चुंबकीय प्रवाह और क्षेत्र: 7 महत्वपूर्ण तथ्य जो आपको जानना चाहिए

चुंबकीय प्रवाह विद्युत चुम्बकीय या चुंबकीय क्षेत्र में रखे जाने पर सामग्री के माध्यम से प्रवेश करने वाली काल्पनिक रेखाएं हैं। चुंबकीय प्रवाह और क्षेत्र अन्योन्याश्रित हैं।

चुंबकीय प्रवाह और क्षेत्र की ताकत संचालन सामग्री के क्षेत्र पर निर्भर करती है और क्षेत्र पर रैखिक रूप से निर्भर होती है। जैसे-जैसे चालक सामग्री का क्षेत्रफल बढ़ता है, चालक के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह भी बढ़ता है।

चुंबकीय प्रवाह क्षेत्रफल से किस प्रकार संबंधित है?

यदि चालक का क्षेत्रफल अधिक होगा तो क्षेत्र में रखे गए पदार्थ के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह अधिक होगा।

यदि किसी क्षेत्र में रखी गई सामग्री का क्षेत्रफल अधिक है, तो चालक सामग्री के माध्यम से प्रवेश करने वाले चुंबकीय प्रवाह में वृद्धि होगी। इसलिए, चुंबकीय प्रवाह चुंबकीय क्षेत्र के साथ सामग्री के क्षेत्र के सीधे आनुपातिक है।

चुंबकीय क्षेत्र कंडक्टर के क्षेत्र से सीधे संबंध से संबंधित है,

यहां, ए वह क्षेत्र है जिसके माध्यम से चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं प्रवेश कर रही हैं, बी चुंबकीय क्षेत्र है और θ चुंबकीय क्षेत्र दिशा और चुंबकीय प्रवाह रेखाओं के बीच बना कोण है।

क्या चुंबकीय प्रवाह क्षेत्र पर निर्भर करता है?

चुंबकीय प्रवाह क्षेत्र पर निर्भर करता है क्योंकि सामग्री का क्षेत्र अधिक होने पर सामग्री के माध्यम से प्रवाह बढ़ता है।

सामग्री के माध्यम से शुद्ध चुंबकीय प्रवाह को निर्धारित करने के लिए चुंबकीय प्रवाह एक बहुत ही आवश्यक अवधारणा है और यह सीधे क्षेत्र पर निर्भर करता है। कंडक्टर का क्षेत्र जितना बड़ा होगा, उतना ही अधिक प्रवाह सामग्री के माध्यम से प्रवेश करने की अनुमति देगा।

क्षेत्र से चुंबकीय प्रवाह कैसे खोजें?

चुंबकीय प्रवाह एक इकाई क्षेत्र में चुंबकीय क्षेत्र का अभिन्न अंग है।

क्षेत्र में चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता और चालक के कुल क्षेत्रफल को जानकर क्षेत्र से चुंबकीय प्रवाह का पता लगाया जा सकता है। इस कंडक्टर के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह इस दोनों का उत्पाद है।

चुंबकीय क्षेत्र क्षेत्र में एक समतल संचालन क्षेत्र पर विचार करें। मान लीजिए da एक छोटा तत्व है जिसका पृष्ठीय क्षेत्रफल एक मीटर वर्ग है। कुल चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं dφ इस छोटे तत्व d से होकर कोण θ बनाने की दिशा में प्रवेश कर रही हैं जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है।

इकाई क्षेत्र से गुजरने वाला चुंबकीय प्रवाह क्षेत्र में चुंबकीय क्षेत्र का अभिन्न गुणक है और क्षेत्र दा विचाराधीन है। इसलिए, संबंध द्वारा चुंबकीय प्रवाह दिया जाता है,

चुंबकीय क्षेत्र एक सामान्य शब्द है क्योंकि यह इस स्थिति में परिवर्तनशील नहीं है, इसलिए हम उपरोक्त समीकरण को फिर से लिख सकते हैं,

दा का समाकल चुंबकीय क्षेत्र में सामग्री का कुल क्षेत्रफल है। अभिन्न को हल करने पर, हम प्राप्त करते हैं:

यहाँ, चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं द्वारा क्षेत्र की दिशा के साथ बनाया गया कोण है।

यदि क्षेत्र रेखाएं चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के लंबवत हैं, तो =0 और इसलिए, हमें उपरोक्त अभिव्यक्ति मिलती है,

=बीए

चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र और कंडक्टर के क्षेत्र का उत्पाद है जिसके माध्यम से चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं प्रवेश कर रही हैं। यह समीकरण चुंबकीय प्रवाह और क्षेत्र के बीच संबंध देता है।

चुंबकीय प्रवाह क्षेत्र के साथ कैसे बदलता है?

चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय सामग्री के क्षेत्र के साथ बदलता रहता है।

चूंकि चुंबकीय प्रवाह सीधे क्षेत्र में संचालन सामग्री के क्षेत्र पर निर्भर करता है, यदि सामग्री का विन्यास कम हो जाता है और संचालन सामग्री के क्षेत्र में वृद्धि होती है तो चुंबकीय क्षेत्र कम हो जाएगा।

यदि सामग्री के प्रति इकाई क्षेत्र में प्रवेश करने वाला चुंबकीय प्रवाह बढ़ता है तो चुंबकीय क्षेत्र की ताकत बढ़ जाती है। यह स्पष्ट रूप से एक क्षेत्र में रखे चुंबकीय सामग्री के प्रकार पर निर्भर करता है। फेरोमैग्नेटिक सामग्री सामग्री के माध्यम से अधिक चुंबकीय प्रवाह की अनुमति देगी क्योंकि चुंबकीय द्विध्रुव आसानी से चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में व्यवस्थित होते हैं।

चुंबकीय प्रवाह का क्षेत्रफल कैसे ज्ञात करें?

चुंबकीय प्रवाह का क्षेत्र सामग्री का कुल क्षेत्रफल है जिसके माध्यम से चुंबकीय प्रवाह प्रवेश करता है।

चुंबकीय प्रवाह का क्षेत्र कुल चुंबकीय क्षेत्र द्वारा विभाजित क्षेत्र के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह का अनुपात है। चुंबकीय प्रवाह के क्षेत्र की गणना एक इकाई क्षेत्र के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह के घनत्व से विभाजित सामग्री के माध्यम से बहने वाले चुंबकीय प्रवाह से भी की जा सकती है।

हम जानते हैं कि चुंबकीय प्रवाह का घनत्व कंडक्टर के इकाई क्षेत्र में घूमने वाली चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की कुल संख्या है। यह सूत्र द्वारा दिया गया है,

यहाँ,

एक इकाई क्षेत्र के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह का घनत्व है, φ चुंबकीय प्रवाह है, और ए सामग्री का क्षेत्र है।

इसलिए, क्षेत्र की गणना की जा सकती है यदि हम उपरोक्त सूत्र को संशोधित करके एक इकाई क्षेत्र में चुंबकीय प्रवाह के घनत्व और सामग्री के माध्यम से शुद्ध प्रवाह को जानते हैं,

चुंबकीय प्रवाह का क्षेत्र चुंबकीय प्रवाह का अनुपात और इकाई क्षेत्र के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह का घनत्व है।

चुंबकीय प्रवाह बनाम क्षेत्र ग्राफ

चुंबकीय प्रवाह सामग्री के क्षेत्र के सीधे आनुपातिक है और इसलिए, सामग्री के क्षेत्र में वृद्धि के रूप में चुंबकीय प्रवाह को बढ़ाना पड़ता है। जितना अधिक क्षेत्र होगा, उतना ही अधिक चुंबकीय प्रवाह सामग्री के माध्यम से प्रवेश करेगा।

इसलिए, चुंबकीय प्रवाह बनाम क्षेत्र ग्राफ जैसा दिखता है जैसा कि नीचे दिखाया गया है:

ग्राफ स्पष्ट रूप से चुंबकीय प्रवाह और क्षेत्र के बीच के संबंध को दर्शाता है। चूंकि चुंबकीय सामग्री का क्षेत्र अधिक है, तो यह अधिक से अधिक चुंबकीय प्रवाह को इसके माध्यम से प्रवेश करने की अनुमति देगा। और इसलिए सामग्री के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह में वृद्धि होगी।

सामग्री के क्षेत्र को बढ़ाने के साथ चुंबकीय क्षेत्र घनत्व नहीं बदलेगा। एक निश्चित चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन करने वाली किसी विशेष सामग्री के लिए चुंबकीय प्रवाह घनत्व स्थिर रहेगा। जबकि सामग्री के माध्यम से प्रवेश करने वाला चुंबकीय प्रवाह अलग-अलग होगा।

मान लीजिए कि एक निश्चित चुंबकीय सामग्री द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र 2T है। एक ही सामग्री के चर क्षेत्रों की विभिन्न समतल शीटों को एक ही विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में रखा जाता है, और सामग्री के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह की गणना की जाती है। यह पाया गया कि चुंबकीय प्रवाह रेखाएं चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के समानांतर रहती हैं।

निम्नलिखित डेटा नोट किया गया था,

आइए अब उपरोक्त डेटा का उपयोग करके चुंबकीय प्रवाह v/s क्षेत्र का ग्राफ तैयार करें, और अवधारणा को समझें।

यहां, चुंबकीय प्रवाह का एक ग्राफ और चुंबकीय क्षेत्र क्षेत्र में रखे गए प्रत्येक समतल शीट का क्षेत्रफल है। ग्राफ दर्शाता है कि चुंबकीय प्रवाह क्षेत्र के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है। चुंबकीय क्षेत्र की बढ़ती तीव्रता के साथ, क्षेत्र के माध्यम से प्रवेश करने वाले प्रवाह की कुल संख्या तेज हो जाती है।

कंडक्टर के इकाई क्षेत्र के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह कितना है यदि चुंबकीय क्षेत्र है B₀a²? ध्यान दें, a क्षेत्रफल है और B₀ प्रारंभिक चुंबकीय क्षेत्र है?

दिया हुआ: B=B₀a²

ए = 1 एम²

इकाई क्षेत्र के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह की गणना अभिव्यक्ति का उपयोग करके की जा सकती है,

व्यंजक में B के मान को प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं:

समाकल से उभयनिष्ठ पद को निकालते हुए, हमारे पास है,

उपरोक्त समाकलन को हल करने पर हमें प्राप्त होता है:

क्षेत्रफल के मान को प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं:

अत, चुंबकीय प्रवाह प्रारंभिक चुंबकीय क्षेत्र का एक तिहाई है।

चुंबकीय क्षेत्र क्या है यदि चुंबकीय प्रवाह 0.16 वर्ग मीटर के क्षेत्र में बह रहा है² 1 डब्ल्यूबी है?

दिया हुआ: ए = 0.16 एम²

= 1 डब्ल्यूबी

चुंबकीय प्रवाह चुंबकीय क्षेत्र से समीकरण द्वारा संबंधित है,

= बीए

यहाँ, चुंबकीय प्रवाह है, A क्षेत्र है, और B चुंबकीय प्रवाह है।

इसलिए, चुंबकीय प्रवाह से चुंबकीय क्षेत्र की गणना करने के लिए व्यंजक है,

बी = φ / ए

इस व्यंजक में मानों को प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं:

इसे और अधिक हल करने पर, हम प्राप्त करते हैं:

बी=6.25 टी

अत: जिस चुंबकीय क्षेत्र में पदार्थ रखा जाता है वह है 6.25 टी.

निष्कर्ष

चुंबकीय प्रवाह सीधे चुंबकीय सामग्री के क्षेत्र पर निर्भर है। एक स्थिर चुंबकीय क्षेत्र में कंडक्टर में प्रवेश करने वाले चुंबकीय प्रवाह की कुल संख्या उसके क्षेत्र के साथ बदलती रहती है। यदि चालक का पृष्ठीय क्षेत्रफल बढ़ा दिया जाए तो चालक के माध्यम से चुंबकीय फ्लक्स में वृद्धि होगी। चुंबकीय प्रवाह क्षेत्र के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है।

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