চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি। চুম্বকীয় শক্তি

একটি তার বা কয়েলের চারপাশে সর্বদা একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ থাকে চৌম্বক ক্ষেত্র… একটি স্থায়ী চুম্বকের চৌম্বক ক্ষেত্র পরমাণুর মধ্যে তাদের কক্ষপথে ইলেকট্রন চলাচলের কারণে ঘটে।

একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তার শক্তি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি H যান্ত্রিক শক্তির অনুরূপ। এটি একটি ভেক্টর পরিমাণ, অর্থাৎ এটির মাত্রা এবং দিক রয়েছে।

চৌম্বক ক্ষেত্র, অর্থাৎ, চুম্বকের চারপাশের স্থানকে চৌম্বক রেখায় ভরা হিসাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে, যা চুম্বকের উত্তর মেরু থেকে প্রস্থান করে দক্ষিণ মেরুতে প্রবেশ করে (চিত্র 1)। চৌম্বক রেখার স্পর্শকগুলি চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তির দিক নির্দেশ করে।

চৌম্বকীয় ক্ষেত্রটি শক্তিশালী যেখানে চৌম্বক রেখাগুলি ঘন হয় (চুম্বকের খুঁটিতে বা কারেন্ট বহনকারী কুণ্ডলীর ভিতরে)।

কয়েলের কারেন্ট I এবং বাঁকের সংখ্যা ω যত বেশি হবে, তারের কাছে (বা কুণ্ডলীর ভিতরে) চৌম্বক ক্ষেত্র তত বেশি হবে।

মহাকাশের যেকোনো বিন্দুতে চৌম্বক ক্ষেত্রের H এর শক্তি যত বেশি হবে গুণফল ∙ ω যত বেশি হবে এবং চৌম্বক রেখার দৈর্ঘ্য তত কম হবে:

H = (I ∙ ω) / l।

এটি সমীকরণ থেকে অনুসরণ করে যে চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি পরিমাপের একক হল অ্যাম্পিয়ার প্রতি মিটার (A / m)।

একটি প্রদত্ত অভিন্ন ক্ষেত্রের প্রতিটি চৌম্বক রেখার জন্য, পণ্যগুলি H1 ∙ l1 = H2 ∙ l2 = … = H ∙ l = I ∙ ω সমান (চিত্র 1)।

ভাত। 1.

চৌম্বকীয় বর্তনীতে H ∙ l পণ্যটি বৈদ্যুতিক সার্কিটের ভোল্টেজের অনুরূপ এবং এটিকে চৌম্বকীয় ভোল্টেজ বলা হয় এবং চৌম্বক আবেশ রেখার পুরো দৈর্ঘ্য বরাবর নেওয়াকে বলা হয় চৌম্বকীয় বল (ns) Fm: Fm = H ∙ l = আমি ∙ ω.

চৌম্বকীয় শক্তি Fm অ্যাম্পিয়ারে পরিমাপ করা হয়, তবে প্রযুক্তিগত অনুশীলনে, অ্যাম্পিয়ার নামের পরিবর্তে, অ্যাম্পিয়ার-টার্ন নামটি ব্যবহার করা হয়, যা জোর দেয় যে Fm বর্তমান এবং বাঁক সংখ্যার সমানুপাতিক।

একটি কোর ছাড়া একটি নলাকার কয়েলের জন্য, যার দৈর্ঘ্য তার ব্যাসের (l≫d) চেয়ে অনেক বেশি, কয়েলের ভিতরের চৌম্বক ক্ষেত্রটিকে অভিন্ন হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে, যেমন কুণ্ডলীর সম্পূর্ণ অভ্যন্তরীণ স্থানে একই চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি H সহ (চিত্র 1)। যেহেতু এই জাতীয় কুণ্ডলীর বাইরের চৌম্বক ক্ষেত্রটি এর ভিতরের তুলনায় অনেক দুর্বল, তাই বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রটিকে অবহেলা করা যেতে পারে এবং গণনায় ধরে নেওয়া হয় যে n. c কুণ্ডলী কয়েলের দৈর্ঘ্যের গুণের কুণ্ডলীর ভিতরে ক্ষেত্র শক্তির গুণফলের সমান।

তার এবং কারেন্ট কয়েলের চৌম্বক ক্ষেত্রের মেরুতা জিম্বাল নিয়ম দ্বারা নির্ধারিত হয়। যদি জিম্বালের সামনের গতি স্রোতের দিকের সাথে মিলে যায়, তাহলে জিম্বাল হ্যান্ডেলের ঘূর্ণনের দিকটি চৌম্বক রেখার দিক নির্দেশ করবে।

উদাহরন স্বরুপ

1. 3 A এর একটি কারেন্ট 2000 টার্নের একটি কয়েলের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়। n কি. v. কয়েল?

Fm = I ∙ ω = 3 ∙ 2000 = 6000 A. কয়েলের চুম্বকীয় শক্তি হল 6000 অ্যাম্পিয়ার-টার্ন।

2. 2500 টার্নের একটি কয়েলে n থাকা উচিত। p. 10000 A. এর মধ্য দিয়ে কোন কারেন্ট প্রবাহিত হতে হবে?

I = Fm / ω = (I ∙ ω) / ω = 10000/2500 = 4 A.

3.একটি কারেন্ট I = 2 A কয়েলের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়। n প্রদানের জন্য কয়েলটিতে কতগুলি বাঁক থাকতে হবে। গ্রাম 8000 এ?

ω = Fm / I = (I ∙ ω) / I = 8000/2 = 4000 পালা।

4. 100 বাঁক সহ 10 সেমি লম্বা একটি কয়েলের ভিতরে, চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি H = 4000 A / m নিশ্চিত করা প্রয়োজন। কয়েল কত কারেন্ট বহন করতে হবে?

কুণ্ডলীর চুম্বকীয় বল হল Fm = H ∙ l = I ∙ ω। অতএব, 4000 A/m ∙ 0.1 m = I ∙ 100; I = 400/100 = 4 A.

5. কয়েলের ব্যাস (সোলেনয়েড) হল D = 20 মিমি, এবং এর দৈর্ঘ্য হল l = 10 সেমি। কুণ্ডলীটি d = 0.4 মিমি ব্যাস সহ একটি তামার তার থেকে ক্ষতবিক্ষত। 4.5V এ চালু করা হলে কয়েলের ভিতরের চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি কত?

ইনসুলেশনের পুরুত্ব বিবেচনা না করে বাঁকের সংখ্যা ω = l∶d = 100∶0.4 = 250 টার্ন।

লুপের দৈর্ঘ্য π ∙ d = 3.14 ∙ 0.02 m = 0.0628 m।

কয়েলের দৈর্ঘ্য l1 = 250 ∙ 0.0628 m = 15.7 মি।

কয়েলের সক্রিয় রোধ r = ρ ∙ l1 / S = 0.0175 ∙ (4 ∙ 15.7) / (3.14 ∙ 0.16) = 2.2 ওহম।

বর্তমান I = U/r = 4.5 / 2.2 = 2.045 A ≈2 A।

কুণ্ডলীর ভিতরের চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি H = (I ∙ ω) / l = (2 ∙ 250) / 0.1 = 5000 A/m।

6. সরল তার থেকে 1, 2, 5 সেমি দূরত্বে চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি নির্ণয় করুন যার মধ্য দিয়ে বর্তমান I = 100 A প্রবাহিত হয়।

আসুন H ∙ l = I ∙ ω সূত্রটি ব্যবহার করি।

একটি সোজা তারের জন্য ω = 1 এবং l = 2 ∙ π ∙ r,

যেখান থেকে H = I / (2 ∙ π ∙ r)।

H1 = 100 / (2 ∙ 3.14 ∙ 0.01) = 1590 A/m; H2 = 795 A/m; H3 = 318 A/m.