चुंबकीय क्षेत्र और करंट: 9 तथ्य जो आपको जानना चाहिए

आवेशों के शामिल होने के कारण चुंबकीय क्षेत्र और धारा को एक ही सिक्के के दो फलक माना जाता है, और दोनों विद्युत चुम्बकीय विकिरण या क्षेत्र से प्राप्त होते हैं।

विद्युत चुम्बकीय तरंग विद्युत और चुंबकीय दोनों क्षेत्रों की होती है। करंट विद्युत क्षेत्र के कारण होता है। इस प्रकार चुंबकीय क्षेत्र और धारा के बीच घनिष्ठ संबंध होगा। यह पोस्ट एक विस्तृत स्पष्टीकरण और चुंबकीय क्षेत्र और वर्तमान और विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र से उनके संबंध से संबंधित तथ्यों से संबंधित है।

चुंबकीय क्षेत्र और धारा के बीच संबंध

एक तार में विद्युत धारा आवेशों की गति के कारण एक चुंबकीय क्षेत्र बनाती है। इससे चुंबकीय क्षेत्र और धारा के बीच संबंध की व्याख्या होती है, जिसे बायोट-सावर्ट कानून द्वारा समझाया गया है। इसमें कहा गया है कि "छोटी लंबाई dl के वर्तमान-वाहक कंडक्टर में प्रवाहित होने वाली धारा I चुंबकीय क्षेत्र के प्राथमिक स्रोत के अलावा और कुछ नहीं है।

यदि आप तार में लंबाई d के अनुदिश धारा I ले जाने वाले तार पर विचार करते हैं, तो तार के संबंध में प्रेक्षण बिंदु पर धारा के कारण चुंबकीय क्षेत्र इस प्रकार दिया जाता है,

कहाँ पे; μ₀ फ्रेरे स्पेस की पारगम्यता है(4π×10^-7एन / ए²), और R बिंदु और तार के बीच की दूरी है।

उपरोक्त समीकरण का समाकलन वायर लूप से प्रवाहित धारा के कारण चुंबकीय क्षेत्र देता है। चुंबकीय क्षेत्र और धारा एक दूसरे पर अन्योन्याश्रित हैं। जैसे-जैसे धारा प्रवाह की दर बढ़ती है, प्रवाहकीय आवेशों की गति के कारण चुंबकीय क्षेत्र की ताकत अधिक होगी।

चुंबकीय क्षेत्र करंट को कैसे प्रभावित करता है?

जब किसी धारावाही तार को बदलते चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में बनाया जाता है, तो तार में एक धारा प्रेरित होती है। यह धारा चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं द्वारा आवेशों पर कुछ बल लगाने के कारण प्रवाहित होती है जिससे वे गति करते हैं।

चूंकि चुंबकीय क्षेत्र और धारा निकट से संबंधित हैं, चुंबकीय क्षेत्र में एक छोटा सा परिवर्तन तार में विद्युत वाहक बल उत्पन्न करता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि बदलते चुंबकीय क्षेत्र में विद्युत क्षेत्र उत्पन्न होता है, और आवेश प्रवाह के लिए स्वतंत्र होते हैं, और इस प्रकार करंट प्रेरित होता है।

चुंबकीय क्षेत्र वर्तमान प्रवाह दिशा से जुड़ा हुआ है। यदि चुंबकीय क्षेत्र की दिशा बदल जाती है, तो चालक के अंदर धारा प्रवाह भी बदल जाता है।

चुंबकीय क्षेत्र और धारा की दिशा

चुंबकीय क्षेत्र और धारा के उन्मुखीकरण की दिशा एक दूसरे के लिए सामान्य है। चूँकि हम जानते हैं कि विद्युत चुम्बकीय तरंग में विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र की गति हमेशा लंबवत दिशाओं में होती है। करंट और कुछ नहीं बल्कि मुक्त इलेक्ट्रॉन प्रवाह को ले जाने वाली विद्युत ऊर्जा का एक रूप है।

आम तौर पर, दाहिने हाथ का नियम चुंबकीय क्षेत्र और धारा दोनों की दिशा का वर्णन करने के लिए एक खाता देता है। सबसे पहले, अंगूठे और तर्जनी का उपयोग करके एक एल-आकार का हाथ इशारा करें, फिर मध्यमा उंगली को दोनों अंगुलियों के लंबवत इंगित करें। शेष अंगुलियों को कर्ल करके रखा जाता है। इस प्रकार के दाहिने हाथ का इशारा चुंबकीय क्षेत्र और धारा की दिशा को याद रखने में मदद करता है।

चुंबकीय क्षेत्र गतिमान आवेशों पर कुछ बल लगाता है। जब आवेश विराम अवस्था में होते हैं, तो चुंबकीय क्षेत्र आवेश को प्रभावित नहीं करता है। लेकिन जैसे ही वे चलना शुरू करते हैं, क्षेत्र द्वारा बनाया गया बल आवेशों को धक्का देता है, और तार के पार करंट प्रवाहित होता है। धारा प्रवाह की दिशा क्षेत्र रेखाओं की दिशा में नहीं है बल्कि एक लंबवत पथ का पता लगाती है।

नियम के अनुसार, आपका हाथ एक धारावाही तार जैसा दिखता है, और धनात्मक आवेश की दिशा आपके सूचक द्वारा इंगित की जाती है। और चुंबकीय क्षेत्र आपकी मध्यमा उंगली द्वारा इंगित किया जाता है, और आपका अंगूठा चुंबकीय बल के कारण धारा की गति को इंगित करता है।

चुंबकीय क्षेत्र धारा के लंबवत क्यों है?

आवेशों पर लगाया गया चुंबकीय बल हमेशा आवेशों के वर्तमान और चुंबकीय क्षेत्र के संचालन के वेग का एक क्रॉस-उत्पाद होता है। किन्हीं दो सदिश राशियों के क्रॉस उत्पाद को हमेशा लागू बल के समकोण पर लगाया जाता है। इस प्रकार, चुंबकीय क्षेत्र धारा के लंबवत है।

चुंबकीय बल को लोरेंत्ज़ बल के रूप में माना जाता है जो आवेशों पर लगाया जाता है और उन्हें गतिमान करता है और उन्हें करंट का संचालन करने का कारण बनता है। चूँकि चुंबकीय क्षेत्र एक सदिश राशि है और आवेशों का वेग धारा के प्रवाह में योगदान देता है, यह भी एक सदिश राशि है। इन दो सदिश राशियों का क्रॉस उत्पाद एक लंबवत बल होना चाहिए। इस प्रकार, चुंबकीय क्षेत्र और धारा एक दूसरे के लंबवत हैं।

क्या चुंबकीय क्षेत्र हमेशा धारा के लंबवत होता है?

हां, चूंकि विद्युत क्षेत्र हमेशा ईएम तरंग में चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत उन्मुख होता है, विद्युत क्षेत्र के कारण विद्युत प्रवाह होता है। इस प्रकार चुंबकीय क्षेत्र और धारा भी लंबवत हैं।

एक तार-वाहक धारा पर विचार करें, और तार में धारा का प्रवाह होने पर चुंबकीय क्षेत्र B उत्पन्न होता है। बीच में तीर वाली सीधी रेखा तार में करंट की दिशा को इंगित करती है, और करंट के चारों ओर वृत्ताकार वलय चुंबकीय क्षेत्र है जिसकी दिशा एक तीर का उपयोग करके इंगित की जाती है।

चुंबकीय क्षेत्र धारा के लंबवत कैसे है?

आम तौर पर, करंट पूरे तार में गतिमान आवेशों को वहन करता है जिसके परिणामस्वरूप चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है, जो एक रिंग के रूप में तार के चारों ओर घुमाया जाता है। दूसरे दाहिने हाथ के नियम के रूप में सचित्र इस कर्लिंग घटना के कारण चुंबकीय क्षेत्र और धारा का लंबवत अभिविन्यास है।

इस नियम के अनुसार, यदि आप अपनी सभी अंगुलियों को हथेली पर और अंगूठे को ऊपर की ओर घुमाते हैं, तो वर्णन करें कि चुंबकीय क्षेत्र धारा के लंबवत कैसे है। कर्ल की दिशा अंगूठे द्वारा इंगित वर्तमान प्रवाह के लंबवत है।

यदि धारा ऊपर से नीचे की ओर प्रवाहित होती है, तो चुंबकीय क्षेत्र, लगाए गए बल के लंबवत दक्षिणावर्त होगा। और यदि धारा नीचे से ऊपर की ओर गति कर रही है, तो चुंबकीय क्षेत्र वामावर्त दिशा में उन्मुख होता है।

जब चुंबकीय क्षेत्र धारा के लंबवत होता है?

जब आवेशों पर लगाया गया बल अधिकतम होता है, तो आवेश क्षेत्र रेखाओं की दिशा में सामान्य रूप से गति करने लगते हैं। आवेशों की गति के कारण, परिणामी धारा चुंबकीय क्षेत्र के लम्बवत उसी तरह चलती है।

चुंबकीय क्षेत्र के साथ बल की परस्पर क्रिया काफी भिन्न होती है। यदि कोई बल साधन नहीं हैं, तो आवेशों की कोई गति नहीं होगी और कोई चुंबकीय क्षेत्र नहीं होगा। यदि चुंबकीय क्षेत्र धारा के समानांतर है, तो उनके बीच संबंध स्थापित करना काफी असंभव है।

धारा प्रवाह की दिशा और चुंबकीय ध्रुवता के बीच क्या संबंध है?

वर्तमान और चुंबकीय ध्रुवता की दिशा सहसंबद्ध है। यदि चुंबकीय क्षेत्र की दिशा उत्तर से दक्षिण ध्रुव की ओर है, तो धारावाही चालक में आवेशों का प्रवाह ऋणात्मक से धनात्मक आवेशों की ओर होता है।

इसका अर्थ है कि यदि धारा की दिशा बदल जाती है, तो चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की दिशा भी आवेशित हो जाती है। मान लीजिए, प्रारंभ में, धारा ऋणात्मक से धनात्मक की ओर प्रवाहित होती है, और चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ उत्तर से दक्षिणी ध्रुव की ओर निकलती हैं। धारा प्रवाह की दिशा को उलट कर, हम देख सकते हैं कि चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं भी अपनी दिशा को दक्षिण से उत्तरी ध्रुव की ओर उलट देती हैं।

बाएं हाथ का नियम आमतौर पर धारा की दिशा के कारण चुंबकीय ध्रुवता पर प्रभाव को प्रदर्शित करने में सहायक होता है। इस नियम में, अंगूठा उत्तरी ध्रुव की दिशा को इंगित करता है जब इलेक्ट्रॉन ऋणात्मक से धनात्मक टर्मिनल की ओर प्रवाहित होते हैं।

चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय परिपथ में धारा को कैसे प्रभावित करता है?

चुंबकीय सर्किट में चुंबकीय क्षेत्र विद्युत क्षेत्र द्वारा संचालित इलेक्ट्रोमोटिव बल के समान मैग्नेटो-मोटिव बल को चलाते हैं। चुंबकीय क्षेत्र से चुंबकीय-प्रेरक बल कुंडल के घुमावों और धारा पर निर्भर करता है।

एक चुंबकीय सर्किट में बंद-लूप चुंबकीय प्रवाह से बना एक कुंडल होता है। यदि हम कुंडल में घुमावों की संख्या बढ़ाते हैं, तो चुंबकीय क्षेत्र की ताकत आनुपातिक रूप से बढ़ जाती है, जिससे प्रवाह बढ़ जाता है। फ्लक्स अधिकतम मैग्नेटो-मोटिव बल स्थापित करने के लिए अधिक करंट को प्रेरित करता है।

चुंबकीय सर्किट एक विद्युत सर्किट के अनुरूप होते हैं। लेकिन अंतर एक विद्युत परिपथ में है, आवेशों की गति एक चुंबकीय क्षेत्र का कारण बनती है, और एक चुंबकीय परिपथ में, चुंबकीय क्षेत्र परिपथ में धारा को प्रेरित करता है।

चुंबकीय क्षेत्र और वर्तमान ग्राफ

चूंकि चुंबकीय क्षेत्र और धारा एक दूसरे से सहसंबद्ध हैं, चुंबकीय क्षेत्र और धारा का प्लॉट एक दूसरे के साथ रैखिक रूप से बदलता रहता है। चुंबकीय क्षेत्र बनाम धारा का ग्राफ एक दूसरे के साथ रैखिक रूप से बढ़ती हुई एक सीधी रेखा देता है।

चुंबकीय क्षेत्र की रैखिक वृद्धि तार के लूप में करंट बढ़ने के कारण होती है, आवेशों की गति भी बढ़ जाती है जिससे लूप में अधिक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है।

ग्राफ का ढलान एक भौतिक स्थिरांक देता है जो वायर लूप की वाइंडिंग की संख्या को दर्शाता है।

चुंबकीय क्षेत्र और धारा पर हल की गई समस्याएं

5m की दूरी पर इसके माध्यम से 3amp करंट ले जाने वाली इकाई लंबाई के करंट-ले जाने वाले तार के कारण चुंबकीय क्षेत्र की गणना करें।

उपाय:

दिया गया है - तार में धारा, I= 5amps

तार के बीच की दूरी r= 3m

बिंदु r पर चुंबकीय क्षेत्र B है

μ . का मान₀ 4π×10 . है^-7 एन / ए²; उपरोक्त समीकरण में मानों को प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं

बी=3.33×10^-7T.

समान लंबाई के दो धारावाही तार एक दूसरे के समानांतर रखे जाते हैं, जो 2 मीटर की दूरी से अलग होते हैं। एक तार में 12amp की धारा प्रवाहित होती है, और दूसरे में 15amp की धारा प्रवाहित होती है। 5m की दूरी पर दोनों समानांतर तारों से उत्पन्न होने वाले चुंबकीय क्षेत्र की गणना करें।

उपाय:

दिया गया है - एक तार I . द्वारा प्रवाहित धारा₁=12एम्पियर

दूसरे तार द्वारा वहन किया गया तार I₂=15 एम्पीयर

दूरी r₁= 5 मी.

दूरी r₂= 7 मी.

मुक्त स्थान की पारगम्यता μ₀=4π×10^-7 एन / ए²

दोनों तारों के कारण चुंबकीय क्षेत्र द्वारा दिया जाता है

बी = बी₁+B₂

बी=4.8+4.28

बी=9.085×10^-7T

8 एम्पियर की धारा प्रवाहित करने वाले तार से 14 मीटर की दूरी के बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र की गणना करें।

उपाय:

दिया गया है - तार से कुछ दूरी पर स्थित बिंदु r=8m

करंट ले जाने वाला तार I=14amps।

मुक्त स्थान की पारगम्यता μ₀=4π×10^-7 एन / ए²

दिए गए मानों को उपरोक्त समीकरण में प्रतिस्थापित करना

बी=3.5×10^-7T.

निष्कर्ष

इस पोस्ट से, हम चुंबकीय क्षेत्र और वर्तमान के बीच के संबंध को समझते हैं और हमने चुंबकीय क्षेत्र सीखा है और वर्तमान विद्युत चुम्बकीय तरंग के विमान के लिए सामान्य सदिश मात्रा उन्मुख हैं। चुंबकीय क्षेत्र में आवेशों के व्यवहार से धारा उत्पन्न होती है। किसी धारावाही तार में आवेशों की तीव्र गति चुंबकीय क्षेत्र के लिए उत्तरदायी होती है। इस प्रकार चुंबकीय क्षेत्र और धारा संबंधित हैं।

• माइक्रोवेव वेंट कैसे काम करता है: इसके पीछे का विज्ञान
• माइक्रोवेव सेंसर कैसे काम करता है: इसके पीछे का विज्ञान
• फ्यूजन रिएक्टर कैसे काम करते हैं? 5 तथ्य जो आपको जानना चाहिए!
• परमाणु संलयन कब शुरू होता है? 7 तथ्य जो आपको जानना चाहिए!
• 9 संतृप्त हाइड्रोकार्बन उदाहरण: तथ्य आपको पता होना चाहिए!
• 13 तरल हाइड्रोकार्बन उदाहरण: तथ्य जो आपको पता होने चाहिए!

यह भी पढ़ें:

• चुंबकीय हिस्टैरिसीस पारगम्यता प्रतिधारणशीलता
• जिंक चुंबकीय है
• सोलेनोइड में चुंबकीय प्रवाह
• एक तार में चुंबकीय प्रवाह
• केवलर चुंबकीय है
• चुंबकीय प्रवाह उदाहरण
• चुंबकीय प्रवाह और चुंबकीय प्रवाह घनत्व
• सीसा चुंबकीय है
• गैलियम चुंबकीय है
• एक कुंडल में चुंबकीय प्रवाह