જીમલેટ નિયમ અને જમણા હાથના નિયમનો ઉપયોગ કરીને ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટરની દિશા નક્કી કરવી

પદાર્થના અસ્તિત્વનું એક વિશિષ્ટ સ્વરૂપ - પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રે જીવનની ઉત્પત્તિ અને જાળવણીમાં ફાળો આપ્યો. આ ક્ષેત્રના ટુકડાઓ, ધાતુના ટુકડા, લોખંડને આકર્ષિત કરે છે, દોરી વીજળી માનવતાની સેવા માટે. વીજળી વિના, અસ્તિત્વ અકલ્પનીય હશે.

ચુંબકીય ઇન્ડક્શનની રેખાઓ શું છે

ચુંબકીય ક્ષેત્ર તેની અવકાશમાં દરેક બિંદુ પરની શક્તિ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. વણાંકો જે ક્ષેત્રબિંદુઓને તીવ્રતામાં સમાનતા સાથે જોડે છે તેને ચુંબકીય ઇન્ડક્શનની રેખાઓ કહેવામાં આવે છે. ચોક્કસ બિંદુ પર ચુંબકીય ક્ષેત્રની શક્તિ એ શક્તિની લાક્ષણિકતા છે, અને તેનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે ચુંબકીય ક્ષેત્ર વેક્ટર B નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ચુંબકીય ઇન્ડક્શન લાઇન પર ચોક્કસ બિંદુ પર તેની દિશા સ્પર્શક રીતે થાય છે.

જો અવકાશમાં એક બિંદુ અનેક ચુંબકીય ક્ષેત્રોથી પ્રભાવિત થાય છે, તો દરેક કાર્યકારી ચુંબકીય ક્ષેત્રના ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટરનો સરવાળો કરીને તીવ્રતા નક્કી કરવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, ચોક્કસ બિંદુ પરની તીવ્રતા સંપૂર્ણ મૂલ્યમાં સમાવવામાં આવે છે, અને ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટરને તમામ ચુંબકીય ક્ષેત્રોના વેક્ટરના સરવાળા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.

ચુંબકીય ઇન્ડક્શનની રેખાઓ અદ્રશ્ય હોવા છતાં, તેમની પાસે ચોક્કસ ગુણધર્મો છે:

• તે સામાન્ય રીતે સ્વીકારવામાં આવે છે કે ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ ધ્રુવ (N) પર બહાર નીકળે છે અને (S) થી પરત આવે છે.
• ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટરની દિશા રેખાને સ્પર્શક છે.
• જટિલ આકાર હોવા છતાં, વણાંકો છેદતા નથી અને આવશ્યકપણે બંધ થાય છે.
• ચુંબકની અંદર ચુંબકીય ક્ષેત્ર એકસમાન છે અને રેખા ઘનતા મહત્તમ છે.
• ચુંબકીય ઇન્ડક્શનની માત્ર એક લીટી ફિલ્ડ પોઈન્ટમાંથી પસાર થાય છે.

કાયમી ચુંબકની અંદર ચુંબકીય ઇન્ડક્શનની રેખાઓની દિશા

ઐતિહાસિક રીતે, પૃથ્વી પર ઘણા સ્થળોએ, આયર્ન ઉત્પાદનોને આકર્ષવા માટે કેટલાક પત્થરોની કુદરતી ગુણવત્તા લાંબા સમયથી નોંધવામાં આવી છે. સમય જતાં, પ્રાચીન ચીનમાં, આયર્ન ઓર (ચુંબકીય આયર્ન ઓર) ના ટુકડાઓમાંથી ચોક્કસ રીતે કોતરવામાં આવેલા તીરો હોકાયંત્રમાં ફેરવાઈ ગયા, જે પૃથ્વીના ઉત્તર અને દક્ષિણ ધ્રુવોની દિશા દર્શાવે છે અને તમને ભૂપ્રદેશમાં નેવિગેટ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

આ કુદરતી ઘટનાના અભ્યાસોએ નક્કી કર્યું છે કે મજબૂત ચુંબકીય ગુણધર્મ આયર્ન એલોયમાં લાંબા સમય સુધી રહે છે. નબળા કુદરતી ચુંબક એ નિકલ અથવા કોબાલ્ટ ધરાવતા અયસ્ક છે. વીજળીનો અભ્યાસ કરવાની પ્રક્રિયામાં, વૈજ્ઞાનિકોએ આયર્ન, નિકલ અથવા કોબાલ્ટ ધરાવતા એલોયમાંથી કૃત્રિમ રીતે ચુંબકીય ઉત્પાદનો કેવી રીતે મેળવવા તે શીખ્યા.આ કરવા માટે, તેઓ સીધા વિદ્યુત પ્રવાહ દ્વારા બનાવેલ ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં દાખલ કરવામાં આવ્યા હતા, અને જો જરૂરી હોય તો, વૈકલ્પિક પ્રવાહ દ્વારા ડિમેગ્નેટાઇઝ્ડ કરવામાં આવ્યા હતા.

કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં ચુંબકીય અથવા કૃત્રિમ રીતે મેળવેલા ઉત્પાદનોમાં બે અલગ-અલગ ધ્રુવો હોય છે - તે સ્થાનો જ્યાં ચુંબકત્વ સૌથી વધુ કેન્દ્રિત હોય છે. ચુંબક ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે જેથી ધ્રુવોની જેમ ભગાડે છે અને ધ્રુવોથી વિપરીત આકર્ષાય છે. આ પૃથ્વીના ક્ષેત્ર જેવા મજબૂત ક્ષેત્રોની જગ્યામાં તેમના અભિગમ માટે ટોર્ક પેદા કરે છે.

નબળા ચુંબકીય તત્વો અને મજબૂત ચુંબકની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું દ્રશ્ય રજૂઆત કાર્ડબોર્ડ પર વિખેરાયેલા સ્ટીલ ફાઇલિંગ અને નીચે સપાટ ચુંબક સાથે ઉત્તમ અનુભવ આપે છે. ખાસ કરીને જો લાકડાંઈ નો વહેર લંબચોરસ હોય, તો તે સ્પષ્ટપણે જોવા મળે છે કે તેઓ ચુંબકીય ક્ષેત્રની રેખાઓ સાથે કેવી રીતે લાઇન કરે છે. કાર્ડબોર્ડ હેઠળ ચુંબકની સ્થિતિ બદલીને, તેમની છબીની ગોઠવણીમાં ફેરફાર જોવા મળે છે. આ પ્રયોગમાં હોકાયંત્રનો ઉપયોગ ચુંબકીય ક્ષેત્રની રચનાને સમજવાની અસરને વધારે છે.

એમ. ફેરાડે દ્વારા શોધાયેલ બળની ચુંબકીય રેખાઓનો એક ગુણ સૂચવે છે કે તેઓ બંધ અને સતત છે. કાયમી ચુંબકના ઉત્તર ધ્રુવમાંથી નીકળતી રેખાઓ દક્ષિણ ધ્રુવમાં પ્રવેશે છે. જો કે, ચુંબકની અંદર તેઓ ખુલતા નથી અને દક્ષિણ ધ્રુવથી ઉત્તર તરફ પ્રવેશતા નથી. ઉત્પાદનની અંદરની રેખાઓની સંખ્યા મહત્તમ છે, ચુંબકીય ક્ષેત્ર એકસમાન છે, અને જ્યારે ડિમેગ્નેટાઇઝ્ડ થાય છે ત્યારે ઇન્ડક્શન નબળી પડી શકે છે.

જીમલેટ નિયમનો ઉપયોગ કરીને ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટરની દિશા નક્કી કરવી

19મી સદીની શરૂઆતમાં, વૈજ્ઞાનિકોએ શોધ્યું કે વાહકની આસપાસ ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવવામાં આવે છે અને તેમાંથી પ્રવાહ વહે છે. બળની પરિણામી રેખાઓ કુદરતી ચુંબક સાથે સમાન નિયમો અનુસાર વર્તે છે.તદુપરાંત, વર્તમાન અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથેના વાહકના ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ગતિશીલતાના આધાર તરીકે સેવા આપે છે.

ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી ક્ષેત્રોમાં દળોના અવકાશમાં ઓરિએન્ટેશનને સમજવાથી આપણે અક્ષીય વેક્ટરની ગણતરી કરી શકીએ છીએ:

• ચુંબકીય ઇન્ડક્શન;
• ઇન્ડક્શન પ્રવાહની તીવ્રતા અને દિશા;
• કોણીય ઝડપ.

આવી સમજણ જીમલેટ નિયમમાં ઘડવામાં આવી હતી.

કંડક્ટરમાં વર્તમાનની દિશા સાથે જમણા હાથની જીમલેટની અનુવાદાત્મક હિલચાલને જોડીને, અમે ચુંબકીય ક્ષેત્રની રેખાઓની દિશા મેળવીએ છીએ, જે હેન્ડલના પરિભ્રમણ દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે.

ભૌતિકશાસ્ત્રનો નિયમ ન હોવાને કારણે, ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગમાં જીમલેટ નિયમનો ઉપયોગ કંડક્ટરમાં વર્તમાન વેક્ટરના આધારે માત્ર ચુંબકીય ક્ષેત્રની રેખાઓની દિશા નક્કી કરવા માટે જ નહીં, પણ ઊલટું પણ સોલેનોઇડ વાયરમાં પ્રવાહની દિશા નક્કી કરવા માટે થાય છે. ચુંબકીય ઇન્ડક્શન રેખાઓના પરિભ્રમણને કારણે.

આ સંબંધને સમજવાથી એમ્પેરને ફરતા ક્ષેત્રોના કાયદાને સાબિત કરવાની મંજૂરી મળી, જેના કારણે વિવિધ સિદ્ધાંતોની ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ બનાવવામાં આવી. ઇન્ડક્ટરનો ઉપયોગ કરીને પાછા ખેંચી શકાય તેવા તમામ સાધનો જીમલેટ નિયમને અનુસરે છે.

જમણા હાથનો નિયમ

વાહકના ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં (કન્ડક્ટરના બંધ લૂપની એક બાજુ)માં વિદ્યુતપ્રવાહની દિશા નિર્ધારિત કરવાથી જમણા હાથનો નિયમ સ્પષ્ટપણે દર્શાવે છે.

તે કહે છે કે જમણી હથેળી, N ધ્રુવ તરફ વળે છે (ક્ષેત્ર રેખાઓ હથેળીમાં પ્રવેશે છે), અને અંગૂઠો 90 ડિગ્રી તરફ વળે છે તે વાહકની હિલચાલની દિશા દર્શાવે છે, પછી બંધ સર્કિટ (કોઇલ) માં ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહને પ્રેરિત કરે છે. , ગતિ વેક્ટર જેની ચાર આંગળીઓ નિર્દેશ કરે છે.

આ નિયમ દર્શાવે છે કે ડીસી જનરેટર મૂળમાં કેવી રીતે દેખાયા. કુદરતનું ચોક્કસ બળ (પાણી, પવન) ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં કંડક્ટરના બંધ સર્કિટને ફેરવે છે, વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે. પછી મોટરોએ, સતત ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ પ્રાપ્ત કરીને, તેને યાંત્રિક ચળવળમાં રૂપાંતરિત કર્યું.

જમણા હાથનો નિયમ ઇન્ડક્ટર્સ માટે પણ સાચો છે. તેમની અંદર ચુંબકીય કોરની હિલચાલ ઇન્ડક્શન પ્રવાહોના દેખાવ તરફ દોરી જાય છે.

જો જમણા હાથની ચાર આંગળીઓ કોઇલના વળાંકમાં પ્રવાહની દિશા સાથે સંરેખિત હોય, તો 90 ડિગ્રીથી વિચલિત થયેલો અંગૂઠો ઉત્તર ધ્રુવ તરફ નિર્દેશ કરશે.

જીમલેટ અને જમણા હાથના નિયમો ઇલેક્ટ્રિક અને ચુંબકીય ક્ષેત્રોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને સફળતાપૂર્વક દર્શાવે છે. તેઓ ફક્ત વૈજ્ઞાનિકો જ નહીં, લગભગ દરેક માટે ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગમાં વિવિધ ઉપકરણોના સંચાલનને સમજવાનું શક્ય બનાવે છે.

સમાન લેખો: