অ্যাম্পিয়ারের আইন

এই নিবন্ধে, আমরা অ্যাম্পিয়ারের সূত্র সম্পর্কে কথা বলব, যা ইলেক্ট্রোডায়নামিক্সের অন্যতম মৌলিক আইন। অনেক বৈদ্যুতিক মেশিন এবং ইনস্টলেশনে অ্যাম্পিয়ারের শক্তি আজ কাজ করছে এবং 20 শতকে অ্যাম্পিয়ারের শক্তির জন্য ধন্যবাদ, উত্পাদনের অনেক ক্ষেত্রে বিদ্যুতায়ন সম্পর্কিত অগ্রগতি সম্ভব হয়েছিল। অ্যাম্পিয়ারের আইন আজ অবধি অটল এবং বিশ্বস্ততার সাথে আধুনিক প্রকৌশল পরিষেবা চালিয়ে যাচ্ছে। তাই আসুন আমরা এই অগ্রগতি কার কাছে এবং কীভাবে এটি শুরু হয়েছিল তা মনে রাখি।

1820 সালে, মহান ফরাসি পদার্থবিদ আন্দ্রে মারি অ্যাম্পের তার আবিষ্কারের ঘোষণা দেন। তিনি একাডেমি অফ সায়েন্সেস-এ দুটি কারেন্ট-বহনকারী কন্ডাক্টরের মিথস্ক্রিয়ার ঘটনা সম্পর্কে কথা বলেছিলেন: বিপরীত স্রোত সহ কন্ডাক্টর একে অপরকে বিকর্ষণ করে এবং সরাসরি স্রোতের সাথে তারা একে অপরকে আকর্ষণ করে। অ্যাম্পিয়ার আরও পরামর্শ দিয়েছেন যে চুম্বকত্ব সম্পূর্ণরূপে বৈদ্যুতিক।

কিছু সময়ের জন্য, বিজ্ঞানী তার পরীক্ষা-নিরীক্ষা চালিয়েছিলেন এবং অবশেষে তার অনুমান নিশ্চিত করেছিলেন। অবশেষে, 1826 সালে, তিনি এক্সক্লুসিভলি এক্সপেরিয়েন্স থেকে প্রাপ্ত ইলেক্ট্রোডাইনামিক ফেনোমেনা তত্ত্ব প্রকাশ করেন।সেই বিন্দু থেকে, চৌম্বকীয় তরল ধারণাটিকে অপ্রয়োজনীয় হিসাবে বরখাস্ত করা হয়েছিল, যেহেতু চুম্বকত্ব, যেমনটি দেখা গেছে, বৈদ্যুতিক স্রোতের কারণে হয়েছিল।

অ্যাম্পিয়ার উপসংহারে পৌঁছেছেন যে স্থায়ী চুম্বকের ভিতরেও বৈদ্যুতিক স্রোত থাকে, বৃত্তাকার আণবিক এবং পারমাণবিক স্রোত স্থায়ী চুম্বকের খুঁটির মধ্য দিয়ে যাওয়া অক্ষের লম্ব। কুণ্ডলীটি একটি স্থায়ী চুম্বকের মতো আচরণ করে যার মধ্য দিয়ে একটি সর্পিলভাবে কারেন্ট প্রবাহিত হয়। অ্যাম্পিয়ার আত্মবিশ্বাসের সাথে জোর দেওয়ার সম্পূর্ণ অধিকার পেয়েছে: "সমস্ত চৌম্বকীয় ঘটনা বৈদ্যুতিক ক্রিয়ায় হ্রাস পেয়েছে।"

তার গবেষণা কাজের সময়, অ্যাম্পিয়ার এই স্রোতের মাত্রার সাথে বর্তমান উপাদানগুলির মিথস্ক্রিয়া শক্তির মধ্যে সম্পর্কও আবিষ্কার করেছিলেন, তিনি এই শক্তির জন্য একটি অভিব্যক্তিও খুঁজে পেয়েছেন। অ্যাম্পেয়ার উল্লেখ করেছেন যে স্রোতের মিথস্ক্রিয়া শক্তিগুলি মহাকর্ষীয় শক্তির মতো কেন্দ্রীয় নয়। অ্যাম্পিয়ার যে সূত্রটি তৈরি করেছিল তা আজ ইলেক্ট্রোডায়নামিক্সের প্রতিটি পাঠ্যপুস্তকে অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে।

অ্যাম্পিয়ার দেখা গেছে যে বিপরীত দিক থেকে আসা স্রোতগুলি বিকর্ষণ করে এবং একই দিক থেকে স্রোতগুলি আকর্ষণ করে, যদি স্রোতগুলি লম্ব হয় তবে তাদের মধ্যে কোনও চৌম্বকীয় মিথস্ক্রিয়া নেই। এটি চৌম্বকীয় মিথস্ক্রিয়াগুলির প্রকৃত মূল কারণ হিসাবে বৈদ্যুতিক স্রোতের মিথস্ক্রিয়া সম্পর্কে বিজ্ঞানীদের তদন্তের ফলাফল। অ্যাম্পিয়ার বৈদ্যুতিক স্রোতের যান্ত্রিক মিথস্ক্রিয়া আইন আবিষ্কার করেন এবং এইভাবে চৌম্বকীয় মিথস্ক্রিয়া সমস্যার সমাধান করেন।

যে আইনগুলির দ্বারা স্রোতের যান্ত্রিক মিথস্ক্রিয়া শক্তিগুলি অন্যান্য পরিমাণের সাথে সম্পর্কিত তা স্পষ্ট করার জন্য, আজকে অ্যাম্পিয়ারের পরীক্ষার অনুরূপ একটি পরীক্ষা পরিচালনা করা সম্ভব।এটি করার জন্য, বর্তমান I1 সহ একটি অপেক্ষাকৃত দীর্ঘ তারটি স্থির স্থির করা হয়, এবং বর্তমান I2 সহ একটি ছোট তারটি অস্থাবর করা হয়, উদাহরণস্বরূপ, বর্তমান সহ চলমান ফ্রেমের নীচের দিকটি দ্বিতীয় তার হবে। লাইভ কন্ডাক্টর সমান্তরাল হলে ফ্রেমের উপর ক্রিয়াশীল বল F পরিমাপ করতে ফ্রেমটি একটি ডায়নামোমিটারের সাথে সংযুক্ত থাকে।

প্রাথমিকভাবে, সিস্টেমটি ভারসাম্যপূর্ণ এবং পরীক্ষামূলক সেটআপের তারের মধ্যে দূরত্ব R এই তারের দৈর্ঘ্য l তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে ছোট। পরীক্ষার উদ্দেশ্য হল তারের বিকর্ষণীয় শক্তি পরিমাপ করা।

স্রোত, স্থির এবং চলমান তারের উভয় ক্ষেত্রেই, রিওস্ট্যাট ব্যবহার করে নিয়ন্ত্রিত হতে পারে। তারের মধ্যে দূরত্ব R পরিবর্তন করে, তাদের প্রতিটিতে কারেন্ট পরিবর্তন করে, কেউ সহজেই নির্ভরতা খুঁজে পেতে পারে, দেখুন কিভাবে তারের যান্ত্রিক মিথস্ক্রিয়া শক্তি বর্তমান এবং দূরত্বের উপর নির্ভর করে।

যদি চলমান ফ্রেমে বর্তমান I2 অপরিবর্তিত থাকে এবং স্থির তারে বর্তমান I1 নির্দিষ্ট সংখ্যক বার বৃদ্ধি পায়, তাহলে তারের মিথস্ক্রিয়া বল F একই পরিমাণে বৃদ্ধি পাবে। একইভাবে, পরিস্থিতি বিকশিত হয় যদি স্থির তারের বর্তমান I1 অপরিবর্তিত থাকে এবং ফ্রেমের বর্তমান I2 পরিবর্তিত হয়, তাহলে মিথস্ক্রিয়া বল F একইভাবে পরিবর্তিত হয় যখন স্থির তারে বর্তমান I1 পরিবর্তন হয় যখন একটি ধ্রুবক কারেন্ট I2 এর সাথে। এমনকি আপনি যদি. এইভাবে আমরা সুস্পষ্ট উপসংহারে পৌঁছেছি — F তারের মিথস্ক্রিয়া বল বর্তমান I1 এবং বর্তমান I2 এর সাথে সরাসরি সমানুপাতিক।

যদি আমরা এখন মিথস্ক্রিয়াকারী তারের মধ্যে দূরত্ব R পরিবর্তন করি, তাহলে দেখা যাচ্ছে যে এই দূরত্ব যত বাড়বে, বল F হ্রাস পাবে এবং দূরত্ব R-এর সমান ফ্যাক্টর দ্বারা হ্রাস পাবে।এইভাবে, স্রোত I1 এবং I2 এর সাথে তারের যান্ত্রিক মিথস্ক্রিয়া F এর বল তাদের মধ্যকার দূরত্ব R এর বিপরীতভাবে সমানুপাতিক।

চলমান তারের আকার l পরিবর্তন করে, এটা নিশ্চিত করা সহজ যে বলটিও ইন্টারঅ্যাক্টিং সাইডের দৈর্ঘ্যের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক।

ফলস্বরূপ, আপনি আনুপাতিকতা ফ্যাক্টর প্রবেশ করতে পারেন এবং লিখতে পারেন:

এই সূত্রটি আপনাকে F বল খুঁজে পেতে দেয় যার সাহায্যে একটি কারেন্ট I1 সহ একটি অসীম দীর্ঘ কন্ডাক্টর দ্বারা উত্পন্ন চৌম্বক ক্ষেত্রটি একটি কারেন্ট I2 সহ একটি কন্ডাক্টরের একটি সমান্তরাল অংশে কাজ করে, যখন বিভাগের দৈর্ঘ্য হল l এবং R হল দূরত্ব মিথস্ক্রিয়া কন্ডাক্টর মধ্যে. চুম্বকত্বের গবেষণায় এই সূত্রটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

আকৃতির অনুপাতকে চৌম্বকীয় ধ্রুবকের পরিপ্রেক্ষিতে প্রকাশ করা যেতে পারে:

তারপর সূত্রটি ফর্মটি গ্রহণ করবে:

এফ বলকে এখন অ্যাম্পিয়ারের বল বলা হয় এবং যে আইনটি এই বলের মাত্রা নির্ধারণ করে তা হল অ্যাম্পিয়ারের সূত্র। অ্যাম্পিয়ারের আইনকে এমন একটি আইনও বলা হয় যা একটি চৌম্বক ক্ষেত্র একটি বিদ্যুৎ-বহনকারী পরিবাহীর একটি ছোট অংশে যে বল দিয়ে কাজ করে তা নির্ধারণ করে:

«যে বল dF দিয়ে চৌম্বক ক্ষেত্রের একটি কারেন্ট সহ কন্ডাকটরের উপাদান dl এর উপর চৌম্বক ক্ষেত্র কাজ করে তা পরিবাহীর বর্তমান dI এর শক্তি এবং দৈর্ঘ্যের dl সহ মৌলের ভেক্টর গুণফলের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক। কন্ডাকটর এবং চৌম্বক আবেশন B «:

অ্যাম্পিয়ারের বলের দিকটি ভেক্টর পণ্য গণনা করার নিয়ম দ্বারা নির্ধারিত হয়, যা বাম-হাতের নিয়ম ব্যবহার করে মনে রাখা সুবিধাজনক, যা বোঝায় বৈদ্যুতিক প্রকৌশলের মৌলিক আইন, এবং অ্যাম্পিয়ার বল মডুলাস সূত্র দ্বারা গণনা করা যেতে পারে:

এখানে, আলফা হল ম্যাগনেটিক ইন্ডাকশন ভেক্টর এবং বর্তমান দিকের মধ্যে কোণ।

স্পষ্টতই, অ্যাম্পিয়ার বল সর্বাধিক হয় যখন বর্তমান-বহনকারী পরিবাহীর উপাদানটি চৌম্বকীয় আবেশ B এর রেখার সাথে লম্ব হয়।

অ্যাম্পিয়ারের শক্তির জন্য ধন্যবাদ, অনেক বৈদ্যুতিক মেশিন আজ কাজ করে, যেখানে বর্তমান-বহনকারী তারগুলি একে অপরের সাথে এবং একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের সাথে যোগাযোগ করে। বেশিরভাগ জেনারেটর এবং মোটর কোন না কোন উপায়ে তাদের কাজে অ্যাম্পিয়ার শক্তি ব্যবহার করে। বৈদ্যুতিক মোটরগুলির রোটরগুলি অ্যাম্পিয়ার বলের কারণে তাদের স্টেটরের চৌম্বক ক্ষেত্রে ঘোরে।

বৈদ্যুতিক যানবাহন: রাস্তার গাড়ি, বৈদ্যুতিক ট্রেন, বৈদ্যুতিক গাড়ি - তারা সবই অ্যাম্পিয়ারের শক্তি ব্যবহার করে তাদের চাকাগুলিকে ঘুরিয়ে দেয়। বৈদ্যুতিক তালা, লিফটের দরজা ইত্যাদি। লাউডস্পিকার, লাউডস্পিকার - এগুলোর মধ্যে বর্তমান কুণ্ডলীর চৌম্বক ক্ষেত্র একটি স্থায়ী চুম্বকের চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে শব্দ তরঙ্গ তৈরি করে। অবশেষে, অ্যাম্পিয়ার বলের কারণে প্লাজমা টোকামাক্সে সংকুচিত হয়।