বিদ্যুৎ এবং চুম্বকত্ব, মৌলিক সংজ্ঞা, চলমান চার্জযুক্ত কণার প্রকার

"চুম্বকত্বের বিজ্ঞান", অন্যান্য শাখার মতো, খুব কম এবং বরং সাধারণ ধারণার উপর ভিত্তি করে। তারা বেশ সহজ, অন্তত "তারা কী" এর পরিপ্রেক্ষিতে, যদিও "কেন তারা" ব্যাখ্যা করা একটু বেশি কঠিন। একবার এইভাবে গৃহীত হলে, এগুলি অধ্যয়নের সম্পূর্ণ শৃঙ্খলার বিকাশের জন্য মৌলিক বিল্ডিং ব্লক হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। একই সময়ে, তারা পর্যবেক্ষিত ঘটনা ব্যাখ্যা করার প্রচেষ্টায় নির্দেশিকা হিসাবে কাজ করে।

প্রথমত, যেমন একটি জিনিস আছে "ইলেক্ট্রন"… ইলেক্ট্রনগুলি কেবল বিদ্যমান নয় - আমরা যেখানেই তাকাই সেখানে তারা অগণিত।

ইলেক্ট্রন নগণ্য ভরের একটি বস্তু যা একটি একক ঋণাত্মক বৈদ্যুতিক চার্জ বহন করে এবং একটি নির্দিষ্ট স্থির গতিতে তার অক্ষের চারপাশে ঘোরে। ইলেকট্রনের গতিবিধির অন্যতম প্রকাশ হল বৈদ্যুতিক প্রবাহ; অন্য কথায়, বৈদ্যুতিক স্রোত ইলেকট্রন দ্বারা "বাহিত" হয়।

দ্বিতীয়ত, যেমন একটি জিনিস আছে "ক্ষেত্র"যা অন্যথায় খালি জায়গার মাধ্যমে শক্তি প্রেরণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।এই অর্থে, তিনটি প্রধান ধরণের ক্ষেত্র রয়েছে - মহাকর্ষীয়, বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বকীয় (দেখুন - বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে পার্থক্য).

তৃতীয়, অ্যাম্পিয়ারের ধারণা অনুযায়ী প্রতিটি চলমান ইলেকট্রন একটি চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা বেষ্টিত… যেহেতু শুধুমাত্র স্পিন ইলেকট্রনই গতিশীল ইলেকট্রন, তাই স্পিন সহ প্রতিটি ইলেকট্রনের চারপাশে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয়। ফলস্বরূপ, প্রতিটি ইলেক্ট্রন একটি মাইক্রোমিনিচার হিসাবে কাজ করে স্থায়ী চুম্বক.

চতুর্থ, লরেন্টজের ধারণা অনুযায়ী একটি নির্দিষ্ট বল একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে চলমান একটি বৈদ্যুতিক চার্জের উপর কাজ করে… এটি বাহ্যিক ক্ষেত্র এবং অ্যাম্পিয়ার ক্ষেত্রের মিথস্ক্রিয়ার ফলাফল।

অবশেষে, বস্তু মহাকাশে তার সততা বজায় রাখে ধন্যবাদ কণার মধ্যে আকর্ষণীয় বল, যার বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তাদের বৈদ্যুতিক চার্জ দ্বারা উত্পন্ন হয় এবং চৌম্বক ক্ষেত্র — তাদের ঘূর্ণন.

সমস্ত চৌম্বকীয় ঘটনাকে কণার গতির ভিত্তিতে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে যেগুলির ভর এবং বৈদ্যুতিক চার্জ উভয়ই রয়েছে। এই ধরনের কণার সম্ভাব্য প্রকারের মধ্যে নিম্নলিখিতগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে:

ইলেকট্রন

একটি ইলেকট্রন একটি খুব ছোট আকারের একটি বৈদ্যুতিক চার্জযুক্ত কণা। প্রতিটি ইলেকট্রন প্রতিটি ইলেকট্রনের সাথে অভিন্ন।

1. একটি ইলেকট্রনের একটি ঋণাত্মক একক চার্জ এবং নগণ্য ভর রয়েছে।

2. সমস্ত ইলেকট্রনের ভর সবসময় স্থির থাকে, যদিও আপাত ভর পরিবেশগত অবস্থার উপর নির্ভর করে পরিবর্তন সাপেক্ষে।

3. সমস্ত ইলেকট্রন তাদের নিজস্ব অক্ষের চারপাশে ঘোরে — একই ধ্রুবক কৌণিক বেগ সহ একটি ঘূর্ণন আছে।

গর্ত

1. একটি গর্তকে স্ফটিক জালির একটি নির্দিষ্ট অবস্থান বলা হয়, যেখানে এটি হতে পারে, কিন্তু এই অবস্থার অধীনে কোন ইলেক্ট্রন নেই। এইভাবে, গর্তের একটি ধনাত্মক একক চার্জ এবং নগণ্য ভর রয়েছে।

2.গর্তের নড়াচড়ার কারণে ইলেকট্রন বিপরীত দিকে চলে যায়। অতএব, একটি গর্তের ঠিক একই ভর এবং একই স্পিন আছে যেমন একটি ইলেক্ট্রন বিপরীত দিকে চলে।

প্রোটন

একটি প্রোটন হল এমন একটি কণা যা একটি ইলেকট্রনের চেয়ে অনেক বড় এবং একটি বৈদ্যুতিক চার্জ রয়েছে যা একটি ইলেকট্রনের চার্জের পরম মূল্যে একেবারে সমান, তবে এর বিপরীত মেরুত্ব রয়েছে। বিপরীত মেরুত্বের ধারণাটি নিম্নলিখিত বিপরীত ঘটনা দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে: একটি ইলেকট্রন এবং একটি প্রোটন একে অপরের প্রতি একটি আকর্ষণীয় বল অনুভব করে, যখন দুটি ইলেকট্রন বা দুটি প্রোটন একে অপরকে বিকর্ষণ করে।

বেঞ্জামিন ফ্রাঙ্কলিনের পরীক্ষায় গৃহীত নিয়ম অনুসারে, ইলেকট্রনের চার্জকে ঋণাত্মক এবং প্রোটনের চার্জকে ধনাত্মক বলে মনে করা হয়। যেহেতু অন্যান্য সমস্ত বৈদ্যুতিক চার্জযুক্ত সংস্থাগুলি বৈদ্যুতিক চার্জ বহন করে, ধনাত্মক বা ঋণাত্মক, যার মানগুলি সর্বদা ইলেক্ট্রন চার্জের সঠিক গুণিতক হয়, এই ঘটনাটি বর্ণনা করার সময় পরবর্তীটি "ইউনিট মান" হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

1. একটি প্রোটন হল একটি আয়ন যার একটি ধনাত্মক একক চার্জ এবং একটি একক আণবিক ওজন।

2. প্রোটনের ধনাত্মক একক চার্জ একেবারে ইলেকট্রনের ঋণাত্মক একক চার্জের সাথে পরম মানের সাথে মিলে যায়, কিন্তু প্রোটনের ভর ইলেকট্রনের ভরের চেয়ে বহুগুণ বেশি।

3. সমস্ত প্রোটন একই কৌণিক বেগের সাথে তাদের নিজস্ব অক্ষের চারদিকে ঘোরে (স্পিন আছে), যা ইলেক্ট্রন ঘূর্ণনের কৌণিক বেগের চেয়ে অনেক ছোট।

আরো দেখুন: পরমাণুর গঠন - পদার্থের প্রাথমিক কণা, ইলেকট্রন, প্রোটন, নিউট্রন

ধনাত্মক আয়ন

1.ধনাত্মক আয়নগুলির বিভিন্ন চার্জ রয়েছে যার মানগুলি প্রোটনের চার্জের একটি পূর্ণসংখ্যার গুণিতক এবং বিভিন্ন ভর যার মানগুলি প্রোটনের ভরের একটি পূর্ণসংখ্যা গুণিতক এবং সাবঅ্যাটমিক কণার কিছু অতিরিক্ত ভর নিয়ে গঠিত।

2. শুধুমাত্র বিজোড় সংখ্যক নিউক্লিয়ন সহ আয়ন স্পিন করে।

3. বিভিন্ন ভরের আয়ন বিভিন্ন কৌণিক বেগের সাথে ঘোরে।

নেতিবাচক আয়ন

1. নেতিবাচক আয়নগুলির বিভিন্ন প্রকার রয়েছে, যা সম্পূর্ণরূপে ধনাত্মক আয়নের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ, কিন্তু একটি ধনাত্মক চার্জের পরিবর্তে একটি ঋণাত্মক বহন করে।

এই কণাগুলির প্রতিটি, যে কোনও সংমিশ্রণে, বিভিন্ন গতিতে বিভিন্ন সরল বা বাঁকা পথ বরাবর চলতে পারে। সমষ্টিগতভাবে কম বা বেশি গতিশীল অভিন্ন কণার সংগ্রহকে মরীচি বলে।

রশ্মির প্রতিটি কণার একটি ভর, দিক এবং গতির গতি প্রতিবেশী কণাগুলির সংশ্লিষ্ট পরামিতিগুলির কাছাকাছি থাকে। যাইহোক, আরও সাধারণ অবস্থার অধীনে, ম্যাক্সওয়েলের বন্টনের নিয়ম মেনে রশ্মির পৃথক কণার বেগ ভিন্ন হয়।

এই ক্ষেত্রে, চৌম্বকীয় ঘটনাগুলির উপস্থিতিতে প্রভাবশালী ভূমিকা পালন করা হয় কণাগুলি দ্বারা যার গতি রশ্মির গড় গতির কাছাকাছি, যখন অন্যান্য গতির কণাগুলি দ্বিতীয়-ক্রমের প্রভাব তৈরি করে।

যদি কণার চলাচলের গতিতে প্রধান মনোযোগ দেওয়া হয়, তবে উচ্চ গতিতে চলমান কণাগুলিকে গরম বলা হয় এবং কম গতিতে চলমান কণাগুলিকে ঠান্ডা বলা হয়। এই সংজ্ঞাগুলি আপেক্ষিক, অর্থাৎ, তারা কোনো পরম গতি প্রতিফলিত করে না।

মৌলিক আইন এবং সংজ্ঞা

চৌম্বক ক্ষেত্রের দুটি ভিন্ন সংজ্ঞা আছে: চৌম্বক ক্ষেত্র — এটি চলন্ত বৈদ্যুতিক চার্জের কাছাকাছি একটি এলাকা যেখানে চৌম্বকীয় বল প্রয়োগ করা হয়।যে কোনো অঞ্চল যেখানে একটি বৈদ্যুতিক চার্জযুক্ত শরীর একটি শক্তি অনুভব করে যখন এটি চলে যায় সেখানে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র থাকে।

একটি বৈদ্যুতিক চার্জযুক্ত কণা ঘিরে থাকে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র… একটি চলমান বৈদ্যুতিক চার্জযুক্ত কণার একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র সহ একটি চৌম্বক ক্ষেত্র থাকে। অ্যাম্পিয়ারের আইন চলমান চার্জ এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করে (দেখুন — অ্যাম্পিয়ারের আইন).

যদি অনেকগুলি ছোট বৈদ্যুতিক চার্জযুক্ত কণা ক্রমাগত একটি ধ্রুব গতিতে ট্র্যাজেক্টোরির একই অংশের মধ্য দিয়ে যায়, তবে প্রতিটি কণার পৃথক চলমান চৌম্বক ক্ষেত্রের মোট প্রভাব একটি স্থায়ী চৌম্বক ক্ষেত্র গঠনের পরিমাণ হিসাবে পরিচিত বায়ো সাভারার ক্ষেত্র.

বিশেষ মামলা অ্যাম্পিয়ারের আইন, যাকে বায়ো-সাভার্ডের সূত্র বলা হয়, একটি সীমাহীন লম্বা সোজা তার থেকে একটি নির্দিষ্ট দূরত্বে চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তির মাত্রা নির্ধারণ করে যার মধ্য দিয়ে একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রবাহিত হয় (বায়োট-সাভার্ডের আইন).

তাই চৌম্বক ক্ষেত্রের একটি নির্দিষ্ট শক্তি রয়েছে। চলমান বৈদ্যুতিক চার্জ যত বেশি হবে, ফলে চৌম্বক ক্ষেত্র তত শক্তিশালী হবে। এছাড়াও, বৈদ্যুতিক চার্জ যত দ্রুত চলে, চৌম্বক ক্ষেত্র তত শক্তিশালী।

একটি স্থির বৈদ্যুতিক চার্জ কোনও চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে না। প্রকৃতপক্ষে, একটি চৌম্বক ক্ষেত্র একটি চলমান বৈদ্যুতিক চার্জের উপস্থিতি থেকে স্বাধীনভাবে বিদ্যমান থাকতে পারে না।

লরেন্টজের আইন চৌম্বক ক্ষেত্রের একটি চলমান বৈদ্যুতিক চার্জযুক্ত কণার উপর কাজ করে এমন শক্তিকে সংজ্ঞায়িত করে। লরেন্টজ ফোর্স বাহ্যিক ক্ষেত্রের দিক এবং কণার গতির দিক উভয় দিকেই লম্ব নির্দেশিত। চার্জযুক্ত কণাগুলির উপর একটি "পার্শ্বিক বল" কাজ করে যখন তারা চৌম্বকীয় ক্ষেত্র রেখায় সমকোণে চলে যায়।

একটি বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের একটি "চৌম্বকীয়ভাবে চার্জযুক্ত" শরীর এমন একটি শক্তি অনুভব করে যা শরীরকে এমন একটি অবস্থান থেকে সরানোর প্রবণতা রাখে যেখানে এটি বাহ্যিক ক্ষেত্রকে এমন অবস্থানে শক্তিশালী করে যেখানে বাহ্যিক ক্ষেত্রটি দুর্বল হয়ে পড়ে। এটি নিম্নলিখিত নীতির প্রকাশ: সমস্ত সিস্টেম ন্যূনতম শক্তি দ্বারা চিহ্নিত একটি অবস্থায় পৌঁছাতে থাকে।

লেঞ্জের নিয়ম বলে: "যদি একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে কণার মিথস্ক্রিয়ার ফলে একটি চলমান চার্জযুক্ত কণার গতিপথ যে কোনও উপায়ে পরিবর্তিত হয়, তবে এই পরিবর্তনগুলি এই পরিবর্তনগুলি ঘটিয়েছে এমন চৌম্বক ক্ষেত্রের ঠিক বিপরীতে একটি নতুন চৌম্বক ক্ষেত্রের আবির্ভাব ঘটায়৷ "

একটি চৌম্বকীয় সার্কিটের মাধ্যমে একটি "প্রবাহিত" চৌম্বকীয় প্রবাহ তৈরি করার জন্য একটি সোলেনয়েডের ক্ষমতা তারের বাঁকের সংখ্যা এবং তাদের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট উভয়ের উপর নির্ভর করে। উভয় কারণই ঘটনার দিকে পরিচালিত করে ম্যাগনেটোমোটিভ ফোর্স বা সংক্ষেপে MDS… স্থায়ী চুম্বক একটি অনুরূপ চুম্বকীয় শক্তি তৈরি করতে পারে।

ম্যাগনেটোমোটিভ বল চৌম্বকীয় বর্তনীতে চৌম্বকীয় প্রবাহকে একইভাবে প্রবাহিত করে ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স (EMF) একটি বৈদ্যুতিক সার্কিটে বৈদ্যুতিক প্রবাহের প্রবাহ নিশ্চিত করে।

চৌম্বকীয় সার্কিটগুলি কিছু উপায়ে বৈদ্যুতিক সার্কিটের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ, যদিও বৈদ্যুতিক সার্কিটে চার্জযুক্ত কণার প্রকৃত গতি থাকে, যখন চৌম্বকীয় সার্কিটে এমন কোন গতি থাকে না। ইলেক্ট্রোমোটিভ শক্তির ক্রিয়া যা বৈদ্যুতিক প্রবাহ উৎপন্ন করে তা বর্ণনা করা হয়েছে ওম এর আইন.

চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি সংশ্লিষ্ট চৌম্বকীয় সার্কিটের একক দৈর্ঘ্যের প্রতি চৌম্বকীয় বল। চৌম্বক আবেশ বা ফ্লাক্স ঘনত্ব একটি প্রদত্ত চৌম্বকীয় সার্কিটের একক এলাকার মধ্য দিয়ে যাওয়া চৌম্বকীয় প্রবাহের সমান।

অনিচ্ছা এটি একটি নির্দিষ্ট চৌম্বকীয় সার্কিটের একটি বৈশিষ্ট্য যা একটি চৌম্বকীয় শক্তির ক্রিয়াকলাপের প্রতিক্রিয়া হিসাবে চৌম্বকীয় প্রবাহ পরিচালনা করার ক্ষমতা নির্ধারণ করে।

ওহমের বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ইলেকট্রনের প্রবাহের পথের দৈর্ঘ্যের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক, এই প্রবাহের ক্রস-বিভাগীয় এলাকার বিপরীতভাবে সমানুপাতিক, এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতার বিপরীতভাবে সমানুপাতিক, একটি বৈশিষ্ট্য যা বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য বর্ণনা করে। স্থানের বর্তমান বহনকারী অঞ্চল তৈরি করে এমন পদার্থের।

চৌম্বকীয় প্রতিরোধ চৌম্বক প্রবাহের পথের দৈর্ঘ্যের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক, এই প্রবাহের ক্রস-বিভাগীয় এলাকার বিপরীতভাবে সমানুপাতিক, এবং চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতার বিপরীতভাবে সমানুপাতিক, একটি বৈশিষ্ট্য যা পদার্থের চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য বর্ণনা করে। যে স্থানটি চৌম্বকীয় প্রবাহ বহন করে তা গঠিত হয়। (দেখুন — চৌম্বকীয় সার্কিটের জন্য ওহমের সূত্র).

চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা একটি পদার্থের একটি বৈশিষ্ট্য যা একটি নির্দিষ্ট চৌম্বকীয় প্রবাহের ঘনত্ব বজায় রাখার ক্ষমতা প্রকাশ করে (দেখুন — চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা).

এই বিষয়ে আরো: ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড - আবিষ্কার এবং ভৌত বৈশিষ্ট্যের ইতিহাস