय क्षेत्र में किस बिंदु पर, आवेश कण सबसे मजबूत चुंबकीय बल का अनुभव करता है? 

उत्तर: चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं से प्रवेश करती हैं दक्षिण ध्रुव उत्तरी ध्रुव से चुम्बक और पत्तियाँ। इसके कारण विपरीत ध्रुव की तुलना में किसी भी ध्रुव पर चुंबकीय बल का सबसे मजबूत अनुभव किया जा सकता है। 

Q. क्या चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय बल को प्रभावित करता है? 

उत्तर: गतिमान आवेश द्वारा अनुभव किया गया बल चुंबकीय क्षेत्र में विभिन्न बिंदुओं पर भिन्न होता है।

विद्युत आवेशित कणों की गति के कारण होने वाले आकर्षण या प्रतिकर्षण के चुंबकीय बल विद्युत मोटर और चुंबक जैसे प्रभावों की ओर लोहे के आकर्षण के लिए जिम्मेदार होते हैं। स्थैतिक आवेश विद्युत क्षेत्र का अनुभव करते हैं जबकि विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र गतिमान आवेशों के बीच अनुभव हो सकते हैं। दो गतिमान आवेशों के बीच इस चुंबकीय बल को एक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा दूसरे आवेश पर प्रभाव के रूप में समझा जा सकता है। 

Q. चुंबकीय बल चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत क्यों होता है? 

उत्तर: यदि दो वस्तुएँ या निकाय एक दूसरे के साथ समकोण पर हैं तो इसका अर्थ है कि वे एक दूसरे के लंबवत हैं।

क्योंकि चुंबकीय (लोरेंत्ज़) क्षेत्र vx B के सीधे आनुपातिक है, जहां v गतिमान आवेश का वेग है और B चुंबकीय क्षेत्र की ताकत है। जैसा कि हम जानते हैं, वेक्टर क्रॉस उत्पाद हमेशा वेक्टर कारकों के एक दूसरे के समकोण पर होता है, बल v के लंबवत होता है। 

Q. क्या चुंबकीय बल काम करता है?

उत्तर: चुंबकीय बल काम नहीं करते। 

यदि Q एक राशि dl = vdt स्थानांतरित करता है, तो किया गया कार्य है  

ऐसा इसलिए होता है क्योंकि (बी एक्सवी) वी के लंबवत है, तो (बी एक्सवी). वी = 0

"चुंबकीय बल उस दिशा को उलट सकते हैं जिसमें कण चलता है लेकिन इसे गति या धीमा नहीं कर सकता।" 

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