પરિપત્ર વર્તમાન વ્યાખ્યા. પરિપત્ર પ્રવાહની ધરી પર ચુંબકીય ક્ષેત્રના ઇન્ડક્શનનું નિર્ધારણ

ઓપ્ટિકલ પાવર - મહત્વપૂર્ણ પરિમાણકોન્ટેક્ટ લેન્સ ખરીદતી વખતે, જેની પસંદગી દ્રષ્ટિની સ્પષ્ટતા અને આરામ પહેરીને નક્કી કરે છે. કોન્ટેક્ટ લેન્સની ઓપ્ટિકલ પાવર ચશ્મા કરતા અલગ છે, કારણ કે તે વધુ ચોક્કસ કરેક્શન પ્રદાન કરે છે. તેથી, અમે આ પરિમાણ માટે યોગ્ય ઓપ્ટિક્સ કેવી રીતે પસંદ કરવું તે અંગેની સૂચનાઓ પ્રદાન કરીએ છીએ.

ઓપ્ટિકલ પાવર શું છે અને તે કેવી રીતે નક્કી થાય છે?

સોફ્ટ કોન્ટેક્ટ લેન્સની મધ્યમાં એક ઓપ્ટિકલ ઝોન છે જે તમને જોવા માટે પરવાનગી આપે છે આપણી આસપાસની દુનિયાસ્પષ્ટ અને ચોક્કસ. કારણ કે દ્રષ્ટિ માત્ર માં જ અલગ હોઈ શકે છે વિવિધ લોકો, પરંતુ જમણી અને ડાબી આંખ પરની એક વ્યક્તિ માટે પણ, આ ઝોનના પરિમાણો ઓપ્ટિકલ પાવરનો ઉપયોગ કરીને સેટ કરવામાં આવે છે અને ડાયોપ્ટર (ડી અથવા ડાયોપ્ટર) દ્વારા નિયુક્ત કરવામાં આવે છે.

આવા સૂચકની જાતે ગણતરી કરવી અશક્ય છે - આ ફક્ત નેત્ર ચિકિત્સક દ્વારા જ કરી શકાય છે ખાસ સાધનો. આ કરવા માટે, જ્યાં સુધી તમારી દ્રષ્ટિ સ્પષ્ટ ન થાય ત્યાં સુધી નિષ્ણાત તમારી આંખો પર વિવિધ ડાયોપ્ટરવાળા લેન્સ લાગુ કરે છે. આ પછી, તે એક પ્રિસ્ક્રિપ્શન લખે છે, જે દરેક આંખ માટે “+” અથવા “-” ચિહ્ન સાથે ઓપ્ટિકલ પાવર સૂચવે છે. રેસીપીમાં જમણી આંખ OD પ્રતીક દ્વારા અને ડાબી આંખ OS દ્વારા દર્શાવવામાં આવી છે.

ઉદાહરણ તરીકે, જો તમારું પ્રિસ્ક્રિપ્શન “OD Sph +2.5” અને “OS Sph +3.0” કહે છે, તો તેનો અર્થ એ કે જમણી આંખ માટે તે +2.5 D છે અને ડાબી આંખ માટે +3.0 D છે.
પેકેજિંગ અને ફોલ્લા પર, આ પરિમાણ બે નિશાનો દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે - PWR અને SPH. તમને સાચા લેન્સ મળ્યા છે કે નહીં તે તપાસવા માટે આ જરૂરી છે, તેથી ખરીદી કરતી વખતે આ સૂચકને ધ્યાનથી જુઓ. એટલે કે, જો બોક્સ પર PWR-2.00 લખેલું હોય, તો તેનો અર્થ એ થાય કે અંદર આંખના ઉત્પાદનો છે. ઓપ્ટિકલ પાવર-2.00 ડાયોપ્ટર

મ્યોપિયા અને દૂરદર્શિતા માટે લેન્સની ઓપ્ટિકલ પાવર

બે સૌથી સામાન્ય દ્રષ્ટિની સમસ્યાઓ છે નજીકની દૃષ્ટિ (માયોપિયા) અને દૂરદર્શિતા (હાયપરમેટ્રોપિયા). આ બે સમસ્યાઓ સંપૂર્ણપણે અલગ છે અને બરાબર વિરુદ્ધ કરેક્શનની જરૂર છે.

મ્યોપિયા સાથે, વ્યક્તિને અંતરમાં વસ્તુઓ જોવામાં મુશ્કેલી થાય છે, તેથી કોન્ટેક્ટ લેન્સની ડાયોપ્ટર પાવર "-" ચિહ્ન ધરાવે છે. કરેક્શન માટે માઈનસ ડાયોપ્ટર્સ સાથે વેચાણ પર ઓપ્ટિક્સ છે વિવિધ ડિગ્રીમ્યોપિયા - -0.25 થી -30 ડી સુધી (0.25 ના વધારામાં). આવા લેન્સનો મુખ્ય ફાયદો એ છે કે મોટી માઇનસ સાથે પણ, તેમની જાડાઈ બદલાતી નથી, અને આંખો દૃષ્ટિની નાની દેખાતી નથી, મ્યોપિયા માટે ચશ્માથી વિપરીત.

દૂરદર્શિતા સાથે, વસ્તુઓને નજીકથી જોવી મુશ્કેલ છે, અને તે વાંચવું ખાસ કરીને મુશ્કેલ છે. આ કિસ્સામાં, કોન્ટેક્ટ લેન્સ પ્રિસ્ક્રિપ્શનમાં પાવર "+" ચિહ્ન સાથે સૂચવવામાં આવે છે. તમે પ્લસ સાથે ખરીદી શકો છો વિવિધ ડિગ્રીના રીફ્રેક્શનને સુધારવા માટે - +0.25 થી +30.0 સુધી (0.25 ના ઇન્ક્રીમેન્ટમાં).
જો તમને મ્યોપિયા અથવા હાયપરમેટ્રોપિયા હોય, તો કોન્ટેક્ટ લેન્સ પસંદ કરવાનું મુશ્કેલ નથી, પરંતુ તેમાં ઘણી ઘોંઘાટ છે:

• સૌથી વધુ મોટી સંખ્યામાંમોડેલો +10.0 થી -16 ડી સુધીના રીફ્રેક્શનની ડિગ્રીને સુધારવા માટે રજૂ કરવામાં આવે છે. એટલે કે, જો તમારી પાસે તદ્દન ઉચ્ચ ડિગ્રી, તમારે બ્રાન્ડની લોકપ્રિયતા દ્વારા નહીં, પરંતુ ઉપલબ્ધતા દ્વારા પસંદ કરવાની જરૂર છે - શું કોઈ ચોક્કસ મોડેલમાં આવા વત્તા છે કે ઓછા. ઑનલાઇન સ્ટોરમાં આ કરવાનું સરળ છે: ફિલ્ટર દ્વારા, તમે ફક્ત જરૂરી ડાયોપ્ટર્સવાળા મોડેલો પસંદ કરો છો, જે શોધને મોટા પ્રમાણમાં સરળ બનાવે છે.
• જો તમે માત્ર તમારી દ્રષ્ટિ સુધારવા માંગતા નથી, પરંતુ તમારી આંખના શેડને બદલવા અથવા ટિન્ટ કરવા માંગો છો, તો વેચાણ પર ડાયોપ્ટર્સ સાથે ઘણા રંગીન અને ટીન્ટેડ કોન્ટેક્ટ લેન્સ છે. પરંતુ ડાયોપ્ટર પાવર અહીં મર્યાદિત છે - મ્યોપિયા માટે -0.25 થી -20 ડી સુધી, દૂરદર્શિતા માટે +0.25 થી +17 ડી.

શૂન્ય ડાયોપ્ટરની ઓપ્ટિકલ પાવરવાળા લેન્સ - તે શેના માટે છે?

વેચાણ પર તમે શૂન્ય ડાયોપ્ટર સાથે લેન્સની જોડી શોધી શકો છો. આવા નેત્રરોગના ઉત્પાદનોના કેન્દ્રમાં કોઈ ઓપ્ટિકલ ઝોન નથી - તેઓ દ્રષ્ટિને ઠીક કરતા નથી. આવા કોન્ટેક્ટ લેન્સનો ઉપયોગ માત્ર આંખનો રંગ બદલવા અથવા મેઘધનુષની ખામી છુપાવવા માટે કોસ્મેટિક હેતુઓ માટે થાય છે. તેઓ ત્રણ પ્રકારના આવે છે:

• ટીન્ટેડ - આંખોના કુદરતી રંગમાં વધારો, તેમને વધુ સંતૃપ્ત અને અર્થસભર બનાવે છે. તેઓ મેઘધનુષની છાયા સાથે મેચ કરવા માટે પસંદ કરવામાં આવે છે, તેથી તેઓ આંખો માટે અદ્રશ્ય છે.
• રંગીન - મેઘધનુષને સંપૂર્ણપણે અવરોધિત કરી શકે છે, રંગને ઘાટાથી પ્રકાશમાં ધરમૂળથી બદલી શકે છે અને ઊલટું.
• કાર્નિવલ - વિષયોની છબીઓ બનાવવા માટે રચાયેલ છે. તેમની સપાટી પર લાગુ વિવિધ રેખાંકનોઅને પેટર્ન જે મેઘધનુષને ઓવરલેપ કરે છે.

જો તમને દ્રષ્ટિની સમસ્યા ન હોય, તો તમારે શૂન્ય ડાયોપ્ટર સાથે કોન્ટેક્ટ લેન્સ ઓર્ડર કરવાની જરૂર છે. ધ્યાનમાં રાખો કે તમામ સુશોભિત રંગીન ઓપ્ટિક્સ પારદર્શક ઉત્પાદનો માટે ઓક્સિજન અભેદ્યતામાં સહેજ હલકી ગુણવત્તાવાળા હોય છે, તેથી તેમને દિવસ દરમિયાન થોડો ઓછો સમય પહેરવાની જરૂર છે.

ભલે કાર્નિવલ લેન્સ માત્ર શૂન્ય ઓપ્ટિકલ પાવર સાથે વેચાય છે, તેનો અર્થ એ નથી કે તે માત્ર સારી દ્રષ્ટિ ધરાવતા લોકો જ પહેરી શકે છે. જો તમારી પાસે સહેજ માઈનસ અથવા પ્લસ હોય, તો તમે પાર્ટી અથવા પર્ફોર્મન્સ માટે ક્રેઝી લેન્સ પહેરીને અમુક સમય માટે સુધારાત્મક ઓપ્ટિક્સ વિના રહી શકો છો. જો રીફ્રેક્શનની ડિગ્રી વધારે હોય, તો તમે ફોટો શૂટ માટે કાર્નિવલ લેન્સનો ઉપયોગ કરી શકો છો.

પ્રેસ્બાયોપિયા માટે કોન્ટેક્ટ લેન્સની ઓપ્ટિકલ પાવર

પ્રેસ્બાયોપિયા સાથે, વ્યક્તિને દૂર અને નજીક જોવામાં મુશ્કેલી થાય છે, તેથી તેને સુધારવા માટે, વિવિધ ડિઝાઇનવાળા લેન્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે - મલ્ટિફોકલ. તેમની ઓપ્ટિકલ શક્તિ કેન્દ્રથી પરિઘ સુધી બદલાય છે, ત્યાંથી જુદા જુદા અંતરે સ્પષ્ટ દ્રષ્ટિ મળે છે. સામાન્ય રીતે નજીકની દ્રષ્ટિ માટે કેન્દ્રમાં એક ઝોન હોય છે, મધ્યમ અંતર માટે મધ્યમાં અને અંતમાં અંતર માટે. તેથી, અહીં ઓપ્ટિકલ પાવર અન્ય કોન્ટેક્ટ લેન્સ કરતાં અલગ રીતે પસંદ થયેલ છે.

આ કરવા માટે, તમારે એક વધારાનું પરિમાણ જાણવાની જરૂર છે - ઉમેરો, અથવા "પ્લસ એડિટિવ". અનિવાર્યપણે, આ ડાયોપ્ટર્સ વચ્ચેનો તફાવત છે જે એકસાથે વિવિધ અંતરે દ્રષ્ટિ સુધારવા માટે જરૂરી છે. તદુપરાંત, દૂરદર્શી અને દૂરદર્શી બંને લોકો માટે ઉમેરણ નક્કી કરવું જરૂરી છે, અને વય સાથે આ પરિમાણ વધી શકે છે. રેસીપીમાં, ઉમેરાને "ઉમેરો" અથવા "ઉમેરો" તરીકે નિયુક્ત કરવામાં આવે છે અને તે ત્રણ પ્રકારમાં આવે છે - નીચા (નીચા), મધ્યમ (મધ્યમ), ઉચ્ચ (ઉચ્ચ). દરેક ઉત્પાદકની ઉમેરણની શ્રેણી થોડી અલગ હોઈ શકે છે, પરંતુ સામાન્ય રીતે નીચા ડાયોપ્ટર પાવર +1 સુધી, મધ્યમ +1.25 થી +2 સુધી, +2 કરતાં વધુ હોય છે.

અન્ય ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ પરિમાણ પ્રભુત્વ છે. આંખના ઉત્પાદનની ડિઝાઇન તેના પર નિર્ભર રહેશે. બિન-પ્રબળ આંખ માટે (N) મધ્ય ઝોનનજીકના સુધારા માટે અને પ્રબળ (D) માટે, તેનાથી વિપરીત, અંતર માટે રચાયેલ છે.

ઉપાડો ઓપ્ટિકલ પાવરમલ્ટિફોકલ સંપર્ક સુધારણા ઉત્પાદનો વધુ જટિલ છે, અને કેટલાક મોડેલો ફક્ત ઓર્ડર આપવા માટે ઉપલબ્ધ છે, તેથી તમારા ડૉક્ટરની સલાહ લેવાની ખાતરી કરો.

વર્તમાનનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર:

ચુંબકીય ક્ષેત્રઇલેક્ટ્રીક ચાર્જની આસપાસ તેઓ ખસેડે છે તેમ બનાવેલ છે. ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જની હિલચાલ ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું પ્રતિનિધિત્વ કરતી હોવાથી, વર્તમાન સાથેના કોઈપણ વાહકની આસપાસ હંમેશા હોય છે વર્તમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર.

વિદ્યુતપ્રવાહના ચુંબકીય ક્ષેત્રના અસ્તિત્વને ચકાસવા માટે, ચાલો ઉપરથી એક સામાન્ય હોકાયંત્રને વાહક પર લાવીએ જેના દ્વારા વિદ્યુત પ્રવાહ વહે છે. હોકાયંત્રની સોય તરત જ બાજુથી વિચલિત થશે. અમે નીચેથી વર્તમાન સાથે કંડક્ટર પર હોકાયંત્ર લાવીએ છીએ - હોકાયંત્રની સોય બીજી દિશામાં વિચલિત થશે (આકૃતિ 1).

ચાલો આપણે સૌથી સરળ પ્રવાહોના ચુંબકીય ક્ષેત્રોની ગણતરી કરવા માટે Biot-Savart-Laplace કાયદો લાગુ કરીએ. ચાલો સીધા પ્રવાહના ચુંબકીય ક્ષેત્રને ધ્યાનમાં લઈએ.

મનસ્વી પ્રાથમિક વિભાગો dl માંથી તમામ વેક્ટર dB ની દિશા સમાન છે. તેથી, વેક્ટરનો ઉમેરો મોડ્યુલોના ઉમેરા દ્વારા બદલી શકાય છે.

જે બિંદુ પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર નક્કી થાય છે તે અંતરે સ્થિત થવા દો bવાયરમાંથી. આકૃતિ પરથી તે જોઈ શકાય છે કે:

;

મળેલા મૂલ્યોની અવેજીમાં આરઅને ડી lબાયોટ-સાવર્ટ-લાપ્લેસ કાયદામાં, આપણને મળે છે:

માટે અંતિમ વાહક કોણ α , થી બદલાય છે. પછી

માટે અનંત લાંબા વાહક , અને , પછી

અથવા, જે ગણતરીઓ માટે વધુ અનુકૂળ છે, .

ડાયરેક્ટ કરંટ મેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન લાઇન એ વર્તમાનને ઘેરી વળતા કેન્દ્રિત વર્તુળોની સિસ્ટમ છે.

21. બાયોટ-સાવર્ટ-લેપ્લેસ કાયદો અને પરિપત્ર પ્રવાહના ચુંબકીય ક્ષેત્રના ઇન્ડક્શનની ગણતરી માટે તેનો ઉપયોગ.

વર્તમાન વહન કરતા ગોળ વાહકનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર.

22. વર્તમાન સાથે કોઇલની ચુંબકીય ક્ષણ. ચુંબકીય ક્ષેત્રની વમળ પ્રકૃતિ.

વર્તમાન સાથે કોઇલની ચુંબકીય ક્ષણ એ ભૌતિક જથ્થા છે, અન્ય કોઈપણ ચુંબકીય ક્ષણની જેમ, જે આપેલ સિસ્ટમના ચુંબકીય ગુણધર્મોને દર્શાવે છે. અમારા કિસ્સામાં, સિસ્ટમ વર્તમાન સાથે ગોળાકાર કોઇલ દ્વારા રજૂ થાય છે. આ પ્રવાહ એક ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે જે બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. આ કાં તો પૃથ્વીનું ક્ષેત્ર અથવા કાયમી અથવા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટનું ક્ષેત્ર હોઈ શકે છે.

આકૃતિ - 1 વર્તમાન સાથે ગોળાકાર વળાંક

વર્તમાન સાથે ગોળાકાર કોઇલ ટૂંકા ચુંબક તરીકે રજૂ કરી શકાય છે. તદુપરાંત, આ ચુંબક કોઇલના પ્લેન પર કાટખૂણે દિશામાન થશે. આવા ચુંબકના ધ્રુવોનું સ્થાન જીમલેટ નિયમનો ઉપયોગ કરીને નક્કી કરવામાં આવે છે. જે મુજબ જો તેમાંનો પ્રવાહ ઘડિયાળની દિશામાં આગળ વધે તો ઉત્તર વત્તા કોઇલના પ્લેનની પાછળ સ્થિત થશે.

આકૃતિ-2 કોઇલની ધરી પર કાલ્પનિક પટ્ટી ચુંબક

આ ચુંબક, એટલે કે વર્તમાન સાથેનો આપણો ગોળાકાર કોઇલ, અન્ય ચુંબકની જેમ, બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રથી પ્રભાવિત થશે. જો આ ક્ષેત્ર એકસરખું હોય, તો ટોર્ક ઉદભવશે જે કોઇલને ફેરવવાનું વલણ ધરાવે છે. ક્ષેત્ર કોઇલને ફેરવશે જેથી તેની ધરી ક્ષેત્રની સાથે સ્થિત હોય. આ કિસ્સામાં, કોઇલની ફીલ્ડ લાઇન, નાના ચુંબકની જેમ, બાહ્ય ક્ષેત્રની દિશામાં એકરુપ હોવી જોઈએ.

જો બાહ્ય ક્ષેત્ર સમાન નથી, તો ટોર્ક ઉમેરવામાં આવશે આગળની ગતિ. આ ચળવળ એ હકીકતને કારણે થશે કે ઉચ્ચ ઇન્ડક્શનવાળા ક્ષેત્રના ભાગો નીચલા ઇન્ડક્શનવાળા વિસ્તારો કરતાં કોઇલના સ્વરૂપમાં આપણા ચુંબકને વધુ આકર્ષિત કરશે. અને કોઇલ વધુ ઇન્ડક્શન સાથે ક્ષેત્ર તરફ જવાનું શરૂ કરશે.

વર્તમાન સાથે ગોળાકાર કોઇલની ચુંબકીય ક્ષણની તીવ્રતા સૂત્ર દ્વારા નક્કી કરી શકાય છે.

જ્યાં, હું વળાંકમાંથી વહેતો પ્રવાહ છું

વર્તમાન સાથે વળાંકનો S વિસ્તાર

n તે પ્લેન માટે સામાન્ય છે જેમાં કોઇલ સ્થિત છે

આમ, સૂત્ર પરથી તે સ્પષ્ટ છે કે કોઇલની ચુંબકીય ક્ષણ એ વેક્ટર જથ્થો છે. એટલે કે, બળની તીવ્રતા, એટલે કે, તેના મોડ્યુલસ ઉપરાંત, તેની એક દિશા પણ છે. ચુંબકીય ક્ષણને આ ગુણધર્મ એ હકીકતને કારણે પ્રાપ્ત થયો છે કે તેમાં કોઇલના પ્લેનમાં સામાન્ય વેક્ટરનો સમાવેશ થાય છે.

ધરી પર ચુંબકીય ક્ષેત્રની તાકાત પરિપત્ર પ્રવાહ(ફિગ. 6.17-1) વાહક તત્વ દ્વારા બનાવેલ આઈડીએલ, સમાન છે

કારણ કે માં આ કિસ્સામાં

ચોખા. 6.17. ગોળાકાર વર્તમાન ધરી (ડાબે) પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર અને દ્વિધ્રુવ અક્ષ (જમણે) પર ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર

જ્યારે વળાંક પર એકીકૃત કરવામાં આવે છે, ત્યારે વેક્ટર શંકુનું વર્ણન કરશે, જેના પરિણામે માત્ર ધરી સાથેના ક્ષેત્રના ઘટક જ "ટકશે" 0z. તેથી, મૂલ્યનો સરવાળો કરવા માટે તે પૂરતું છે

એકીકરણ

એ હકીકતને ધ્યાનમાં રાખીને હાથ ધરવામાં આવે છે કે ઇન્ટિગ્રેન્ડ ચલ પર આધારિત નથી l, એ

તદનુસાર, પૂર્ણ કોઇલ ધરી પર ચુંબકીય ઇન્ડક્શનની સમાન

ખાસ કરીને, વળાંકની મધ્યમાં ( h= 0) ક્ષેત્ર સમાન છે

ચાલુ લાંબા અંતરવળાંક થી ( h >> આર) આપણે છેદમાં રેડિકલ હેઠળના એકમની અવગણના કરી શકીએ છીએ. પરિણામે આપણને મળે છે

અહીં આપણે વળાંકની ચુંબકીય ક્ષણની તીવ્રતા માટે અભિવ્યક્તિનો ઉપયોગ કર્યો છે આર મી , ઉત્પાદન સમાન આઈવળાંકના ક્ષેત્ર દીઠ ચુંબકીય ક્ષેત્ર ગોળાકાર પ્રવાહ સાથે જમણા હાથની સિસ્ટમ બનાવે છે, તેથી (6.13) વેક્ટર સ્વરૂપમાં લખી શકાય છે.

સરખામણી માટે, ચાલો ક્ષેત્રની ગણતરી કરીએ ઇલેક્ટ્રિક દ્વિધ્રુવ(ફિગ. 6.17-2). સકારાત્મક અને નકારાત્મક ચાર્જમાંથી ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રો અનુક્રમે સમાન છે,

તેથી પરિણામી ક્ષેત્ર હશે

ચાલુ લાંબા અંતર (h >> l) અમારી પાસે અહીંથી છે

અહીં આપણે (3.5) માં રજૂ કરાયેલ દ્વિધ્રુવના ઇલેક્ટ્રિક મોમેન્ટના વેક્ટરની વિભાવનાનો ઉપયોગ કર્યો છે. ક્ષેત્ર ઇ વેક્ટરની સમાંતર દ્વિધ્રુવ ક્ષણ, તેથી (6.16) વેક્ટર સ્વરૂપમાં લખી શકાય છે

(6.14) સાથે સામ્યતા સ્પષ્ટ છે.

પાવર લાઇન્સ ગોળાકાર ચુંબકીય ક્ષેત્રવર્તમાન સાથે ફિગમાં બતાવેલ છે. 6.18. અને 6.19

ચોખા. 6.18. વાયરથી ટૂંકા અંતરે વર્તમાન સાથે ગોળાકાર કોઇલની ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ

ચોખા. 6.19. વિતરણ પાવર લાઈનપરિપત્ર કોઇલનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર તેની સમપ્રમાણતા ધરીના સમતલમાં વર્તમાન સાથે.
ચુંબકીય ક્ષણકોઇલ આ અક્ષ સાથે નિર્દેશિત છે

ફિગ માં. 6.20 વર્તમાન સાથે ગોળાકાર કોઇલની આસપાસ ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓના વિતરણનો અભ્યાસ કરવા માટે એક પ્રયોગ રજૂ કરે છે. એક જાડા તાંબાના વાહકને પારદર્શક પ્લેટમાં છિદ્રોમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે આયર્ન ફાઇલિંગ. 25 A નો સીધો પ્રવાહ ચાલુ કર્યા પછી અને પ્લેટ પર ટેપ કર્યા પછી, લાકડાંઈ નો વહેર સાંકળો બનાવે છે જે ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓના આકારને પુનરાવર્તિત કરે છે.

કોઇલ માટે બળની ચુંબકીય રેખાઓ જેની ધરી પ્લેટના સમતલમાં આવેલી હોય છે તે કોઇલની અંદર કેન્દ્રિત હોય છે. વાયરની નજીક તેઓ એક રિંગ આકાર ધરાવે છે, અને કોઇલથી દૂર ક્ષેત્ર ઝડપથી ઘટે છે, જેથી લાકડાંઈ નો વહેર વ્યવહારીક લક્ષી નથી.

ચોખા. 6.20. વર્તમાન સાથે ગોળાકાર કોઇલની આસપાસ ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓનું વિઝ્યુલાઇઝેશન

ઉદાહરણ 1.હાઇડ્રોજન અણુમાં એક ઇલેક્ટ્રોન ત્રિજ્યાના વર્તુળમાં પ્રોટોનની આસપાસ ફરે છે એ બી= 53 pm (આ મૂલ્યને નિર્માતાઓમાંના એક પછી બોહર ત્રિજ્યા કહેવામાં આવે છે ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ, સૈદ્ધાંતિક રીતે ભ્રમણકક્ષા ત્રિજ્યાની ગણતરી કરનાર પ્રથમ કોણ હતા) (ફિગ. 6.21). સમકક્ષ ગોળાકાર પ્રવાહ અને ચુંબકીય ઇન્ડક્શનની તાકાત શોધો INવર્તુળની મધ્યમાં ક્ષેત્રો.

ચોખા. 6.21. હાઇડ્રોજન અણુમાં ઇલેક્ટ્રોનઅને B = 2.18·10 6 m/s. ફરતા ચાર્જ ભ્રમણકક્ષાના કેન્દ્રમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે

સમાન પરિણામ કોઇલના કેન્દ્રમાં વર્તમાન સાથેના ક્ષેત્ર માટે અભિવ્યક્તિ (6.12) નો ઉપયોગ કરીને મેળવી શકાય છે, જેની મજબૂતાઈ આપણે ઉપર મળી છે.

ઉદાહરણ 2. 50 A ના પ્રવાહ સાથે અનંત લાંબા પાતળા વાહકમાં 10 સેમી (ફિગ. 6.22) ની ત્રિજ્યા સાથે રિંગ આકારનો લૂપ હોય છે. લૂપના કેન્દ્રમાં ચુંબકીય ઇન્ડક્શન શોધો.

ચોખા. 6.22. ગોળાકાર લૂપ સાથે લાંબા વાહકનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર

ઉકેલ.લૂપના કેન્દ્રમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર અનંત લાંબા સીધા વાયર અને રિંગ કોઇલ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. સીધા વાયરમાંથી ક્ષેત્ર "અમારા પર" ડ્રોઇંગના પ્લેન પર ઓર્થોગોનલી નિર્દેશિત છે, તેનું મૂલ્ય બરાબર છે (જુઓ (6.9))

કંડક્ટરના રિંગ-આકારના ભાગ દ્વારા બનાવેલ ક્ષેત્ર સમાન દિશા ધરાવે છે અને તે સમાન છે (જુઓ 6.12)

કોઇલના કેન્દ્રમાં કુલ ક્ષેત્ર બરાબર હશે

વધારાની માહિતી

http://n-t.ru/nl/fz/bohr.htm - નીલ્સ બોહર (1885–1962);

http://www.gumer.info/bibliotek_Buks/Science/broil/06.php - લૂઈસ ડી બ્રોગલીના પુસ્તક “ભૌતિકશાસ્ત્રમાં ક્રાંતિ”માં બોહરનો હાઇડ્રોજન અણુનો સિદ્ધાંત;

http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1922/bohr-bio.html - નોબેલ પારિતોષિકો. નોબેલ પુરસ્કારભૌતિકશાસ્ત્રમાં 1922 નીલ્સ બોહર.

કે પરિપત્ર વર્તમાન ક્ષેત્રની ચુંબકીય ઇન્ડક્શન રેખાઓ નથી નિયમિત વર્તુળો, તેઓ બંધ કરે છે, વાહકને બાયપાસ કરીને જેના દ્વારા વર્તમાન વહે છે. ચુંબકીય ઇન્ડક્શન રેખાઓની દિશાનો ઉપયોગ કરીને નક્કી કરી શકાય છે યોગ્ય પ્રોપેલર નિયમો(જીમલેટ નિયમ): જો સ્ક્રુનું માથું કંડક્ટરમાં પ્રવાહની દિશામાં ફેરવવામાં આવે છે, તો સ્ક્રુની ટોચની અનુવાદાત્મક હિલચાલ ચુંબકીય ઇન્ડક્શનની દિશા બતાવશે. કેન્દ્રમાંપરિપત્ર પ્રવાહ.

બાયોટ-સાવર્ટ-લાપ્લેસ કાયદો - ભૌતિક કાયદોપ્રત્યક્ષ વિદ્યુત પ્રવાહ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ચુંબકીય ક્ષેત્રના ઇન્ડક્શન વેક્ટરને નિર્ધારિત કરવા.

જ્યારે સીધો પ્રવાહ શૂન્યાવકાશમાં સ્થિત બંધ લૂપમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે લૂપથી r0 ના અંતરે સ્થિત બિંદુ માટે, ચુંબકીય ઇન્ડક્શનનું સ્વરૂપ હશે:

જ્યાં હું ગામા સર્કિટમાં વર્તમાન છે, જેની સાથે એકીકરણ r0 થાય છે મનસ્વી બિંદુ

ચુંબકીય ક્ષેત્રનું પરિભ્રમણ બંધ સમોચ્ચ સાથે lઅભિન્ન કહેવાય છે:

,

આપેલ બિંદુ પર સમોચ્ચ રેખાને સ્પર્શકની દિશા પર વેક્ટરનું પ્રક્ષેપણ ક્યાં છે.

માટે અનુરૂપ અભિન્ન ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક્સમાં, જેમ આપણે જાણીએ છીએ, શૂન્ય બરાબર, જે મિલકતને પ્રતિબિંબિત કરે છે સંભવિતતાઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્ષેત્ર:

ચુંબકીય ક્ષેત્ર નથી સંભવિત, તે, ઉપર બતાવ્યા પ્રમાણે, છે સોલેનોઇડલતેથી, એવી અપેક્ષા રાખવી જોઈએ કે બંધ લૂપ સાથે ચુંબકીય ક્ષેત્રનું પરિભ્રમણ સામાન્ય કેસશૂન્યથી અલગ છે. તેનું મૂલ્ય શોધવા માટે, ચાલો પહેલા કેટલીક સહાયક ક્રિયાઓ કરીએ.

સોલેનોઇડ અને ટોરોઇડ ક્ષેત્ર સોલેનોઇડ- એક નળાકાર કોઇલ જેમાં સમાવેશ થાય છે મોટી સંખ્યામાંકોર આસપાસ સમાનરૂપે ઘા વળે છે. ટોરોઇડતરીકે જોઈ શકાય છે લાંબા સોલેનોઇડ, એક રિંગ માં વળેલું

સોલેનોઇડની અંદર ક્ષેત્ર એકસમાન છે, પરંતુ સોલેનોઇડની બહાર તે સમાન નથી અને ખૂબ જ નબળું નથી (શૂન્ય સમાન ગણી શકાય).

વેક્ટર પરિભ્રમણ IN બંધ લૂપ સાથે, ચુંબકીય ઇન્ડક્શનની એક રેખા સાથે એકરુપ, બધાને આવરી લે છે એનવળાંક, (4.12) અનુસાર સમાન છે: .

ટોરોઇડની અંદરનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર, સોલેનોઇડની જેમ, અંદર એકસમાન અને કેન્દ્રિત છે; ટોરોઇડની બહાર, ટોરોઇડના ગોળાકાર પ્રવાહો દ્વારા બનાવેલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર શૂન્ય છે. ટોરોઇડમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રની તીવ્રતા અભિવ્યક્તિ અને ટોરોઇડની લંબાઈ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. lઅનુસાર લેવામાં આવે છે મધ્યમ લંબાઈટોરોઇડ (મધ્યમ વ્યાસ).

જ્યાં μ0 – સતતજે કહેવાય છે ચુંબકીય સ્થિરાંક. SI માં ચુંબકીય સ્થિરાંકનો પરિચય સંખ્યાબંધ સૂત્રોના લેખનને સરળ બનાવે છે. હર સંખ્યાત્મક મૂલ્યબરાબર

ચુંબકીય પ્રવાહ- મર્યાદિત સપાટી દ્વારા ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટરના અભિન્ન અંગ તરીકે પ્રવાહ. સપાટીના અભિન્ન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે

ઉપરાંત, ચુંબકીય પ્રવાહની ગણતરી કરી શકાય છે ડોટ ઉત્પાદનક્ષેત્ર વેક્ટર દ્વારા ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટર.

ત્રિજ્યા R નો વાયર કોઇલ YZ પ્લેનમાં સ્થિત રહેવા દો, જેની સાથે I બળનો પ્રવાહ વહે છે. અમને ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં રસ છે જે વર્તમાન બનાવે છે. વળાંકની નજીકના બળની રેખાઓ છે: પ્રકાશનું ધ્રુવીકરણ

બળની રેખાઓનું સામાન્ય ચિત્ર પણ દૃશ્યમાન છે (ફિગ. 7.10). ઉમેરણ હાર્મોનિક સ્પંદનો જો સિસ્ટમ એક સાથે અનેકમાં ભાગ લે છે ઓસીલેટરી પ્રક્રિયાઓ, તો પછી ઓસિલેશન ઉમેરીને અમારો અર્થ એ થાય છે કે પરિણામી ઓસીલેટરી પ્રક્રિયાનું વર્ણન કરતો કાયદો શોધવો.

સિદ્ધાંતમાં, અમને ક્ષેત્રમાં રસ હશે, પરંતુ માં પ્રાથમિક કાર્યોતમે આ વળાંક માટે ફીલ્ડનો ઉલ્લેખ કરી શકતા નથી. તે માત્ર સમપ્રમાણતાની ધરી પર જ મળી શકે છે. અમે પોઈન્ટ (x,0,0) પર ફીલ્ડ શોધી રહ્યા છીએ.

વેક્ટર દિશા નિર્ધારિત છે વેક્ટર ઉત્પાદન. વેક્ટરમાં બે ઘટકો છે: અને . જ્યારે આપણે આ વેક્ટરોનો સારાંશ આપવાનું શરૂ કરીએ છીએ, ત્યારે તમામ લંબ ઘટકો શૂન્ય સુધી ઉમેરાય છે. . અને હવે અમે લખીએ છીએ: , = , એ . , અને છેલ્લે 1), .

અમને નીચેનું પરિણામ મળ્યું:

અને હવે, ચેક તરીકે, વળાંકની મધ્યમાંનું ક્ષેત્ર બરાબર છે: .

ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વર્તમાન વહન કરતી સર્કિટને ખસેડતી વખતે કરવામાં આવેલ કાર્ય.

ચાલો વિદ્યુતપ્રવાહ વહન કરતા વાહકના ટુકડાને ધ્યાનમાં લઈએ જે બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્ર (ફિગ. 9.5)માં બે માર્ગદર્શિકાઓ સાથે મુક્તપણે આગળ વધી શકે છે. અમે ચુંબકીય ક્ષેત્રને એકરૂપ અને ખૂણા પર નિર્દેશિત ગણીશું α કંડક્ટરની ચળવળના પ્લેનથી સામાન્યના સંબંધમાં.

ફિગ.9.5. સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વર્તમાન વહન કરતા વાહકનો વિભાગ.

ફિગ. 9.5 માંથી જોઈ શકાય છે તેમ, વેક્ટરમાં બે ઘટકો હોય છે અને , જેમાંથી માત્ર ઘટક વાહકની હિલચાલના પ્લેનમાં કાર્ય કરતું બળ બનાવે છે. દ્વારા સંપૂર્ણ મૂલ્યઆ બળ સમાન છે:

,

જ્યાં આઈ- કંડક્ટરમાં વર્તમાન તાકાત; l- કંડક્ટરની લંબાઈ; બી- ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇન્ડક્શન.

ચળવળના પ્રારંભિક માર્ગ પર આ બળનું કાર્ય ડીએસત્યાં છે:

કામ એલડીએસવિસ્તાર સમાન ડીએસ, ચળવળ દરમિયાન કંડક્ટર દ્વારા અધીરા, અને મૂલ્ય BdScosαચુંબકીય ઇન્ડક્શન ફ્લક્સ સમાન ડીએફઆ વિસ્તાર દ્વારા. તેથી, અમે લખી શકીએ છીએ:

dA=IdФ.

બંધ લૂપના ભાગ રૂપે વર્તમાન સાથેના કંડક્ટરના વિભાગને ધ્યાનમાં લેતા અને આ સંબંધને એકીકૃત કરતા, અમને ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વર્તમાન સાથે લૂપ ખસેડતી વખતે કરવામાં આવેલ કાર્ય જોવા મળે છે:

A = I(Ф 2 – Ф 1)

જ્યાં F 1અને F 2પ્રારંભિક અને અંતિમ સ્થિતિમાં અનુક્રમે સમોચ્ચ વિસ્તાર દ્વારા ચુંબકીય ક્ષેત્રના ઇન્ડક્શનના પ્રવાહને દર્શાવો.

ચાર્જ થયેલા કણોની હિલચાલ

સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર

ચાલો વિચાર કરીએ ખાસ કેસજ્યારે ત્યાં કોઈ વિદ્યુત ક્ષેત્ર નથી, પરંતુ ચુંબકીય ક્ષેત્ર છે. ચાલો ધારીએ કે પ્રારંભિક વેગ u0 સાથેનો કણ ઇન્ડક્શન B સાથે ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં પ્રવેશે છે. અમે આ ક્ષેત્રને સમાન ગણીશું અને વેગ u0 ને કાટખૂણે નિર્દેશિત કરીશું.

આ કિસ્સામાં ચળવળની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓનો આશરો લીધા વિના શોધી શકાય છે સંપૂર્ણ ઉકેલગતિના સમીકરણો. સૌ પ્રથમ, આપણે નોંધીએ છીએ કે કણ પર કામ કરતું લોરેન્ટ્ઝ બળ હંમેશા કણની ગતિને લંબરૂપ હોય છે. આનો અર્થ એ છે કે લોરેન્ટ્ઝ બળ દ્વારા કરવામાં આવેલ કાર્ય હંમેશા શૂન્ય છે; તેથી, સંપૂર્ણ મૂલ્યકણની હિલચાલની ગતિ, અને તેથી કણની ઊર્જા, ચળવળ દરમિયાન સ્થિર રહે છે. કણ વેગ u બદલાતો ન હોવાથી, લોરેન્ટ્ઝ બળની તીવ્રતા

સ્થિર રહે છે. આ બળ, ચળવળની દિશાને લંબરૂપ હોવાથી, એક કેન્દ્રિય બળ છે. પરંતુ સ્થિર કેન્દ્રિય બળના પ્રભાવ હેઠળની ગતિ એ વર્તુળમાં ગતિ છે. આ વર્તુળની ત્રિજ્યા r સ્થિતિ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે

જો ઈલેક્ટ્રોન ઉર્જા eV માં વ્યક્ત કરવામાં આવે અને U બરાબર હોય, તો

(3.6)

અને તેથી

ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ચાર્જ થયેલા કણોની ગોળાકાર ગતિ હોય છે મહત્વપૂર્ણ લક્ષણ: વર્તુળમાં કણની સંપૂર્ણ ક્રાંતિનો સમય (ગતિનો સમયગાળો) કણની ઊર્જા પર આધાર રાખતો નથી. ખરેખર, ક્રાંતિનો સમયગાળો બરાબર છે

ફોર્મ્યુલા (3.6) અનુસાર તેની અભિવ્યક્તિ r ને બદલે અહીં બદલીને, આપણી પાસે છે:

(3.7)

આવર્તન સમાન હોવાનું બહાર આવ્યું છે

માટે આ પ્રકારનાકણો, સમયગાળો અને આવર્તન બંને માત્ર ચુંબકીય ક્ષેત્રના ઇન્ડક્શન પર આધારિત છે.

ઉપર આપણે ધાર્યું કે પ્રારંભિક વેગની દિશા ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશાને લંબરૂપ છે. જો ચળવળનું પાત્ર શું હશે તેની કલ્પના કરવી મુશ્કેલ નથી પ્રારંભિક ઝડપકણો ક્ષેત્રની દિશા સાથે ચોક્કસ ખૂણો બનાવે છે.
આ કિસ્સામાં, ઝડપને બે ઘટકોમાં વિઘટન કરવું અનુકૂળ છે, જેમાંથી એક ક્ષેત્રની સમાંતર છે, અને અન્ય ક્ષેત્રની લંબ છે. લોરેન્ટ્ઝ બળ કણ પર કાર્ય કરે છે, અને કણ ક્ષેત્ર પર લંબરૂપ સમતલમાં પડેલા વર્તુળમાં ફરે છે. ઘટક Ut વધારાના બળના દેખાવનું કારણ બનતું નથી, કારણ કે ક્ષેત્રની સમાંતર ખસેડતી વખતે લોરેન્ટ્ઝ બળ શૂન્ય હોય છે. તેથી, ક્ષેત્રની દિશામાં, કણ જડતા દ્વારા એકસરખી ગતિ સાથે આગળ વધે છે.

બંને હલનચલનના ઉમેરાના પરિણામે, કણ નળાકાર સર્પાકાર સાથે આગળ વધશે.

આ સર્પાકારના સ્ક્રુની પિચ બરાબર છે

T માટે તેની અભિવ્યક્તિ (3.7) ને બદલે, અમારી પાસે છે:

હોલ ઇફેક્ટ એ ટ્રાંસવર્સ સંભવિત તફાવતના દેખાવની ઘટના છે (જેને હોલ વોલ્ટેજ પણ કહેવામાં આવે છે) જ્યારે કંડક્ટર મૂકવામાં આવે છે. ડીસીચુંબકીય ક્ષેત્રમાં. એડવિન હોલ દ્વારા 1879 માં સોનાની પાતળી પ્લેટોમાં શોધાયેલ. ગુણધર્મો

તેના સરળ સ્વરૂપમાં, હોલ અસર આના જેવી દેખાય છે. તણાવના પ્રભાવ હેઠળ નબળા ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મેટલ બારમાંથી ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ વહેવા દો. ચુંબકીય ક્ષેત્ર ચાર્જ કેરિયર્સ (ઇલેક્ટ્રૉન્સ ચોક્કસ હોવા માટે) ઇલેક્ટ્રીક ક્ષેત્રની સાથે અથવા તેની સામે તેમની હિલચાલથી બીમના ચહેરાઓમાંથી એક તરફ વિચલિત કરશે. આ કિસ્સામાં, નાનાતા માટેનો માપદંડ એવી સ્થિતિ હશે કે ઇલેક્ટ્રોન સાયક્લોઇડ સાથે આગળ વધવાનું શરૂ કરતું નથી.

આમ, લોરેન્ટ્ઝ બળ સંચય તરફ દોરી જશે નકારાત્મક ચાર્જબારની એક બાજુની નજીક, અને સકારાત્મક - વિરુદ્ધની નજીક. ચાર્જનું સંચય ત્યાં સુધી ચાલુ રહેશે જ્યાં સુધી ચાર્જનું પરિણામી ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર લોરેન્ટ્ઝ બળના ચુંબકીય ઘટકની ભરપાઈ ન કરે:

ઇલેક્ટ્રોનની ગતિ વર્તમાન ઘનતાના સંદર્ભમાં વ્યક્ત કરી શકાય છે:

ચાર્જ કેરિયર્સની સાંદ્રતા ક્યાં છે. પછી

અને વચ્ચેના પ્રમાણસરતા ગુણાંકને કહેવામાં આવે છે ગુણાંક(અથવા સતત) હોલ. આ અંદાજમાં, હોલ કોન્સ્ટન્ટનું ચિહ્ન ચાર્જ કેરિયર્સની નિશાની પર આધારિત છે, જે મોટી સંખ્યામાં ધાતુઓ માટે તેમના પ્રકારને નિર્ધારિત કરવાનું શક્ય બનાવે છે. કેટલીક ધાતુઓ માટે (ઉદાહરણ તરીકે, લીડ, ઝીંક, આયર્ન, કોબાલ્ટ, ટંગસ્ટન), માં મજબૂત ક્ષેત્રોઅવલોકન કર્યું હકારાત્મક સંકેત, જે અર્ધશાસ્ત્રીય અને ક્વોન્ટમ સિદ્ધાંતોનક્કર શરીર.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન - બદલાતી વખતે બંધ સર્કિટમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની ઘટનાની ઘટના ચુંબકીય પ્રવાહ, તેમાંથી પસાર થવું.

29 ઓગસ્ટના રોજ માઈકલ ફેરાડે દ્વારા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનની શોધ કરવામાં આવી હતી. સ્ત્રોત 111 દિવસ ઉલ્લેખિત નથી] 1831. તેમણે શોધ્યું કે બંધ વાહક સર્કિટમાં ઉદ્ભવતા ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ આ સર્કિટ દ્વારા બંધાયેલ સપાટી દ્વારા ચુંબકીય પ્રવાહના પરિવર્તનના દરના પ્રમાણસર છે. ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ (EMF) ની તીવ્રતા પ્રવાહમાં ફેરફારનું કારણ શું છે તેના પર નિર્ભર નથી - ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં પોતે ફેરફાર અથવા ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં સર્કિટ (અથવા તેનો ભાગ) ની હિલચાલ. વિદ્યુત પ્રવાહ, આ EMF ને કારણે પ્રેરિત પ્રવાહ કહેવાય છે.