ચુંબકીય પ્રવાહ f. ચુંબકીય પ્રવાહ

મેગ્નેટિક ફિલ્ડ

ફિલ્ડ થિયરીની વિભાવનાઓ અનુસાર મૂવિંગ ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જની ચુંબકીય ક્રિયાપ્રતિક્રિયા નીચે પ્રમાણે સમજાવવામાં આવી છે: દરેક ફરતા ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ આસપાસની જગ્યામાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે જે અન્ય ગતિશીલ ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ પર કાર્ય કરી શકે છે.

B એ ભૌતિક જથ્થો છે જે ચુંબકીય ક્ષેત્રની લાક્ષણિકતા બળ છે. તેને ચુંબકીય ઇન્ડક્શન (અથવા ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇન્ડક્શન) કહેવામાં આવે છે.

ચુંબકીય ઇન્ડક્શન- વેક્ટર જથ્થો. ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટરની તીવ્રતા એ એમ્પીયર બળના મહત્તમ મૂલ્યના ગુણોત્તર સમાન છે જે સીધા વાહક પર કાર્ય કરે છે અને વાહકમાં વર્તમાન શક્તિ અને તેની લંબાઈ સાથે છે:

ચુંબકીય ઇન્ડક્શનનું એકમ. ઇન્ટરનેશનલ સિસ્ટમ ઑફ યુનિટ્સમાં, ચુંબકીય ઇન્ડક્શનના એકમને ચુંબકીય ક્ષેત્રનું ઇન્ડક્શન માનવામાં આવે છે જેમાં 1 A ના પ્રવાહ સાથે વાહક લંબાઈના પ્રત્યેક મીટર પર 1 N નું મહત્તમ એમ્પીયર બળ કાર્ય કરે છે. આ એકમને ટેસ્લા કહેવામાં આવે છે. (સંક્ષિપ્તમાં: T), ઉત્કૃષ્ટ યુગોસ્લાવ ભૌતિકશાસ્ત્રી એન. ટેસ્લાના માનમાં:

લોરેન્ટ્ઝ ફોર્સ

ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વર્તમાન વહન કરતા વાહકની હિલચાલ દર્શાવે છે કે ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જને ખસેડવા પર કાર્ય કરે છે. એમ્પીયર બળ કંડક્ટર પર કાર્ય કરે છે F A = ​​IBlsin a, અને લોરેન્ટ્ઝ ફોર્સ મૂવિંગ ચાર્જ પર કાર્ય કરે છે:

જ્યાં a- વેક્ટર B અને વચ્ચેનો કોણ વિ.

ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ચાર્જ થયેલા કણોની હિલચાલ. એકસમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં, ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇન્ડક્શન લાઇનની લંબ ગતિએ ફરતા ચાર્જ્ડ કણ પર એક બળ m દ્વારા કાર્ય કરવામાં આવે છે, જે તીવ્રતામાં સ્થિર હોય છે અને ચુંબકીય બળના પ્રભાવ હેઠળ, કણ પ્રાપ્ત કરે છે પ્રવેગક, જેનું મોડ્યુલસ બરાબર છે:

એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં, આ કણ વર્તુળમાં ફરે છે. કણ જેની સાથે આગળ વધે છે તેની વક્રતાની ત્રિજ્યા તે જે સ્થિતિથી તે અનુસરે છે તેના પરથી નક્કી થાય છે,

માર્ગની વક્રતાની ત્રિજ્યા એ એક સ્થિર મૂલ્ય છે, કારણ કે વેગ વેક્ટરને લંબરૂપ બળ તેની દિશા બદલે છે, પરંતુ તેની તીવ્રતા નહીં. અને આનો અર્થ એ છે કે આ બોલ એક વર્તુળ છે.

સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં કણની ક્રાંતિનો સમયગાળો બરાબર છે:

છેલ્લી અભિવ્યક્તિ બતાવે છે કે સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં કણની ક્રાંતિનો સમયગાળો તેની ગતિ અને ત્રિજ્યા પર આધારિત નથી.

જો વિદ્યુત ક્ષેત્રની તાકાત શૂન્ય હોય, તો લોરેન્ટ્ઝ બળ l ચુંબકીય બળ m બરાબર છે:

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનની ઘટના ફેરાડે દ્વારા શોધવામાં આવી હતી, જેમણે સ્થાપિત કર્યું હતું કે સર્કિટમાં પ્રવેશતા ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં કોઈપણ ફેરફાર સાથે બંધ વાહક સર્કિટમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ ઉદ્ભવે છે.

મેગ્નેટિક ફ્લક્સ

ચુંબકીય પ્રવાહ એફ(ચુંબકીય ઇન્ડક્શન ફ્લક્સ) વિસ્તારની સપાટી દ્વારા એસ- ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટર અને વિસ્તારની તીવ્રતાના ઉત્પાદનની સમાન કિંમત એસઅને કોણનો કોસાઇન વેક્ટર અને સામાન્યથી સપાટી વચ્ચે:

Ф=BScos

SI માં, ચુંબકીય પ્રવાહનું એકમ 1 વેબર (Wb) છે - એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશામાં કાટખૂણે સ્થિત 1 m2 ની સપાટી દ્વારા ચુંબકીય પ્રવાહ, જેનું ઇન્ડક્શન 1 T છે:

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન- સર્કિટમાં પ્રવેશતા ચુંબકીય પ્રવાહમાં કોઈપણ ફેરફાર સાથે બંધ વાહક સર્કિટમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની ઘટના.

ક્લોઝ્ડ સર્કિટમાં ઉદ્ભવતા, પ્રેરિત પ્રવાહની એવી દિશા હોય છે કે તેનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર ચુંબકીય પ્રવાહમાં થતા ફેરફારનો પ્રતિકાર કરે છે જે તેને કારણે થાય છે (લેન્ઝનો નિયમ).

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનનો કાયદો

ફેરાડેના પ્રયોગો દર્શાવે છે કે વાહક સર્કિટમાં પ્રેરિત પ્રવાહ I i ની મજબૂતાઈ આ સર્કિટ દ્વારા બંધાયેલ સપાટીને ઘૂસી રહેલી ચુંબકીય ઇન્ડક્શન રેખાઓની સંખ્યામાં ફેરફારના દરના સીધા પ્રમાણસર છે.

તેથી, ઇન્ડક્શન પ્રવાહની મજબૂતાઈ સમોચ્ચ દ્વારા બંધાયેલ સપાટી દ્વારા ચુંબકીય પ્રવાહના પરિવર્તનના દરના પ્રમાણસર છે:

તે જાણીતું છે કે જો સર્કિટમાં વર્તમાન દેખાય છે, તો તેનો અર્થ એ છે કે બાહ્ય દળો કંડક્ટરના મફત શુલ્ક પર કાર્ય કરે છે. બંધ લૂપ સાથે એકમ ચાર્જને ખસેડવા માટે આ દળો દ્વારા કરવામાં આવતા કાર્યને ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ (EMF) કહેવામાં આવે છે. ચાલો પ્રેરિત emf ε i શોધીએ.

બંધ સર્કિટ માટે ઓહ્મના કાયદા અનુસાર

કારણ કે R પર આધાર રાખતો નથી, તો પછી

પ્રેરિત ઇએમએફ પ્રેરિત પ્રવાહ સાથે દિશામાં એકરુપ થાય છે, અને આ પ્રવાહ, લેન્ઝના નિયમ અનુસાર, નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે જેથી તે બનાવે છે તે ચુંબકીય પ્રવાહ બાહ્ય ચુંબકીય પ્રવાહમાં ફેરફારનો પ્રતિકાર કરે.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનનો કાયદો

બંધ લૂપમાં પ્રેરિત ઇએમએફ વિરુદ્ધ ચિહ્ન સાથે લીધેલા લૂપમાંથી પસાર થતા ચુંબકીય પ્રવાહના ફેરફારના દરની બરાબર છે:

સ્વ-ઇન્ડક્શન. ઇન્ડક્ટન્સ

અનુભવ દર્શાવે છે કે ચુંબકીય પ્રવાહ એફસર્કિટ સાથે સંકળાયેલ તે સર્કિટમાં વર્તમાનના સીધા પ્રમાણસર છે:

Ф = L*I .

લૂપ ઇન્ડક્ટન્સ એલ- સર્કિટમાંથી પસાર થતા વર્તમાન અને તેના દ્વારા બનાવેલ ચુંબકીય પ્રવાહ વચ્ચે પ્રમાણસરતા ગુણાંક.

વાહકનું ઇન્ડક્ટન્સ તેના આકાર, કદ અને પર્યાવરણના ગુણધર્મો પર આધારિત છે.

સ્વ-ઇન્ડક્શન- સર્કિટમાં પ્રેરિત ઇએમએફની ઘટનાની ઘટના જ્યારે સર્કિટમાંથી પસાર થતા પ્રવાહમાં ફેરફારને કારણે ચુંબકીય પ્રવાહ બદલાય છે.

સ્વ-ઇન્ડક્શન એ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનનો વિશેષ કેસ છે.

ઇન્ડક્ટન્સ એ સંખ્યાત્મક રીતે સ્વ-ઇન્ડક્ટિવ ઇએમએફની સમાન માત્રા છે જે સર્કિટમાં થાય છે જ્યારે તેમાં વર્તમાન સમયના એકમ દીઠ એક દ્વારા બદલાય છે.

SI માં, ઇન્ડક્ટન્સના એકમને વાહકના ઇન્ડક્ટન્સ તરીકે લેવામાં આવે છે જેમાં, જ્યારે વર્તમાન તાકાત 1 s માં 1 A દ્વારા બદલાય છે, ત્યારે 1 V નું સ્વ-ઇન્ડક્ટિવ ઇએમએફ થાય છે આ એકમને હેનરી (H):

મેગ્નેટિક ફીલ્ડ એનર્જી

સ્વ-ઇન્ડક્શનની ઘટના જડતાની ઘટના જેવી જ છે. પ્રવાહ બદલતી વખતે ઇન્ડક્ટન્સ એ જ ભૂમિકા ભજવે છે જે રીતે સમૂહ શરીરની ગતિ બદલતી વખતે કરે છે. ગતિનું એનાલોગ વર્તમાન છે.

આનો અર્થ એ છે કે વર્તમાનના ચુંબકીય ક્ષેત્રની ઊર્જાને શરીરની ગતિ ઊર્જા સમાન મૂલ્ય ગણી શકાય:

ચાલો ધારીએ કે કોઇલને સ્ત્રોતમાંથી ડિસ્કનેક્ટ કર્યા પછી, સર્કિટમાં પ્રવાહ એક રેખીય નિયમ અનુસાર સમય સાથે ઘટે છે.

આ કિસ્સામાં સ્વ-ઇન્ડક્શન ઇએમએફનું સ્થિર મૂલ્ય છે:

જ્યાં I વર્તમાનનું પ્રારંભિક મૂલ્ય છે, t એ સમયનો સમયગાળો છે જે દરમિયાન વર્તમાન તાકાત I થી 0 સુધી ઘટે છે. સમય દરમિયાન, ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ સર્કિટમાંથી પસાર થાય છે q = I cp t . કારણ કે, I cp = (I + 0)/2 = I/2પછી q=It/2

. તેથી, ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું કાર્ય છે:

આ કામ કોઇલના ચુંબકીય ક્ષેત્રની ઊર્જાને કારણે થાય છે. આમ આપણે ફરીથી મેળવીએ છીએ:ઉદાહરણ.

કોઇલના ચુંબકીય ક્ષેત્રની ઉર્જા નક્કી કરો જેમાં, 7.5 A ના પ્રવાહ પર, ચુંબકીય પ્રવાહ 2.3 * 10 -3 Wb છે. જો વર્તમાન તાકાત અડધી થઈ જાય તો ક્ષેત્ર ઊર્જા કેવી રીતે બદલાશે?

કોઇલના ચુંબકીય ક્ષેત્રની ઊર્જા W 1 = LI 1 2/2 છે. વ્યાખ્યા પ્રમાણે, કોઇલનું ઇન્ડક્ટન્સ L = Ф/I 1 છે. આથી,

ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથે સંકળાયેલી ઘણી વ્યાખ્યાઓ અને વિભાવનાઓમાં, ચુંબકીય પ્રવાહનો વિશેષ ઉલ્લેખ કરવો જોઈએ, જે ચોક્કસ દિશા ધરાવે છે. આ ગુણધર્મનો વ્યાપક ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગમાં, સાધનો અને ઉપકરણોની ડિઝાઇનમાં તેમજ વિવિધ સર્કિટની ગણતરીમાં થાય છે.

ચુંબકીય પ્રવાહનો ખ્યાલ

આમ, ચુંબકીય પ્રવાહ Ф ક્ષેત્ર S સાથેની સપાટીને વટાવતા વેક્ટર B સાથે મેળ ખાતી અને આ સપાટી પરથી પસાર થતી ચોક્કસ સંખ્યામાં રેખાઓનો સમાવેશ થાય છે.

આ પરિમાણ ફોર્મ્યુલા Ф = BS cos α ના સ્વરૂપમાં શોધી અને પ્રદર્શિત કરી શકાય છે, જેમાં α એ સપાટી S અને ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટર B વચ્ચેનો કોણ છે. આ સૂત્રના આધારે, તે નક્કી કરવું શક્ય છે. મહત્તમ મૂલ્ય સાથે ચુંબકીય પ્રવાહ કે જેના પર cos α = 1 , અને વેક્ટર B ની સ્થિતિ S સપાટીના સામાન્ય કાટખૂણે સમાંતર બની જશે. અને તેનાથી વિપરીત, જો વેક્ટર B કાટખૂણે સ્થિત હશે તો ચુંબકીય પ્રવાહ ન્યૂનતમ હશે. સામાન્ય

આ સંસ્કરણમાં, વેક્ટર રેખાઓ ફક્ત પ્લેન સાથે સ્લાઇડ કરે છે અને તેને છેદતી નથી. એટલે કે, ચોક્કસ સપાટીને છેદતા ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટરની રેખાઓ સાથે જ પ્રવાહને ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે.

આ મૂલ્ય શોધવા માટે, વેબર અથવા વોલ્ટ-સેકન્ડનો ઉપયોગ થાય છે (1 Wb = 1 V x 1 s). આ પરિમાણ અન્ય એકમોમાં માપી શકાય છે. નાનું મૂલ્ય મેક્સવેલ છે, જે 1 Wb = 10 8 μs અથવા 1 μs = 10 -8 Wb છે.

ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઊર્જા અને ચુંબકીય પ્રવાહ

જો વાહકમાંથી વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર થાય છે, તો તેની આસપાસ ઊર્જા સાથેનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર રચાય છે. તેની ઉત્પત્તિ વર્તમાન સ્ત્રોતની વિદ્યુત ઉર્જા સાથે સંકળાયેલી છે, જેનો આંશિક ઉપયોગ સર્કિટમાં થતા સ્વ-ઇન્ડક્ટિવ ઇએમએફને દૂર કરવા માટે થાય છે. આ વર્તમાનની કહેવાતી સ્વ-ઊર્જા છે, જેના કારણે તે રચાય છે. એટલે કે, ક્ષેત્ર અને વર્તમાન ઊર્જા એકબીજાની સમાન હશે.

વર્તમાનની પોતાની ઊર્જાનું મૂલ્ય W = (L x I 2)/2 સૂત્ર દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે. આ વ્યાખ્યા વર્તમાન સ્ત્રોત દ્વારા કરવામાં આવેલા કાર્યની સમાન ગણવામાં આવે છે જે ઇન્ડક્ટન્સને દૂર કરે છે, એટલે કે, સ્વ-ઇન્ડક્ટિવ ઇએમએફ અને ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટમાં વર્તમાન બનાવે છે. જ્યારે વર્તમાન કાર્ય કરવાનું બંધ કરે છે, ત્યારે ચુંબકીય ક્ષેત્રની ઊર્જા ટ્રેસ વિના અદૃશ્ય થઈ જતી નથી, પરંતુ તે પ્રકાશિત થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, ચાપ અથવા સ્પાર્કના સ્વરૂપમાં.

ક્ષેત્રમાં ઉદ્ભવતા ચુંબકીય પ્રવાહને સકારાત્મક અથવા નકારાત્મક મૂલ્ય સાથે ચુંબકીય ઇન્ડક્શન ફ્લક્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, જેની દિશા પરંપરાગત રીતે વેક્ટર દ્વારા નિયુક્ત કરવામાં આવે છે. એક નિયમ તરીકે, આ પ્રવાહ એક સર્કિટમાંથી પસાર થાય છે જેના દ્વારા ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ વહે છે. સમોચ્ચની તુલનામાં સામાન્યની હકારાત્મક દિશા સાથે, વર્તમાન ચળવળની દિશા એ એક મૂલ્ય છે જે અનુસાર નક્કી કરવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ સાથેના સર્કિટ દ્વારા બનાવેલ ચુંબકીય પ્રવાહ અને આ સર્કિટમાંથી પસાર થવાનું મૂલ્ય હંમેશા શૂન્ય કરતા વધારે હશે. વ્યવહારુ માપન પણ આ સૂચવે છે.

ચુંબકીય પ્રવાહ સામાન્ય રીતે આંતરરાષ્ટ્રીય SI સિસ્ટમ દ્વારા સ્થાપિત એકમોમાં માપવામાં આવે છે. આ પહેલેથી જ જાણીતું વેબર છે, જે 1 m2 ના ક્ષેત્ર સાથે પ્લેનમાંથી પસાર થતા પ્રવાહની માત્રાને દર્શાવે છે. આ સપાટી એક સમાન માળખું સાથે ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ પર કાટખૂણે મૂકવામાં આવે છે.

આ ખ્યાલ ગૌસના પ્રમેય દ્વારા સારી રીતે વર્ણવવામાં આવ્યો છે. તે ચુંબકીય ચાર્જની ગેરહાજરીને પ્રતિબિંબિત કરે છે, તેથી ઇન્ડક્શન લાઇન હંમેશા શરૂઆત અથવા અંત વિના બંધ અથવા અનંત તરફ જતી દેખાય છે. એટલે કે, કોઈપણ પ્રકારની બંધ સપાટી પરથી પસાર થતો ચુંબકીય પ્રવાહ હંમેશા શૂન્ય હોય છે.

કોઈપણ સપાટી દ્વારા ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટર B નો પ્રવાહ. નાના વિસ્તાર dS દ્વારા ચુંબકીય પ્રવાહ, જેની અંદર વેક્ટર B અપરિવર્તિત છે, તે dФ = ВndS ની બરાબર છે, જ્યાં Bn એ વેક્ટરનું સામાન્ય વિસ્તાર dS પર પ્રક્ષેપણ છે. ફાઇનલમાં મેગ્નેટિક ફ્લક્સ F... ... મોટા જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ

મેગ્નેટિક ફ્લક્સ- (ચુંબકીય ઇન્ડક્શન ફ્લક્સ), મેગ્નેટિક વેક્ટરનો ફ્લક્સ F. k.l દ્વારા ઇન્ડક્શન B સપાટી M. p. dФ એક નાના વિસ્તાર dS દ્વારા, જેની મર્યાદામાં વેક્ટર B અપરિવર્તિત ગણી શકાય, તે વિસ્તારના કદ અને વેક્ટરના પ્રક્ષેપણ Bn દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવે છે ... ... ભૌતિક જ્ઞાનકોશ

ચુંબકીય પ્રવાહ- ચુંબકીય ઇન્ડક્શનના પ્રવાહની સમાન સ્કેલર જથ્થો. [GOST R 52002 2003] ચુંબકીય પ્રવાહ ચુંબકીય ક્ષેત્રની કાટખૂણે સપાટી દ્વારા ચુંબકીય ઇન્ડક્શનનો પ્રવાહ, વિસ્તાર દ્વારા આપેલ બિંદુ પર ચુંબકીય ઇન્ડક્શનના ઉત્પાદન તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે... ... ટેકનિકલ અનુવાદકની માર્ગદર્શિકા

મેગ્નેટિક ફ્લક્સ- (પ્રતીક F), મેગ્નેટિક ફિલ્ડની તાકાત અને હદનું માપ. એ જ ચુંબકીય ક્ષેત્ર તરફ જમણા ખૂણા પર વિસ્તાર A દ્વારા પ્રવાહ Ф = mHA છે, જ્યાં m એ માધ્યમની ચુંબકીય અભેદ્યતા છે અને H એ ચુંબકીય ક્ષેત્રની તીવ્રતા છે. મેગ્નેટિક ફ્લક્સ ડેન્સિટી એ ફ્લક્સ છે... ... વૈજ્ઞાનિક અને તકનીકી જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ

મેગ્નેટિક ફ્લક્સ- ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટરનો પ્રવાહ Ф (જુઓ (5)) B સપાટી S દ્વારા સામાન્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વેક્ટર B સુધી. ચુંબકીય પ્રવાહનું SI એકમ (cm)... મોટા પોલિટેકનિક જ્ઞાનકોશ

મેગ્નેટિક ફ્લક્સ- આપેલ સપાટી પર ચુંબકીય અસર દર્શાવતું મૂલ્ય. ચુંબકીય ક્ષેત્ર આપેલ સપાટી પરથી પસાર થતી બળની ચુંબકીય રેખાઓની સંખ્યા દ્વારા માપવામાં આવે છે. તકનીકી રેલ્વે શબ્દકોશ. એમ.: રાજ્ય પરિવહન...... તકનીકી રેલ્વે શબ્દકોશ

ચુંબકીય પ્રવાહ- ચુંબકીય ઇન્ડક્શનના પ્રવાહની સમાન સ્કેલર જથ્થો... સ્ત્રોત: ઇલેક્ટ્રીકલ એન્જિનિયરિંગ. મૂળભૂત ખ્યાલોની શરતો અને વ્યાખ્યાઓ. GOST R 52002 2003 (રશિયન ફેડરેશનના સ્ટેટ સ્ટાન્ડર્ડના ઠરાવ દ્વારા મંજૂર તારીખ 01/09/2003 N 3 આર્ટ.) ... સત્તાવાર પરિભાષા

ચુંબકીય પ્રવાહ- કોઈપણ સપાટી દ્વારા ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટર B નો પ્રવાહ. નાના વિસ્તાર dS દ્વારા ચુંબકીય પ્રવાહ, જેની અંદર વેક્ટર B અપરિવર્તિત છે, તે dФ = BndS ની બરાબર છે, જ્યાં Bn એ વેક્ટરનું સામાન્ય વિસ્તાર dS પર પ્રક્ષેપણ છે. ફાઇનલમાં મેગ્નેટિક ફ્લક્સ F... ... જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ

ચુંબકીય પ્રવાહ- , ચુંબકીય ઇન્ડક્શનનો પ્રવાહ એ કોઈપણ સપાટી દ્વારા ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટરનો પ્રવાહ છે. બંધ સપાટી માટે, કુલ ચુંબકીય પ્રવાહ શૂન્ય છે, જે ચુંબકીય ક્ષેત્રની સોલેનોઇડલ પ્રકૃતિને પ્રતિબિંબિત કરે છે, એટલે કે પ્રકૃતિમાં ગેરહાજરી... ધાતુશાસ્ત્રનો જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ

ચુંબકીય પ્રવાહ- 12. મેગ્નેટિક ફ્લક્સ મેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન ફ્લક્સ સ્ત્રોત: GOST 19880 74: ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ. મૂળભૂત ખ્યાલો. શરતો અને વ્યાખ્યાઓ મૂળ દસ્તાવેજ 12 ચુંબકીય પર ... પ્રમાણભૂત અને તકનીકી દસ્તાવેજીકરણની શરતોની શબ્દકોશ-સંદર્ભ પુસ્તક

પુસ્તકો

  • , મિટકેવિચ વી.એફ.. આ પુસ્તકમાં ઘણું બધું છે જેના પર હંમેશા ધ્યાન આપવામાં આવતું નથી જ્યારે ચુંબકીય પ્રવાહની વાત આવે છે, અને તે હજુ સુધી પર્યાપ્ત રીતે સ્પષ્ટપણે જણાવવામાં આવ્યું નથી અથવા તો નથી... 2252 UAH (ફક્ત યુક્રેન) માટે ખરીદો
  • ચુંબકીય પ્રવાહ અને તેનું રૂપાંતરણ, મિટકેવિચ V.F.. આ પુસ્તક પ્રિન્ટ-ઓન-ડિમાન્ડ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને તમારા ઓર્ડર અનુસાર બનાવવામાં આવશે.

આ પુસ્તકમાં ઘણું બધું છે જેના પર હંમેશા ધ્યાન આપવામાં આવતું નથી...
અવકાશના કેટલાક નાના પ્રદેશમાં એક ચુંબકીય ક્ષેત્ર હોવા દો જેને સમાન ગણી શકાય, એટલે કે, આ પ્રદેશમાં ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટર તીવ્રતા અને દિશામાં બંનેમાં સ્થિર છે.   ચાલો વિસ્તાર સાથે એક નાનો વિસ્તાર પસંદ કરીએΔS , જેનું ઓરિએન્ટેશન એકમ સામાન્ય વેક્ટર દ્વારા સ્પષ્ટ થયેલ છે n

(ફિગ. 445).
ચોખા 445   આ વિસ્તારમાંથી ચુંબકીય પ્રવાહΔФ મી

સાઇટના વિસ્તારના ઉત્પાદન અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇન્ડક્શન વેક્ટરના સામાન્ય ઘટક તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે

જ્યાં વેક્ટર્સનું ડોટ ઉત્પાદનબી , જેનું ઓરિએન્ટેશન એકમ સામાન્ય વેક્ટર દ્વારા સ્પષ્ટ થયેલ છે;
અનેબીએન
- સાઇટ પર સામાન્ય ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટરનો ઘટક.

  મનસ્વી ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં, મનસ્વી સપાટી દ્વારા ચુંબકીય પ્રવાહ નીચે પ્રમાણે નક્કી કરવામાં આવે છે (ફિગ. 446):
ચોખા 446 - સપાટી નાના વિસ્તારોમાં વહેંચાયેલી છેΔS i
(જેને ફ્લેટ ગણી શકાય); - ઇન્ડક્શન વેક્ટર નક્કી થાય છે B i
આ સાઇટ પર (જે સાઇટની અંદર કાયમી ગણી શકાય);

- સપાટીને વિભાજિત કરવામાં આવેલ તમામ ક્ષેત્રોમાંથી પ્રવાહના સરવાળાની ગણતરી કરવામાં આવે છે   આ રકમ કહેવામાં આવે છે
  નોંધ કરો કે પ્રવાહની ગણતરી કરતી વખતે, સરવાળો ફિલ્ડ અવલોકન બિંદુઓ પર કરવામાં આવે છે, અને સ્ત્રોતો પર નહીં, જેમ કે સુપરપોઝિશન સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરતી વખતે. તેથી, ચુંબકીય પ્રવાહ એ ક્ષેત્રની એક અભિન્ન લાક્ષણિકતા છે, જે સમગ્ર સપાટી પર વિચારણા હેઠળના તેના સરેરાશ ગુણોનું વર્ણન કરે છે.
  ચુંબકીય પ્રવાહનો ભૌતિક અર્થ શોધવો મુશ્કેલ છે, કારણ કે અન્ય ક્ષેત્રો માટે તે ઉપયોગી સહાયક ભૌતિક જથ્થો છે. પરંતુ અન્ય પ્રવાહોથી વિપરીત, ચુંબકીય પ્રવાહ એપ્લીકેશનમાં એટલો સામાન્ય છે કે SI સિસ્ટમમાં તેને માપનનું "વ્યક્તિગત" એકમ આપવામાં આવ્યું હતું - વેબર 2: 1 વેબર- ઇન્ડક્શનના સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રનો ચુંબકીય પ્રવાહ 1 ટીસમગ્ર વિસ્તારમાં 1 એમ2ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટર માટે લંબરૂપ લક્ષી.
  હવે આપણે બંધ સપાટી દ્વારા ચુંબકીય પ્રવાહ વિશે એક સરળ પરંતુ અત્યંત મહત્વપૂર્ણ પ્રમેય સાબિત કરીશું.
  અગાઉ, અમે સ્થાપિત કર્યું હતું કે કોઈપણ ચુંબકીય ક્ષેત્રની શક્તિઓ બંધ છે;

તેમ છતાં, અમે આ પ્રમેયનો વધુ ઔપચારિક પુરાવો રજૂ કરીએ છીએ.
  સૌ પ્રથમ, અમે નોંધીએ છીએ કે સુપરપોઝિશનનો સિદ્ધાંત ચુંબકીય પ્રવાહ માટે માન્ય છે: જો ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઘણા સ્રોતો દ્વારા બનાવવામાં આવે છે, તો કોઈપણ સપાટી માટે વર્તમાન તત્વોની સિસ્ટમ દ્વારા બનાવવામાં આવેલ ક્ષેત્ર પ્રવાહ ક્ષેત્રના પ્રવાહના સરવાળા સમાન છે. દરેક વર્તમાન તત્વ દ્વારા અલગથી બનાવેલ છે.
આ વિધાન ઇન્ડક્શન વેક્ટર માટે સુપરપોઝિશનના સિદ્ધાંત અને ચુંબકીય પ્રવાહ અને ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટર વચ્ચેના સીધા પ્રમાણસર સંબંધને અનુસરે છે. તેથી, વર્તમાન તત્વ દ્વારા બનાવેલ ક્ષેત્ર માટે પ્રમેય સાબિત કરવા માટે તે પૂરતું છે, જેનું ઇન્ડક્શન Biot-Savarre-Laplace કાયદા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. અહીં ક્ષેત્રની રચના, જેમાં અક્ષીય પરિપત્ર સમપ્રમાણતા છે, તે આપણા માટે મહત્વપૂર્ણ છે ઇન્ડક્શન વેક્ટરના મોડ્યુલસનું મૂલ્ય બિનમહત્વપૂર્ણ છે.

  ચાલો ફિગમાં બતાવ્યા પ્રમાણે બ્લોકની સપાટીને બંધ સપાટી તરીકે પસંદ કરીએ. 447.
ચોખા 447
  છેલ્લે, ચાલો કોઈપણ વેક્ટર ક્ષેત્રના પ્રવાહની બીજી મહત્વપૂર્ણ મિલકત ઘડીએ. એક મનસ્વી બંધ સપાટી ચોક્કસ શરીર (ફિગ. 448) બંધાયેલ દો.

ચોખા 448
  ચાલો આ શરીરને બે ભાગોમાં વિભાજીત કરીએ, મૂળ સપાટીના ભાગો દ્વારા મર્યાદિત Ω 1બી Ω 2, અને તેમને શરીર વચ્ચેના સામાન્ય ઇન્ટરફેસ સાથે બંધ કરો. આ બે બંધ સપાટીઓમાંથી વહેતા પ્રવાહનો સરવાળો મૂળ સપાટી પરના પ્રવાહ જેટલો છે! ખરેખર, સીમાની પારના પ્રવાહનો સરવાળો (એક શરીર માટે એક વખત, બીજા માટે બીજી વખત) શૂન્ય જેટલો છે, કારણ કે દરેક કિસ્સામાં અલગ-અલગ, વિરુદ્ધ સામાન્ય (દરેક વખતે બાહ્ય) લેવા જરૂરી છે. એ જ રીતે, કોઈ શરીરના મનસ્વી વિભાજન માટેના નિવેદનને સાબિત કરી શકે છે: જો કોઈ શરીરને ભાગોની મનસ્વી સંખ્યામાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે, તો શરીરની સપાટી પરનો પ્રવાહ તમામ ભાગોની સપાટીઓ દ્વારા પ્રવાહના સરવાળા સમાન છે. શરીરના વિભાજનની. આ વિધાન પ્રવાહી પ્રવાહ માટે સ્પષ્ટ છે.
  વાસ્તવમાં, અમે સાબિત કર્યું છે કે જો વેક્ટર ફિલ્ડનો પ્રવાહ અમુક સપાટીને નાના જથ્થાને બાંધીને શૂન્ય હોય, તો આ પ્રવાહ કોઈપણ બંધ સપાટી દ્વારા શૂન્ય હોય છે.
  તેથી, કોઈપણ ચુંબકીય ક્ષેત્ર માટે ચુંબકીય પ્રવાહ પ્રમેય માન્ય છે: કોઈપણ બંધ સપાટી દ્વારા ચુંબકીય પ્રવાહ શૂન્ય Ф m = 0 છે.
  પહેલાં, અમે પ્રવાહી વેગ ક્ષેત્ર અને ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્ષેત્ર માટે પ્રવાહ પ્રમેયને જોતા હતા. આ કિસ્સાઓમાં, બંધ સપાટી દ્વારા પ્રવાહ સંપૂર્ણપણે ક્ષેત્રના બિંદુ સ્ત્રોતો (પ્રવાહીના સ્ત્રોતો અને સિંક, બિંદુ શુલ્ક) દ્વારા નિર્ધારિત કરવામાં આવ્યો હતો. સામાન્ય કિસ્સામાં, બંધ સપાટી દ્વારા બિન-શૂન્ય પ્રવાહની હાજરી બિંદુ ક્ષેત્રના સ્ત્રોતોની હાજરી સૂચવે છે. આથી, ચુંબકીય પ્રવાહ પ્રમેયની ભૌતિક સામગ્રી એ ચુંબકીય શુલ્કની ગેરહાજરી વિશેનું નિવેદન છે.

જો તમે આ મુદ્દાની સારી સમજ ધરાવો છો અને તમારા દૃષ્ટિકોણને સમજાવવા અને તેનો બચાવ કરવામાં સક્ષમ છો, તો પછી તમે ચુંબકીય પ્રવાહ પ્રમેયને આ રીતે ઘડી શકો છો: "હજુ સુધી કોઈને ડિરાક મોનોપોલ મળ્યો નથી."

તે ખાસ કરીને ભારપૂર્વક જણાવવું જોઈએ કે જ્યારે આપણે ફીલ્ડ સ્ત્રોતોની ગેરહાજરી વિશે વાત કરીએ છીએ, ત્યારે અમારો અર્થ ચોક્કસ બિંદુ સ્ત્રોતો છે, જે ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જની જેમ છે. જો આપણે ગતિશીલ પ્રવાહીના ક્ષેત્ર સાથે સામ્યતા દોરીએ, તો વિદ્યુત ચાર્જ એ એવા બિંદુઓ જેવા છે જેમાંથી પ્રવાહી વહે છે (અથવા અંદર વહે છે), તેની માત્રામાં વધારો અથવા ઘટાડો કરે છે. ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જની હિલચાલને કારણે ચુંબકીય ક્ષેત્રનો ઉદભવ, પ્રવાહીમાં શરીરની હિલચાલ સમાન છે, જે વમળોના દેખાવ તરફ દોરી જાય છે જે પ્રવાહીની કુલ માત્રામાં ફેરફાર કરતા નથી.

વેક્ટર ક્ષેત્રો કે જેના માટે કોઈપણ બંધ સપાટી દ્વારા પ્રવાહ શૂન્ય હોય છે તેને એક સુંદર, વિચિત્ર નામ પ્રાપ્ત થયું છે - સોલેનોઇડલ. સોલેનોઇડ એ વાયરની કોઇલ છે જેના દ્વારા ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ પસાર કરી શકાય છે. આવી કોઇલ મજબૂત ચુંબકીય ક્ષેત્રો બનાવી શકે છે, તેથી સોલેનોઇડલ શબ્દનો અર્થ થાય છે "સોલેનોઇડના ક્ષેત્ર જેવું જ," જો કે આવા ક્ષેત્રોને વધુ સરળ રીતે "ચુંબકીય જેવા" કહી શકાય. છેલ્લે, આવા ક્ષેત્રોને પણ કહેવામાં આવે છે વમળ, પ્રવાહીના વેગ ક્ષેત્ર જેવું જ છે જે તેની હિલચાલમાં તમામ પ્રકારના તોફાની વમળો બનાવે છે.

ચુંબકીય પ્રવાહ પ્રમેય ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે; તે ઘણી વખત ચુંબકીય ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓના વિવિધ ગુણધર્મોને સાબિત કરવા માટે વપરાય છે, અને આપણે તેનો ઘણી વખત સામનો કરીશું. ઉદાહરણ તરીકે, ચુંબકીય પ્રવાહ પ્રમેય સાબિત કરે છે કે તત્વ દ્વારા બનાવેલ ચુંબકીય ક્ષેત્રના ઇન્ડક્શન વેક્ટરમાં રેડિયલ ઘટક હોઈ શકતો નથી, અન્યથા વર્તમાન તત્વ સાથે નળાકાર સપાટી કોક્સિયલ દ્વારા પ્રવાહ બિન-શૂન્ય હશે.
  હવે અમે ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇન્ડક્શનની ગણતરી કરવા માટે ચુંબકીય પ્રવાહ પ્રમેયના ઉપયોગને સમજાવીએ છીએ. ચુંબકીય ક્ષેત્રને વર્તમાન સાથેની રિંગ દ્વારા બનાવવા દો, જે ચુંબકીય ક્ષણ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે p m. ચાલો અંતરે રિંગની ધરીની નજીકના ક્ષેત્રને ધ્યાનમાં લઈએ zકેન્દ્રથી, રિંગની ત્રિજ્યા કરતાં નોંધપાત્ર રીતે મોટી (ફિગ. 449).

ચોખા 449
  અગાઉ, અમે રિંગના કેન્દ્રથી મોટા અંતર માટે ધરી પર ચુંબકીય ક્ષેત્રના ઇન્ડક્શન માટે એક સૂત્ર મેળવ્યું હતું.

  જો આપણે ધારીએ કે ત્રિજ્યાની નાની રિંગમાં ક્ષેત્રના વર્ટિકલ (રિંગની અક્ષ ઊભી હોવા દો) ઘટક સમાન મૂલ્ય ધરાવે છે તો આપણે મોટી ભૂલ કરીશું નહીં. આર, જેનું પ્લેન રિંગની ધરીને લંબરૂપ છે. ક્ષેત્રના વર્ટિકલ ઘટક અંતર સાથે બદલાતા હોવાથી, રેડિયલ ક્ષેત્રના ઘટકો અનિવાર્યપણે હાજર હોવા જોઈએ, અન્યથા ચુંબકીય પ્રવાહ પ્રમેય પકડી શકશે નહીં! તે તારણ આપે છે કે આ પ્રમેય અને સૂત્ર (3) આ રેડિયલ ઘટક શોધવા માટે પૂરતા છે. જાડાઈ સાથે પાતળા સિલિન્ડર પસંદ કરો Δzઅને ત્રિજ્યા આર, જેનો નીચલો આધાર અંતરે છે zરિંગની મધ્યમાંથી, રિંગ સાથે કોક્સિયલ કરો અને આ સિલિન્ડરની સપાટી પર ચુંબકીય પ્રવાહ પ્રમેય લાગુ કરો. નીચલા આધાર દ્વારા ચુંબકીય પ્રવાહ બરાબર છે (નોંધ કરો કે ઇન્ડક્શન અને સામાન્ય વેક્ટર અહીં વિરુદ્ધ છે)

જ્યાં Bz(z) z;
ઉપલા આધાર દ્વારા પ્રવાહ છે

જ્યાં B z (z + Δz)− ઊંચાઈ પર ઇન્ડક્શન વેક્ટરના વર્ટિકલ ઘટકનું મૂલ્ય z + Δz;
બાજુની સપાટી દ્વારા પ્રવાહ (અક્ષીય સમપ્રમાણતાથી તે અનુસરે છે કે ઇન્ડક્શન વેક્ટરના રેડિયલ ઘટકનું મોડ્યુલસ બી આરઆ સપાટી પર સ્થિર છે):

  સાબિત પ્રમેય મુજબ, આ પ્રવાહોનો સરવાળો શૂન્ય સમાન છે, તેથી સમીકરણ માન્ય છે

જેમાંથી આપણે જરૂરી મૂલ્ય નક્કી કરીએ છીએ

  તે ક્ષેત્રના વર્ટિકલ ઘટક માટે ફોર્મ્યુલા (3) નો ઉપયોગ કરવાનું બાકી છે અને જરૂરી ગણતરીઓ હાથ ધરવા 3


  ખરેખર, ક્ષેત્રના વર્ટિકલ ઘટકમાં ઘટાડો આડા ઘટકોના દેખાવ તરફ દોરી જાય છે: પાયામાંથી બહારના પ્રવાહમાં ઘટાડો બાજુની સપાટી દ્વારા "લિકેજ" તરફ દોરી જાય છે.
  આમ, અમે "ગુનાહિત પ્રમેય" સાબિત કર્યું છે: જો પાઇપના એક છેડામાંથી બીજા છેડેથી રેડવામાં આવે તેના કરતાં ઓછું વહેતું હોય, તો પછી ક્યાંક તેઓ બાજુની સપાટીથી ચોરી કરે છે.

1 ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ સ્ટ્રેન્થ વેક્ટરના પ્રવાહની વ્યાખ્યા સાથે ટેક્સ્ટ લેવા અને નોટેશન (જે અહીં કરવામાં આવે છે તે છે) બદલવા માટે તે પૂરતું છે.
2 જર્મન ભૌતિકશાસ્ત્રી (સેન્ટ પીટર્સબર્ગ એકેડેમી ઓફ સાયન્સના સભ્ય) વિલ્હેમ એડ્યુઅર્ડ વેબર (1804 - 1891) ના સન્માનમાં નામ આપવામાં આવ્યું
3 સૌથી વધુ સાક્ષર છેલ્લા અપૂર્ણાંકમાં ફંક્શન (3) નું વ્યુત્પન્ન જોઈ શકે છે અને તેની સરળ રીતે ગણતરી કરી શકે છે, પરંતુ આપણે ફરી એકવાર અંદાજિત સૂત્ર (1 + x) β ≈ 1 + βx નો ઉપયોગ કરવો પડશે.

"ચુંબકીય પ્રવાહ" ની નવી વિભાવનાનો અર્થ સમજવા માટે, અમે કરેલા અવલોકનોની માત્રાત્મક બાજુ પર ધ્યાન આપીને, અમે EMF પ્રેરિત કરવાના કેટલાક પ્રયોગોનું વિગતવાર વિશ્લેષણ કરીશું.

અમારા પ્રયોગોમાં અમે ફિગમાં બતાવેલ સેટઅપનો ઉપયોગ કરીશું. 2.24.

તેમાં જાડા ગુંદરવાળા કાર્ડબોર્ડની ટ્યુબ પર એક મોટા મલ્ટી-ટર્ન કોઇલના ઘાનો સમાવેશ થાય છે. કોઇલ બેટરીથી સ્વીચ અને એડજસ્ટિંગ રિઓસ્ટેટ દ્વારા સંચાલિત થાય છે. કોઇલમાં સ્થાપિત વર્તમાનની માત્રા એમ્મીટર દ્વારા નક્કી કરી શકાય છે (ફિગ 2.24 માં બતાવેલ નથી).

મોટા કોઇલની અંદર, બીજી નાની કોઇલ સ્થાપિત કરી શકાય છે, જેનો છેડો મેગ્નેટોઇલેક્ટ્રિક ઉપકરણ - ગેલ્વેનોમીટર સાથે જોડાયેલ છે.

ચિત્રની સ્પષ્ટતા માટે, કોઇલનો ભાગ કાપીને બતાવવામાં આવ્યો છે - આ તમને નાના કોઇલનું સ્થાન જોવાની મંજૂરી આપે છે.

જ્યારે સ્વીચ બંધ અથવા ખોલવામાં આવે છે, ત્યારે નાની કોઇલમાં EMF પ્રેરિત થાય છે અને ગેલ્વેનોમીટરની સોયને શૂન્ય સ્થિતિમાંથી થોડા સમય માટે ફેંકવામાં આવે છે.

વિચલનના આધારે, કોઈ નક્કી કરી શકે છે કે કયા કિસ્સામાં લાગુ કરેલ EMF વધારે છે અને કયામાં તે ઓછું છે.

ચોખા. 2.24. એક ઉપકરણ કે જેના પર તમે બદલાતા ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા EMF ના ઇન્ડક્શનનો અભ્યાસ કરી શકો છો

વિભાજનની સંખ્યાને ધ્યાનમાં રાખીને કે જેના દ્વારા તીર ફેંકવામાં આવે છે, પ્રેરિત emf દ્વારા ઉત્પાદિત અસરની માત્રાત્મક રીતે સરખામણી કરી શકાય છે.

પ્રથમ અવલોકન. મોટા કોઇલની અંદર એક નાનો દાખલ કર્યા પછી, અમે તેને સુરક્ષિત કરીશું અને હમણાં માટે અમે તેમના સ્થાનમાં કંઈપણ બદલીશું નહીં.

ચાલો સ્વીચ ચાલુ કરીએ અને, બેટરી પછી કનેક્ટેડ રિઓસ્ટેટના પ્રતિકારને બદલીને, ચોક્કસ વર્તમાન મૂલ્ય સેટ કરીએ, ઉદાહરણ તરીકે

ચાલો હવે ગેલ્વેનોમીટરનું અવલોકન કરતી વખતે સ્વીચ બંધ કરીએ. તેને કાઢી નાખવા દો n ને જમણી બાજુના 5 વિભાગો બરાબર છે:

જ્યારે 1A કરંટ બંધ હોય.

ચાલો ફરીથી સ્વીચ ચાલુ કરીએ અને, પ્રતિકાર બદલીને, મોટા કોઇલના વર્તમાનને 4 A સુધી વધારીએ.

ચાલો ગેલ્વેનોમીટરને શાંત થવા દો અને ગેલ્વેનોમીટરનું નિરીક્ષણ કરીને ફરીથી સ્વીચ બંધ કરીએ.

જો વર્તમાન 1 A ને બંધ કરતી વખતે તેનો નિકાલ 5 વિભાગો હતો, હવે જ્યારે 4 A બંધ કરીએ છીએ, તો અમે નોંધીએ છીએ કે કાઢી નાખવામાં 4 ગણો વધારો થયો છે:

જ્યારે 4A કરંટ બંધ હોય.

આવા અવલોકનો ચાલુ રાખીને, તે તારણ કાઢવું ​​સરળ છે કે ગેલ્વેનોમીટરનો અસ્વીકાર, અને તેથી પ્રેરિત EMF, સ્વિચ કરેલ પ્રવાહના વધારાના પ્રમાણમાં વધે છે.

પરંતુ આપણે જાણીએ છીએ કે વર્તમાનમાં ફેરફાર ચુંબકીય ક્ષેત્ર (તેના ઇન્ડક્શન) માં ફેરફારનું કારણ બને છે, તેથી અમારા અવલોકનમાંથી સાચો નિષ્કર્ષ આ છે:

પ્રેરિત ઇએમએફ ચુંબકીય ઇન્ડક્શનના ફેરફારના દરના પ્રમાણસર છે.

વધુ વિગતવાર અવલોકનો આ નિષ્કર્ષની સાચીતાની પુષ્ટિ કરે છે.

બીજું અવલોકન. ચાલો ગેલ્વેનોમીટરના અસ્વીકારનું અવલોકન કરવાનું ચાલુ રાખીએ, સમાન પ્રવાહને બંધ કરીએ, કહો, 1-4 A. પરંતુ આપણે નાના કોઇલના N વળાંકોની સંખ્યા બદલીશું, તેનું સ્થાન અને પરિમાણો યથાવત રાખીશું.

ચાલો ધારીએ કે ગેલ્વેનોમીટરનો અસ્વીકાર

(નાના કોઇલ પર 100 વળાંક) પર અવલોકન કર્યું.

જો વળાંકની સંખ્યા બમણી કરવામાં આવે તો ગેલ્વેનોમીટરનો અસ્વીકાર કેવી રીતે બદલાશે?

અનુભવ બતાવે છે કે

આ બરાબર છે જેની અપેક્ષા રાખવામાં આવતી હતી.

હકીકતમાં, નાના કોઇલના તમામ વળાંક ચુંબકીય ક્ષેત્રના સમાન પ્રભાવ હેઠળ હોય છે, અને દરેક વળાંકમાં સમાન EMF પ્રેરિત હોવું આવશ્યક છે.

ચાલો આપણે E અક્ષર દ્વારા એક વળાંકનો EMF દર્શાવીએ, પછી શ્રેણીમાં એક પછી એક જોડાયેલ 100 વળાંકોનો EMF 100 ગણો મોટો હોવો જોઈએ:

200 વળાંક પર

વળાંકની અન્ય કોઈપણ સંખ્યા માટે

જો વળાંકની સંખ્યાના પ્રમાણમાં emf વધે છે, તો તે કહેવા વગર જાય છે કે ગેલ્વેનોમીટરનો અસ્વીકાર પણ વળાંકની સંખ્યાના પ્રમાણસર હોવો જોઈએ.

આ અનુભવ બતાવે છે. તેથી,

પ્રેરિત emf વળાંકની સંખ્યાના પ્રમાણસર છે.

અમે ફરી એકવાર ભારપૂર્વક જણાવીએ છીએ કે અમારા પ્રયોગ દરમિયાન નાના કોઇલના પરિમાણો અને તેનું સ્થાન યથાવત રહ્યું. તે કહેતા વગર જાય છે કે પ્રયોગ એ જ મોટા કોઇલમાં કરવામાં આવ્યો હતો અને તે જ પ્રવાહ બંધ હતો.

ત્રીજું અવલોકન. એક જ નાની કોઇલ સાથે અનેક પ્રયોગો કર્યા પછી જ્યારે સ્વિચ કરેલ વર્તમાન સ્થિર રહે છે, તે ચકાસવું સરળ છે કે પ્રેરિત emf ની તીવ્રતા નાની કોઇલ કેવી રીતે સ્થિત છે તેના પર આધાર રાખે છે.

નાના કોઇલની સ્થિતિ પર પ્રેરિત EMF ની અવલંબનનું અવલોકન કરવા માટે, અમે અમારા સેટઅપને કંઈક અંશે સુધારીશું (ફિગ. 2.25).

નાના કોઇલની ધરીના બહારના છેડે આપણે અનુક્રમણિકા તીર અને વિભાજન સાથેનું વર્તુળ જોડીએ છીએ (જેમ કે

ચોખા. 2.25. સળિયા પર લગાવેલી નાની કોઇલને ફેરવવા માટેનું ઉપકરણ મોટા કોઇલની દિવાલોમાંથી પસાર થાય છે. લાકડી ઇન્ડેક્સ એરો સાથે જોડાયેલ છે. વિભાગો સાથે અર્ધ-વર્તુળ પર તીરની સ્થિતિ બતાવે છે કે રેડિયો પર મળી શકે તેવા નાના કોઇલ કેવી રીતે સ્થિત છે).

સળિયાને ફેરવીને, હવે આપણે ઇન્ડેક્સ તીરની સ્થિતિ દ્વારા નક્કી કરી શકીએ છીએ કે મોટા એકની અંદરની નાની કોઇલ દ્વારા કબજો લેવામાં આવ્યો છે.

અવલોકનો દર્શાવે છે કે

જ્યારે નાના કોઇલની ધરી ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા સાથે એકરુપ હોય ત્યારે સૌથી મહાન ઇએમએફ પ્રેરિત થાય છે,

બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, જ્યારે મોટા અને નાના કોઇલની ધરી સમાંતર હોય છે.

ચોખા. 2.26. "ચુંબકીય પ્રવાહ" ની વિભાવનાના નિષ્કર્ષ પર. ચુંબકીય ક્ષેત્ર 1 સેમી 2 દીઠ બે લીટીઓના દરે દોરેલી રેખાઓ દ્વારા દર્શાવવામાં આવ્યું છે: a - 2 સેમી 2 ના ક્ષેત્રફળ સાથેનો કોઇલ ક્ષેત્રની દિશા પર લંબરૂપ સ્થિત છે. કોઇલના દરેક વળાંક સાથે ચુંબકીય પ્રવાહ જોડવામાં આવે છે. b - 4 cm2 ના ક્ષેત્રફળ સાથેનો કોઇલ ક્ષેત્રની દિશામાં લંબરૂપ સ્થિત છે. કોઇલના દરેક વળાંક સાથે ચુંબકીય પ્રવાહ જોડવામાં આવે છે. c - 4 સેમી 2 ના ક્ષેત્ર સાથેની કોઇલ ત્રાંસી સ્થિત છે. તેના દરેક વળાંક સાથે સંકળાયેલ ચુંબકીય પ્રવાહ ચાર રેખાઓ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે. તે દરેક લીટી દર્શાવે છે તે સમાન છે, જેમ કે ફિગમાંથી જોઈ શકાય છે. 2.26, a અને b, ફ્લો c. કોઇલ સાથે જોડાયેલ પ્રવાહ તેના ઝુકાવને કારણે ઓછો થાય છે

નાની કોઇલની આ ગોઠવણી ફિગમાં બતાવવામાં આવી છે. 2.26, a અને b. જેમ જેમ કોઇલ ફરે છે તેમ તેમ તેમાં પ્રેરિત emf ઓછું થતું જશે.

છેલ્લે, જો નાની કોઇલનું પ્લેન ક્ષેત્ર રેખાઓ સાથે સમાંતર બને, તો તેમાં કોઈ emf પ્રેરિત થશે નહીં. પ્રશ્ન ઊભો થઈ શકે છે કે નાની કોઇલના વધુ પરિભ્રમણ સાથે શું થશે?

જો આપણે કોઇલને 90° (પ્રારંભિક સ્થિતિની તુલનામાં) કરતા વધુ ફેરવીએ, તો પ્રેરિત emf નું ચિહ્ન બદલાશે. ફીલ્ડ લાઇન બીજી બાજુથી કોઇલમાં દાખલ થશે.

ચોથું અવલોકન. એક અંતિમ અવલોકન કરવું મહત્વપૂર્ણ છે.

ચાલો ચોક્કસ સ્થાન પસંદ કરીએ જેમાં આપણે નાની કોઇલ મૂકીશું.

ચાલો આપણે સંમત થઈએ, ઉદાહરણ તરીકે, તેને હંમેશા એવી સ્થિતિમાં મૂકવા માટે કે પ્રેરિત EMF શક્ય તેટલું મોટું હોય (અલબત્ત, આપેલ વળાંકની સંખ્યા અને સ્વિચ-ઓફ વર્તમાનના આપેલ મૂલ્ય માટે). ચાલો વિવિધ વ્યાસના ઘણા નાના કોઇલ બનાવીએ, પરંતુ સમાન સંખ્યામાં વળાંક સાથે.

અમે આ કોઇલને એ જ સ્થિતિમાં મૂકીશું અને, વર્તમાનને બંધ કરીને, અમે ગેલ્વેનોમીટરના અસ્વીકારનું અવલોકન કરીશું.

અનુભવ આપણને તે બતાવશે

પ્રેરિત emf એ કોઇલના ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તારના પ્રમાણસર છે.

ચુંબકીય પ્રવાહ. બધા અવલોકનો અમને તે તારણ માટે પરવાનગી આપે છે

પ્રેરિત ઇએમએફ હંમેશા ચુંબકીય પ્રવાહમાં ફેરફાર માટે પ્રમાણસર હોય છે.

પરંતુ ચુંબકીય પ્રવાહ શું છે?

પ્રથમ, આપણે ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા સાથે જમણો ખૂણો રચતા સપાટ વિસ્તાર S દ્વારા ચુંબકીય પ્રવાહ વિશે વાત કરીશું. આ કિસ્સામાં, ચુંબકીય પ્રવાહ વિસ્તારના ઉત્પાદન અને ઇન્ડક્શન અથવા સમાન છે

અહીં S એ અમારી સાઇટનો વિસ્તાર છે, m2;; બી - ઇન્ડક્શન, ટી; F - ચુંબકીય પ્રવાહ, Wb.

પ્રવાહનું એકમ વેબર છે.

રેખાઓ દ્વારા ચુંબકીય ક્ષેત્રનું પ્રતિનિધિત્વ કરતા, આપણે કહી શકીએ કે ચુંબકીય પ્રવાહ એ વિસ્તારને વેધન કરતી રેખાઓની સંખ્યાના પ્રમાણસર છે.

જો ક્ષેત્ર રેખાઓ દોરવામાં આવે છે જેથી કાટખૂણે તેમની સંખ્યા ફીલ્ડ ઇન્ડક્શન B જેટલી હોય, તો પ્રવાહ આવી રેખાઓની સંખ્યા જેટલી હોય છે.

ફિગ માં. 2.26 ચુંબકીય લ્યુલ ઇન દરેક લીટી દીઠ બે લીટીઓના દરે દોરેલી લીટીઓ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે, આમ તીવ્રતાના ચુંબકીય પ્રવાહને અનુરૂપ

હવે, ચુંબકીય પ્રવાહની તીવ્રતા નક્કી કરવા માટે, સાઇટને વેધન કરતી રેખાઓની સંખ્યાની ગણતરી કરવા અને આ સંખ્યાને આનાથી ગુણાકાર કરવા માટે તે પૂરતું છે

ફિગના કિસ્સામાં. 2.26, અને ક્ષેત્રની દિશાને લંબરૂપ 2 સેમી 2 ના ક્ષેત્ર દ્વારા ચુંબકીય પ્રવાહ,

ફિગ માં. 2.26, અને આ વિસ્તાર ચાર ચુંબકીય રેખાઓ દ્વારા વીંધાયેલ છે. ફિગના કિસ્સામાં. 2.26, b 0.2 T ના ઇન્ડક્શન પર 4 cm2 ના ટ્રાંસવર્સ વિસ્તાર દ્વારા ચુંબકીય પ્રવાહ

અને આપણે જોઈએ છીએ કે સાઇટ આઠ ચુંબકીય રેખાઓ દ્વારા વીંધેલી છે.

કોઇલ સાથે જોડાયેલ ચુંબકીય પ્રવાહ. પ્રેરિત EMF વિશે વાત કરતી વખતે, આપણે કોઇલ સાથે જોડાયેલા પ્રવાહને ધ્યાનમાં રાખવાની જરૂર છે.

કોઇલ સાથે જોડાયેલ પ્રવાહ એ એક પ્રવાહ છે જે કોઇલ દ્વારા બંધાયેલ સપાટીમાં પ્રવેશ કરે છે.

ફિગ માં. 2.26 કોઇલના દરેક વળાંક સાથે જોડાયેલ પ્રવાહ, ફિગના કિસ્સામાં. 2.26, a એ ફિગના કિસ્સામાં a બરાબર છે. 2.26, b પ્રવાહ બરાબર છે

જો વિસ્તાર લંબરૂપ ન હોય, પરંતુ ચુંબકીય રેખાઓ તરફ વળેલું હોય, તો પછી ઇન્ડક્શન દ્વારા વિસ્તારને ગુણાકાર કરીને પ્રવાહ નક્કી કરવાનું હવે શક્ય નથી. આ કિસ્સામાં પ્રવાહને ઇન્ડક્શનના ઉત્પાદન અને અમારી સાઇટના પ્રક્ષેપણ વિસ્તાર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. અમે ક્ષેત્રની રેખાઓ પર લંબરૂપ પ્લેન પરના પ્રક્ષેપણ વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ, અથવા, જેમ કે, પ્લેટફોર્મ દ્વારા પડેલા પડછાયા વિશે (ફિગ. 2.27).

જો કે, સાઇટના કોઈપણ આકાર માટે, પ્રવાહ હજી પણ તેમાંથી પસાર થતી રેખાઓની સંખ્યાના પ્રમાણસર છે, અથવા સાઇટને વેધન કરતી એકલ રેખાઓની સંખ્યા જેટલી છે.

ચોખા. 2.27. સાઇટ પ્રોજેક્શનના આઉટપુટ માટે. વધુ વિગતમાં પ્રયોગો હાથ ધરવા અને અમારા ત્રીજા અને ચોથા અવલોકનોને જોડીને, કોઈ નીચેના નિષ્કર્ષ પર આવી શકે છે; પ્રેરિત ઇએમએફ એ પડછાયાના ક્ષેત્રફળના પ્રમાણસર છે કે જો આપણી નાની કોઇલ ક્ષેત્ર રેખાઓની સમાંતર પ્રકાશના કિરણો દ્વારા પ્રકાશિત કરવામાં આવે તો તે ક્ષેત્રની રેખાઓ પર લંબરૂપ સમતલ પર કાસ્ટ કરશે. આ પડછાયાને પ્રક્ષેપણ કહેવામાં આવે છે

તેથી, ફિગમાં. 2.26, 0.2 T ના ઇન્ડક્શન પર 4 cm2 ના ક્ષેત્રફળમાંથી પ્રવાહ ફક્ત સમાન છે (ની કિંમતની રેખાઓ). રેખાઓ સાથે ચુંબકીય ક્ષેત્રનું પ્રતિનિધિત્વ પ્રવાહ નક્કી કરવામાં ખૂબ મદદરૂપ છે.

જો કોઇલના દરેક N વળાંક સાથે પ્રવાહ Ф જોડાયેલ હોય, તો ઉત્પાદન NF ને કોઇલનું સંપૂર્ણ પ્રવાહ જોડાણ કહી શકાય. જ્યારે વિવિધ પ્રવાહો વિવિધ વળાંકો સાથે જોડાયેલા હોય ત્યારે ફ્લક્સ લિન્કેજનો ખ્યાલ ખાસ કરીને અનુકૂળ રીતે વાપરી શકાય છે. આ કિસ્સામાં, કુલ પ્રવાહ જોડાણ એ દરેક વળાંક સાથે જોડાયેલા પ્રવાહોનો સરવાળો છે.

"પ્રવાહ" શબ્દ વિશે થોડી નોંધો. શા માટે આપણે પ્રવાહ વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ? શું આ શબ્દ ચુંબકીય વસ્તુના અમુક પ્રકારના પ્રવાહના વિચાર સાથે સંકળાયેલો છે? હકીકતમાં, જ્યારે આપણે "ઇલેક્ટ્રિક કરંટ" કહીએ છીએ, ત્યારે આપણે ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જની હિલચાલ (પ્રવાહ) ની કલ્પના કરીએ છીએ. શું ચુંબકીય પ્રવાહના કિસ્સામાં પરિસ્થિતિ સમાન છે?

ના, જ્યારે આપણે "ચુંબકીય પ્રવાહ" કહીએ છીએ, ત્યારે અમારો મતલબ માત્ર ચુંબકીય ક્ષેત્ર (ક્ષેત્રની શક્તિનો સમય વિસ્તાર) ના ચોક્કસ માપનો છે, જે પ્રવાહીની હિલચાલનો અભ્યાસ કરતા એન્જિનિયરો અને વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતા માપ સમાન છે. જ્યારે પાણી ફરે છે, ત્યારે તેઓ તેને પાણીની ગતિના ઉત્પાદનનો પ્રવાહ અને ટ્રાંસવર્સલી સ્થિત પ્લેટફોર્મનો વિસ્તાર કહે છે (પાઈપમાં પાણીનો પ્રવાહ તેના ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર દ્વારા તેની ઝડપ જેટલો હોય છે. પાઇપ).

અલબત્ત, ચુંબકીય ક્ષેત્ર પોતે, જે પદાર્થના પ્રકારોમાંનું એક છે, તે પણ ગતિના વિશિષ્ટ સ્વરૂપ સાથે સંકળાયેલું છે. અમારી પાસે હજુ સુધી આ ચળવળની પ્રકૃતિ વિશે પૂરતા સ્પષ્ટ વિચારો અને જ્ઞાન નથી, જો કે આધુનિક વૈજ્ઞાનિકો ચુંબકીય ક્ષેત્રના ગુણધર્મો વિશે ઘણું જાણે છે: ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઊર્જાના વિશિષ્ટ સ્વરૂપના અસ્તિત્વ સાથે સંકળાયેલું છે, તેનું મુખ્ય માપ છે. ઇન્ડક્શન, અન્ય ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ માપ ચુંબકીય પ્રવાહ છે.



શું તમને લેખ ગમ્યો? તમારા મિત્રો સાથે શેર કરો!
પણ વાંચો