চৌম্বক ক্ষেত্র পরিমাপের নীতি, চৌম্বক ক্ষেত্রের পরামিতি পরিমাপের জন্য যন্ত্র

পৃথিবীর চৌম্বক মেরুগুলির দিক নির্দেশক প্রথম চৌম্বক কম্পাসগুলি খ্রিস্টপূর্ব তৃতীয় শতাব্দীতে চীনে আবির্ভূত হয়েছিল। এগুলি চৌম্বকীয় লোহা আকরিক দিয়ে তৈরি সংক্ষিপ্ত-হ্যান্ডেলযুক্ত বৃত্তাকার ল্যাডেলের আকারে ডিভাইস ছিল।

চামচটি তার উত্তল অংশের সাথে একটি মসৃণ তামা বা কাঠের পৃষ্ঠে স্থাপন করা হয়েছিল, যার উপর রাশিচক্রের চিহ্নগুলির চিত্র সহ বিভাজন আঁকা ছিল, যা মূল পয়েন্টগুলি নির্দেশ করে। কম্পাস সক্রিয় করার জন্য, চামচটি হালকাভাবে চাপানো হয়েছিল এবং এটি ঘুরতে শুরু করেছিল। অবশেষে, যখন চামচটি থামল, তখন তার হাতলটি ঠিক ঠিক নির্দেশিত হয়েছিল পৃথিবীর দক্ষিণ চৌম্বক মেরুর দিকে.

দ্বাদশ শতাব্দী থেকে, ইউরোপে ভ্রমণকারীরা সক্রিয়ভাবে কম্পাস ব্যবহার করত। চৌম্বকীয় বিচ্যুতি নির্ধারণের জন্য তারা স্থল পরিবহন এবং সমুদ্র জাহাজ উভয়েই ইনস্টল করা হয়েছিল।

অষ্টাদশ শতাব্দীর শেষ থেকে, চৌম্বকীয় ঘটনা সেই সময়ের বিজ্ঞানীদের জন্য যত্নশীল অধ্যয়নের বিষয় হয়ে ওঠে। 1785 সালে লকেট পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি পরিমাপ করার জন্য একটি পদ্ধতি প্রস্তাব করেছিল। 1832 সালেগাউস আরও সঠিক পরিমাপের মাধ্যমে চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তির পরম মান নির্ধারণের সম্ভাবনা দেখিয়েছিলেন।

বৈদ্যুতিক চার্জের চলাচলের সময় পরিলক্ষিত চৌম্বকীয় ঘটনা এবং বল প্রভাবের মধ্যে সংযোগটি প্রথম 1820 সালে Oersted দ্বারা প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল। ম্যাক্সওয়েল পরবর্তীতে এই সম্পর্কটিকে যুক্তিবাদী আকারে লিখবেন- গাণিতিক সমীকরণ আকারে (1873):

আজ অবধি, নিম্নলিখিত কৌশলটি চৌম্বক ক্ষেত্রের পরামিতি পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়:

• টেসলামিটার - H বল বা চৌম্বক ক্ষেত্রের B এর আনয়নের মান পরিমাপের জন্য ডিভাইস;

• ওয়েবমিটার — চৌম্বকীয় প্রবাহের মাত্রা পরিমাপের যন্ত্র Ф;

• গ্র্যাডিওমিটার - চৌম্বক ক্ষেত্রের অসংগতি পরিমাপের জন্য ডিভাইস।

এছাড়াও বিদ্যমান:

• চৌম্বকীয় মুহূর্ত M পরিমাপের জন্য ডিভাইস;

• ভেক্টর B এর দিক পরিমাপের জন্য যন্ত্র;

• বিভিন্ন উপকরণের চৌম্বকীয় ধ্রুবক পরিমাপের জন্য যন্ত্র।

চৌম্বক আবেশ ভেক্টর B শক্তিশালী পার্শ্ব কর্মের তীব্রতা চিহ্নিত করে চৌম্বক ক্ষেত্র (মেরুতে বা স্রোতের দিকে) এবং তাই স্থানের একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে এটির প্রধান বৈশিষ্ট্য।

এইভাবে, অধ্যয়নের অধীনে চৌম্বক ক্ষেত্রটি চুম্বক বা বর্তমান উপাদানগুলির সাথে দৃঢ়ভাবে যোগাযোগ করতে পারে এবং সার্কিটে একটি ইন্ডাকশন EMF প্রবর্তন করতেও সক্ষম হয় যদি সার্কিটে প্রবেশকারী চৌম্বক ক্ষেত্র সময়ের সাথে সাথে পরিবর্তিত হয় বা যদি সার্কিটের অবস্থান পরিবর্তন হয় চৌম্বক ক্ষেত্র।

ইন্ডাকশন B এর চৌম্বক ক্ষেত্রের দৈর্ঘ্য dl-এর একটি বর্তমান-বহনকারী উপাদান একটি F বল দ্বারা কাজ করা হবে, যার মান নিম্নলিখিত সূত্র ব্যবহার করে পাওয়া যাবে:

অতএব, অধ্যয়নকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের আনয়ন B F বল দ্বারা পাওয়া যেতে পারে, যা একটি নির্দিষ্ট দৈর্ঘ্য l এর একটি পরিবাহীর উপর কাজ করে, এই চৌম্বক ক্ষেত্রে স্থাপন করা একটি পরিচিত মানের I এর সরাসরি প্রবাহের সাথে।

অনুশীলনে, চৌম্বকীয় পরিমাপগুলি চৌম্বকীয় মুহূর্ত নামক একটি পরিমাণ ব্যবহার করে সুবিধাজনকভাবে সঞ্চালিত হয়। চৌম্বক মুহূর্ত Pm বর্তমান I এর সাথে S অঞ্চলের কনট্যুরকে চিহ্নিত করে এবং চৌম্বকীয় মুহূর্তের মাত্রা নিম্নরূপ নির্ধারিত হয়:

যদি N বাঁক সহ একটি কুণ্ডলী ব্যবহার করা হয়, তবে এর চৌম্বকীয় মোমেন্ট হবে সমান:

চৌম্বকীয় মিথস্ক্রিয়া বলের যান্ত্রিক মুহূর্ত M পাওয়া যেতে পারে চৌম্বকীয় মুহূর্ত Pm এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের আবেশ B এর মানগুলির উপর ভিত্তি করে নিম্নরূপ:

যাইহোক, একটি চৌম্বক ক্ষেত্র পরিমাপ করার জন্য, এটির যান্ত্রিক শক্তির প্রকাশগুলি ব্যবহার করা সবসময় সুবিধাজনক নয়। সৌভাগ্যবশত, আপনি বিশ্বাস করতে পারেন যে অন্য ঘটনা আছে. এটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশনের ঘটনা। গাণিতিক আকারে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক আবেশের নিয়মটি নিম্নরূপ লেখা হয়:

এইভাবে, চৌম্বক ক্ষেত্র নিজেকে বল বা প্ররোচিত EMF হিসাবে প্রকাশ করে। এই ক্ষেত্রে, চৌম্বক ক্ষেত্রের উৎস নিজেই, যেমন পরিচিত, একটি বৈদ্যুতিক বর্তমান।

যদি মহাশূন্যের একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে চৌম্বক ক্ষেত্র উৎপন্ন করা বর্তমান জানা যায়, তাহলে সেই বিন্দুতে (বর্তমান উপাদান থেকে r দূরত্বে) চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি পাওয়া যাবে। Biot-Savart-Laplace আইন ব্যবহার করে:

এটি লক্ষ করা উচিত যে একটি ভ্যাকুয়ামে চৌম্বকীয় আবেশ B নিম্নলিখিত সম্পর্ক দ্বারা চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি H (সংশ্লিষ্ট কারেন্ট দ্বারা উত্পন্ন) এর সাথে সম্পর্কিত:

এসআই সিস্টেমে ভ্যাকুয়াম চৌম্বকীয় ধ্রুবক অ্যাম্পিয়ারে সংজ্ঞায়িত করা হয়।একটি নির্বিচারে মাধ্যমের জন্য, এই ধ্রুবকটি একটি প্রদত্ত মাধ্যমের চৌম্বক আবেশের সাথে ভ্যাকুয়ামে চৌম্বকীয় আবেশের অনুপাত এবং এই ধ্রুবকটিকে বলা হয় মাধ্যমের চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা:

বায়ুর চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা কার্যত ভ্যাকুয়ামের চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতার সাথে মিলে যায়; তাই, বায়ুর জন্য, চৌম্বকীয় আবেশন B চৌম্বক ক্ষেত্রের চাপ H এর সাথে কার্যত অভিন্ন।

চৌম্বকীয় আবেশন পরিমাপের জন্য একটি ইউনিট NE-তে — টেসলা [T], CGS সিস্টেমে — Gauss [G], এবং 1 T = 10000 G। চৌম্বক ক্ষেত্রের আবেশ নির্ণয় করার জন্য পরিমাপক যন্ত্রগুলিকে টেসলামিটার বলা হয়।

চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি H প্রতি মিটারে (A/m) অ্যাম্পিয়ারে পরিমাপ করা হয়, 1 অ্যাম্পিয়ার/মিটারকে ইউনিট টার্ন ডেনসিটির অসীম দৈর্ঘ্যের সোলেনয়েডের চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় যখন একটি 1 অ্যাম্পিয়ার সোলেনয়েড কারেন্ট প্রবাহিত হয়। প্রতি মিটারে এক অ্যাম্পিয়ারকে অন্যভাবে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে: এটি একটি বৃত্তাকার বর্তনীর কেন্দ্রে চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি যার 1 অ্যাম্পিয়ার কারেন্ট রয়েছে যার 1 মিটার লুপ ব্যাস রয়েছে।

এখানে ইন্ডাকশনের চৌম্বকীয় প্রবাহের মতো একটি মান লক্ষ্য করা উচিত — F। এটি একটি স্কেলার পরিমাণ, SI সিস্টেমে এটি ওয়েবার্সে এবং CGS সিস্টেমে — ম্যাক্সওয়েলস-এ, 1 μs = 0.00000001 Wb সহ। 1 ওয়েবার হল এমন মাত্রার একটি চৌম্বকীয় প্রবাহ যে যখন এটি শূন্যে নেমে আসে, তখন একটি 1-কুলম্ব চার্জ একটি পরিবাহী সার্কিটের মধ্য দিয়ে যাবে যার সাথে সংযুক্ত 1 ওহম প্রতিরোধের।

যদি আমরা একটি প্রাথমিক মান হিসাবে চৌম্বকীয় ফ্লাক্স F নিই, তাহলে চৌম্বক ক্ষেত্রের আবেশ B চৌম্বকীয় প্রবাহের ঘনত্ব ছাড়া আর কিছুই হবে না। চৌম্বকীয় প্রবাহ পরিমাপের জন্য ডিভাইসগুলিকে ওয়েবমিটার বলা হয়।

আমরা উপরে উল্লেখ করেছি যে চৌম্বক আবেশন শক্তি দ্বারা (বা যান্ত্রিক মুহূর্ত দ্বারা) বা সার্কিটে প্রবর্তিত EMF দ্বারা নির্ধারিত হতে পারে। এগুলি হল তথাকথিত সরাসরি পরিমাপ রূপান্তর, যেখানে চৌম্বকীয় প্রবাহ বা চৌম্বকীয় আবেশ অন্য একটি ভৌত ​​পরিমাণ (বল, চার্জ, মুহূর্ত, সম্ভাব্য পার্থক্য) দ্বারা প্রকাশ করা হয় যা একটি মৌলিক ভৌত নিয়মের মাধ্যমে চৌম্বক পরিমাণের সাথে অনন্যভাবে সম্পর্কিত।

রূপান্তর যেখানে চৌম্বক আবেশ B বা চৌম্বকীয় প্রবাহ F বর্তমান I বা দৈর্ঘ্য l বা ব্যাসার্ধ r এর মধ্য দিয়ে হয় তাকে বিপরীত রূপান্তর বলে। চৌম্বক আবেশ B এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের H এর শক্তির মধ্যে পরিচিত সম্পর্ক ব্যবহার করে বায়োট-সাভার্ট-ল্যাপ্লেস আইনের ভিত্তিতে এই ধরনের রূপান্তর করা হয়।