પ્રસારણ

બદલાતા પ્રવાહ દ્વારા ઉત્તેજિત વૈકલ્પિક ચુંબકીય ક્ષેત્ર આસપાસની જગ્યામાં ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર બનાવે છે, જે બદલામાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર વગેરેને ઉત્તેજિત કરે છે. પરસ્પર એકબીજાને ઉત્પન્ન કરીને, આ ક્ષેત્રો એક વૈકલ્પિક ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર બનાવે છે - એક ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ. જ્યાં વિદ્યુતપ્રવાહ વહન કરતો વાયર છે તે જગ્યાએ ઉદ્ભવ્યા પછી, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર પ્રકાશ -300,000 કિમી/સેકન્ડની ઝડપે અવકાશમાં ફેલાય છે.

મેગ્નેટોથેરાપી

ફ્રીક્વન્સી સ્પેક્ટ્રમમાં, વિવિધ સ્થળો રેડિયો તરંગો, પ્રકાશ દ્વારા કબજે કરવામાં આવે છે. એક્સ-રે રેડિયેશનઅને અન્ય ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન. તેઓ સામાન્ય રીતે સતત જોડાયેલા ઇલેક્ટ્રિક અને ચુંબકીય ક્ષેત્રો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

સિંક્રોફાસોટ્રોન

હાલમાં, ચુંબકીય ક્ષેત્ર તરીકે સમજવામાં આવે છે ખાસ આકારચાર્જ થયેલ કણોનો બનેલો પદાર્થ. IN આધુનિક ભૌતિકશાસ્ત્રચાર્જ થયેલા કણોના બીમનો ઉપયોગ અણુઓમાં ઊંડે સુધી પ્રવેશવા માટે કરવામાં આવે છે જેથી તેનો અભ્યાસ કરવામાં આવે. જે બળ સાથે ચુંબકીય ક્ષેત્ર ગતિશીલ ચાર્જ કણ પર કાર્ય કરે છે તેને લોરેન્ટ્ઝ બળ કહેવામાં આવે છે.

ફ્લો મીટર - કાઉન્ટર્સ

આ પદ્ધતિ ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વાહક માટે ફેરાડેના કાયદાના ઉપયોગ પર આધારિત છે: એક ઇએમએફ ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ફરતા વિદ્યુત વાહક પ્રવાહીના પ્રવાહમાં પ્રેરિત થાય છે, ઝડપ માટે પ્રમાણસરપ્રવાહ, ઇલેક્ટ્રોનિક ભાગ દ્વારા ઇલેક્ટ્રિકલ એનાલોગ/ડિજિટલ સિગ્નલમાં રૂપાંતરિત.

જનરેટર ડીસી

જનરેટર મોડમાં, મશીનનું આર્મેચર બાહ્ય ટોર્કના પ્રભાવ હેઠળ ફરે છે. સ્ટેટર ધ્રુવો વચ્ચે એક સ્થિર છે ચુંબકીય પ્રવાહવેધન એન્કર. આર્મેચર વિન્ડિંગના વાહક ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં આગળ વધે છે અને તેથી, એક EMF તેમનામાં પ્રેરિત થાય છે, જેની દિશા નિયમ દ્વારા નક્કી કરી શકાય છે " જમણો હાથ". આ કિસ્સામાં, એક બ્રશ પર એ હકારાત્મક સંભાવનાબીજા વિશે. જો તમે જનરેટર ટર્મિનલ્સ સાથે લોડને કનેક્ટ કરો છો, તો તેમાંથી પ્રવાહ વહેશે.

ટ્રાન્સફોર્મર્સ

વિદ્યુત ઉર્જાનું પ્રસારણ કરવા માટે ટ્રાન્સફોર્મર્સનો વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે લાંબા અંતર, રીસીવરો વચ્ચે તેનું વિતરણ, તેમજ વિવિધ સુધારણા, એમ્પ્લીફાઈંગ, સિગ્નલિંગ અને અન્ય ઉપકરણોમાં.

ટ્રાન્સફોર્મરમાં ઉર્જાનું રૂપાંતરણ વૈકલ્પિક ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા કરવામાં આવે છે. ટ્રાન્સફોર્મર એ એક બીજાથી ઇન્સ્યુલેટેડ પાતળી સ્ટીલ પ્લેટોમાંથી બનેલો કોર છે, જેના પર ઇન્સ્યુલેટેડ વાયરની બે અને ક્યારેક વધુ વિન્ડિંગ્સ (કોઇલ) મૂકવામાં આવે છે. વિન્ડિંગ જેની સાથે વિદ્યુત ઉર્જાનો સ્ત્રોત જોડાયેલ છે એસી, પ્રાથમિક વિન્ડિંગ કહેવાય છે, બાકીના વિન્ડિંગ્સને ગૌણ કહેવામાં આવે છે.

જો ટ્રાન્સફોર્મરના સેકન્ડરી વિન્ડિંગમાં પ્રાથમિક વિન્ડિંગ કરતાં ત્રણ ગણા વધુ વળાંકવાળા ઘા હોય, તો ગૌણ વિન્ડિંગના વળાંકને ઓળંગીને પ્રાથમિક વિન્ડિંગ દ્વારા કોરમાં બનાવેલું ચુંબકીય ક્ષેત્ર તેમાં ત્રણ ગણું વોલ્ટેજ બનાવશે.

રિવર્સ ટર્ન રેશિયો સાથે ટ્રાન્સફોર્મરનો ઉપયોગ કરીને, તમે ઘટાડો વોલ્ટેજ સરળતાથી મેળવી શકો છો.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમનો પ્રથમ નિયમ પ્રવાહનું વર્ણન કરે છે ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર:

જ્યાં ε 0 એ અમુક સ્થિર છે (એપ્સીલોન-શૂન્ય વાંચો). જો સપાટીની અંદર કોઈ ચાર્જ ન હોય, પરંતુ તેની બહાર ચાર્જ હોય ​​(ખૂબ નજીક પણ), તો તે બધું સમાન છે સરેરાશ E નો સામાન્ય ઘટક શૂન્ય છે, તેથી સપાટી પર કોઈ પ્રવાહ નથી. આ પ્રકારના વિધાનની ઉપયોગિતા બતાવવા માટે, અમે સાબિત કરીશું કે સમીકરણ (1.6) કુલોમ્બના નિયમ સાથે એકરુપ છે, જો માત્ર આપણે ધ્યાનમાં લઈએ કે વ્યક્તિગત ચાર્જનું ક્ષેત્ર ગોળાકાર સપ્રમાણ હોવું જોઈએ. ચાલો તમને આસપાસ લઈ જઈએ બિંદુ ચાર્જગોળા પછી સરેરાશ સામાન્ય ઘટક કોઈપણ બિંદુએ E ના મૂલ્યની બરાબર છે, કારણ કે ક્ષેત્ર ત્રિજ્યા સાથે નિર્દેશિત હોવું જોઈએ અને ગોળાના તમામ બિંદુઓ પર સમાન તીવ્રતા ધરાવતું હોવું જોઈએ. પછી આપણો નિયમ જણાવે છે કે ગોળાની સપાટી પરનું ક્ષેત્ર ગોળાના ક્ષેત્રફળ (એટલે ​​​​કે, ગોળાની બહાર વહેતું પ્રવાહ) તેની અંદરના ચાર્જના પ્રમાણસર છે. જો તમે ગોળાની ત્રિજ્યા વધારશો, તો તેનો વિસ્તાર ત્રિજ્યાના ચોરસ તરીકે વધે છે. આ ક્ષેત્ર દ્વારા વિદ્યુત ક્ષેત્રના સરેરાશ સામાન્ય ઘટકનું ઉત્પાદન હજી પણ આંતરિક ચાર્જ જેટલું હોવું જોઈએ, જેનો અર્થ છે કે ક્ષેત્ર અંતરના વર્ગ તરીકે ઘટવું જોઈએ; આ રીતે "વિપરીત ચોરસ" નું ક્ષેત્ર પ્રાપ્ત થાય છે.

જો આપણે અવકાશમાં મનસ્વી વળાંક લઈએ અને આ વળાંક સાથે ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રના પરિભ્રમણને માપીએ, તો તે તારણ આપે છે કે તે અંદર છે સામાન્ય કેસશૂન્યની બરાબર નથી (જોકે કુલોમ્બ ફીલ્ડમાં આ સાચું છે). તેના બદલે, બીજો કાયદો વીજળી માટે સાચો છે, એમ કહીને

અને અંતે, કાયદાઓની રચના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રજો આપણે ચુંબકીય ક્ષેત્ર B માટે બે અનુરૂપ સમીકરણો લખીએ તો પૂર્ણ થશે:

અને સપાટી માટે એસ, મર્યાદિત વળાંક સાથે:

સમીકરણ (1.9) માં દેખાતો સ્થિર c 2 એ પ્રકાશની ગતિનો વર્ગ છે. તેનો દેખાવ એ હકીકત દ્વારા ન્યાયી છે કે ચુંબકત્વ આવશ્યકપણે વીજળીનું સાપેક્ષ અભિવ્યક્તિ છે. અને સતત ε 0 સેટ કરવામાં આવે છે જેથી બળના સામાન્ય એકમો ઉદ્ભવે વિદ્યુત પ્રવાહ.

સમીકરણો (1.6) - (1.9), તેમજ સમીકરણ (1.1) એ ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક્સના તમામ નિયમો છે. જેમ તમને યાદ છે, ન્યૂટનના નિયમો લખવા માટે ખૂબ જ સરળ હતા, પરંતુ તેમાંથી ઘણા જટિલ પરિણામો આવ્યા, તેથી તે બધાનો અભ્યાસ કરવામાં ઘણો સમય લાગ્યો. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમના નિયમો લખવા માટે અસાધારણ રીતે વધુ મુશ્કેલ છે, અને આપણે અપેક્ષા રાખવી જોઈએ કે તેમાંથી પરિણામો વધુ જટિલ હશે, અને હવે આપણે તેમને ખૂબ લાંબા સમય સુધી સમજવું પડશે.

અમે ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક્સના કેટલાક નિયમોને સરળ પ્રયોગોની શ્રેણી સાથે સમજાવી શકીએ છીએ જે અમને ઓછામાં ઓછા ગુણાત્મક રીતે, ઇલેક્ટ્રિક અને ચુંબકીય ક્ષેત્રો વચ્ચેનો સંબંધ બતાવી શકે છે. તમારા વાળને કાંસકો કરતી વખતે તમે સમીકરણ (1.1) માં પ્રથમ શબ્દથી પરિચિત થાઓ છો, તેથી અમે તેના વિશે વાત કરીશું નહીં. ફિગમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, સમીકરણ (1.1) માં બીજો શબ્દ ચુંબકીય પટ્ટી પર લટકતા વાયરમાંથી પ્રવાહ પસાર કરીને દર્શાવી શકાય છે. 1.6. જ્યારે વર્તમાન ચાલુ થાય છે, ત્યારે તેના પર કામ કરતા બળને કારણે વાયર ફરે છે F = qvXB. જ્યારે વાયર પર જાય છેવર્તમાન, તેની અંદરના ચાર્જિસ ખસેડે છે, એટલે કે, તેમની પાસે ઝડપ v છે, અને તે ચુંબકના ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા કાર્ય કરે છે, જેના પરિણામે વાયર બાજુ તરફ જાય છે.

જ્યારે વાયરને ડાબી તરફ ધકેલવામાં આવે છે, ત્યારે તમે ચુંબક પોતે જ જમણી તરફ દબાણ અનુભવે તેવી અપેક્ષા રાખી શકો છો. (અન્યથા આખું ઉપકરણ પ્લેટફોર્મ પર માઉન્ટ કરી શકાય છે અને એક પ્રતિક્રિયાશીલ સિસ્ટમ મેળવી શકે છે જેમાં વેગ સાચવવામાં આવશે નહીં!) જો કે ચુંબકીય સળિયાની હિલચાલને ધ્યાનમાં લેવા માટે બળ ખૂબ નાનું છે, વધુ સંવેદનશીલ ઉપકરણની હિલચાલ, કહે છે હોકાયંત્ર સોય, તદ્દન નોંધપાત્ર છે.

વાયરમાંનો પ્રવાહ ચુંબકને કેવી રીતે દબાણ કરે છે? વાયરમાંથી વહેતો પ્રવાહ તેની આસપાસ પોતાનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે, જે ચુંબક પર કાર્ય કરે છે. સમીકરણ (1.9) માં છેલ્લી મુદત અનુસાર, વર્તમાન તરફ દોરી જવું જોઈએ cirઅભ્યાસવેક્ટર B; અમારા કિસ્સામાં, ફિગમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, ફીલ્ડ લાઇન B વાયરની આસપાસ બંધ છે. 1.7. તે આ ક્ષેત્ર B છે જે ચુંબક પર કાર્ય કરતા બળ માટે જવાબદાર છે.

સમીકરણ (1.9) અમને કહે છે કે વાયરમાંથી વહેતા પ્રવાહની આપેલ રકમ માટે, ક્ષેત્ર B નું પરિભ્રમણ સમાન છે કોઈપણવાયરની આસપાસનો વળાંક. તે વળાંકો (ઉદાહરણ તરીકે, વર્તુળો) માટે કે જે વાયરથી દૂર આવેલા છે, લંબાઈ વધારે છે, તેથી સ્પર્શક ઘટક B ઘટવો જોઈએ. તમે જોઈ શકો છો કે તમે લાંબા સીધા વાયરથી અંતર સાથે B રેખીય રીતે ઘટવાની અપેક્ષા રાખશો.

અમે કહ્યું કે વાયરમાંથી વહેતો પ્રવાહ તેની આસપાસ ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે અને જો ત્યાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર હોય, તો તે વાયર પર અમુક બળ સાથે કાર્ય કરે છે જેના દ્વારા પ્રવાહ વહે છે. આનો અર્થ એ છે કે વ્યક્તિએ વિચારવું જોઈએ કે જો એક વાયરમાં વહેતા પ્રવાહ દ્વારા ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવવામાં આવે છે, તો તે બીજા વાયર પર અમુક બળ સાથે કાર્ય કરશે, જે વર્તમાન પણ વહન કરે છે. આ બે મુક્તપણે સસ્પેન્ડેડ વાયર (ફિગ. 1.8) નો ઉપયોગ કરીને બતાવી શકાય છે. જ્યારે પ્રવાહોની દિશા સમાન હોય છે, ત્યારે વાયર આકર્ષે છે, અને જ્યારે દિશાઓ વિરુદ્ધ હોય છે, ત્યારે તે ભગાડે છે.

ટૂંકમાં, વિદ્યુત પ્રવાહ, ચુંબકની જેમ, ચુંબકીય ક્ષેત્રો બનાવે છે. પરંતુ પછી ચુંબક શું છે? કારણ કે ચુંબકીય ક્ષેત્રો મૂવિંગ ચાર્જ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે, શું એવું બની શકે કે લોખંડના ટુકડા દ્વારા બનાવેલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર વાસ્તવમાં પ્રવાહોનું પરિણામ છે? દેખીતી રીતે આ આવું છે. અમારા પ્રયોગોમાં, અમે ફિગમાં બતાવ્યા પ્રમાણે ચુંબકીય સળિયાને ઘાના વાયરની કોઇલ વડે બદલી શકીએ છીએ. 1.9. જ્યારે વીજપ્રવાહ કોઇલમાંથી પસાર થાય છે (તેમજ તેની ઉપરના સીધા વાયરમાંથી), ત્યારે વાહકની બરાબર એ જ હિલચાલ જોવા મળે છે જે પહેલાં કોઇલને બદલે ચુંબક હતું. બધું એવું લાગે છે જાણે લોખંડના ટુકડાની અંદર પ્રવાહ સતત ફરતો હોય. ખરેખર, ચુંબકના ગુણધર્મોને લોખંડના અણુઓની અંદર સતત પ્રવાહ તરીકે સમજી શકાય છે. ફિગમાં ચુંબક પર કામ કરતું બળ. 1.7 સમીકરણમાં બીજા શબ્દ દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે (1.1).

આ પ્રવાહો ક્યાંથી આવે છે? એક સ્ત્રોત એ સાથે ઇલેક્ટ્રોનની હિલચાલ છે અણુ ભ્રમણકક્ષા. આ આયર્ન સાથેનો કેસ નથી, પરંતુ કેટલીક સામગ્રીમાં આ ચુંબકત્વની ઉત્પત્તિ છે. અણુના ન્યુક્લિયસની આસપાસ ફરવા ઉપરાંત, ઇલેક્ટ્રોન પણ તેની આસપાસ ફરે છે પોતાની ધરી(પૃથ્વીના પરિભ્રમણ જેવું કંઈક); આ પરિભ્રમણમાંથી જ પ્રવાહ ઉત્પન્ન થાય છે, જે લોખંડમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે. (અમે કહ્યું હતું કે "પૃથ્વીના પરિભ્રમણ જેવું કંઈક" કારણ કે હકીકતમાં ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સપ્રશ્ન એટલો ઊંડો છે કે તે શાસ્ત્રીય વિભાવનાઓમાં યોગ્ય રીતે બંધબેસતો નથી.) મોટાભાગના પદાર્થોમાં, કેટલાક ઇલેક્ટ્રોન એક દિશામાં ફરે છે, અન્ય બીજી દિશામાં, જેથી ચુંબકત્વ અદૃશ્ય થઈ જાય છે, અને લોખંડમાં ( રહસ્યમય કારણ, જેના વિશે આપણે પછીથી વાત કરીશું) ઘણા ઇલેક્ટ્રોન ફરે છે જેથી તેમની અક્ષ એક દિશામાં નિર્દેશ કરે અને આ ચુંબકત્વના સ્ત્રોત તરીકે કામ કરે છે.

ચુંબકના ક્ષેત્રો પ્રવાહો દ્વારા ઉત્પન્ન થતા હોવાથી, ચુંબકના અસ્તિત્વને ધ્યાનમાં લેતા સમીકરણો (1.8) અને (1.9) માં વધારાના શબ્દો દાખલ કરવાની જરૂર નથી. આ સમીકરણોમાં અમે વાત કરી રહ્યા છીએઓ દરેક વ્યક્તિપ્રવાહો, સહિત પરિપત્ર પ્રવાહોફરતા ઇલેક્ટ્રોનમાંથી, અને કાયદો સાચો હોવાનું બહાર આવ્યું છે. એ પણ નોંધવું જોઈએ કે, સમીકરણ મુજબ (1.8), ચુંબકીય શુલ્ક, સમીકરણ (1.6) ની જમણી બાજુના ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જની જેમ, અસ્તિત્વમાં નથી. તેઓ ક્યારેય શોધાયા ન હતા.

મેક્સવેલ દ્વારા સૈદ્ધાંતિક રીતે સમીકરણ (1.9) ની જમણી બાજુએ પ્રથમ શબ્દ શોધવામાં આવ્યો હતો; તે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. તે કહે છે પરિવર્તન વિદ્યુતફીલ્ડ કોલ્સ ચુંબકીય ઘટના. હકીકતમાં, આ શબ્દ વિના સમીકરણ તેનો અર્થ ગુમાવશે, કારણ કે તેના વિના ખુલ્લા સર્કિટમાં પ્રવાહો અદૃશ્ય થઈ જશે. પરંતુ વાસ્તવમાં આવા પ્રવાહો અસ્તિત્વમાં છે; આ વિશે વાત કરે છે આગામી ઉદાહરણ. બેમાંથી બનેલા કેપેસિટરની કલ્પના કરો સપાટ પ્લેટો. ફિગમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, તે પ્લેટોમાંથી એકમાં વહેતા અને બીજીમાંથી વહેતા પ્રવાહ દ્વારા ચાર્જ થાય છે. 1.10. ચાલો એક વાયરની ફરતે વળાંક દોરીએ સાથેઅને તેની ઉપર સપાટીને ખેંચો (સપાટી S 1) જે વાયરને છેદે છે. સમીકરણ (1.9) અનુસાર, વળાંક સાથે ક્ષેત્ર B નું પરિભ્રમણ સાથેવાયરમાં વર્તમાનની તીવ્રતા દ્વારા આપવામાં આવે છે (આનાથી ગુણાકાર 2 થી).પરંતુ જો આપણે વળાંક પર ખેંચીએ તો શું થાય છે અન્યસપાટી એસ 2 કપના આકારમાં, જેની નીચે કેપેસિટરની પ્લેટો વચ્ચે સ્થિત છે અને વાયરને સ્પર્શતું નથી? કોઈ પ્રવાહ, અલબત્ત, આવી સપાટી પરથી પસાર થતો નથી. પરંતુ કાલ્પનિક સપાટીની સ્થિતિ અને આકારમાં સાદા ફેરફારથી વાસ્તવિક ચુંબકીય ક્ષેત્ર બદલાવું જોઈએ નહીં! ક્ષેત્ર B નું પરિભ્રમણ સમાન રહેવું જોઈએ. ખરેખર, સમીકરણ (1.9) ની જમણી બાજુનું પ્રથમ પદ બીજા પદ સાથે એવી રીતે જોડવામાં આવ્યું છે કે બંને સપાટીઓ માટે એસ 1 અને S 2 સમાન અસર થાય છે. માટે એસ 2 વેક્ટર B નું પરિભ્રમણ એક પ્લેટથી બીજી પ્લેટમાં વેક્ટર E ના પ્રવાહમાં ફેરફારની ડિગ્રી દ્વારા વ્યક્ત થાય છે. અને તે તારણ આપે છે કે E માં ફેરફાર વર્તમાન સાથે ચોક્કસ રીતે એવી રીતે સંબંધિત છે કે સમીકરણ (1.9) સંતુષ્ટ થાય છે. મેક્સવેલે આની જરૂરિયાત જોઈ અને સંપૂર્ણ સમીકરણ લખનાર પ્રથમ હતો.

FIG માં બતાવેલ ઉપકરણનો ઉપયોગ કરીને. 1.6, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમનો બીજો નિયમ દર્શાવી શકાય છે. ચાલો બેટરીમાંથી હેંગિંગ વાયરના છેડાને ડિસ્કનેક્ટ કરીએ અને તેમને ગેલ્વેનોમીટર સાથે જોડીએ - એક ઉપકરણ જે વાયર દ્વારા પ્રવાહ પસાર થાય છે તે રેકોર્ડ કરે છે. માત્ર ચુંબકના ક્ષેત્રમાં જ ઊભું છે સ્વિંગવાયર, અને પ્રવાહ તરત જ તેમાંથી વહેશે. આ સમીકરણનું નવું પરિણામ છે (1.1): વાયરમાંના ઇલેક્ટ્રોન F=qv X B બળની ક્રિયા અનુભવશે. તેમની ગતિ હવે બાજુ તરફ નિર્દેશિત કરવામાં આવી છે, કારણ કે તે વાયરની સાથે વિચલિત છે. આ v, ચુંબકના ઊભી દિશા નિર્દેશિત ક્ષેત્ર B સાથે, ઇલેક્ટ્રોન પર કાર્ય કરતું બળ પરિણમે છે. સાથેવાયર અને ઇલેક્ટ્રોન ગેલ્વેનોમીટરને મોકલવામાં આવે છે.

ધારો કે, જો કે, અમે વાયરને એકલા છોડી દીધા અને ચુંબકને ખસેડવાનું શરૂ કર્યું. અમને લાગે છે કે કોઈ તફાવત હોવો જોઈએ નહીં, કારણ કે સંબંધિત ગતિતે જ વસ્તુ, અને ખરેખર ગેલ્વેનોમીટર દ્વારા પ્રવાહ વહે છે. પરંતુ ચુંબકીય ક્ષેત્ર બાકીના ચાર્જ પર કેવી રીતે કાર્ય કરે છે? સમીકરણ (1.1) અનુસાર, ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર ઉદભવવું જોઈએ. ફરતા ચુંબકે ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર બનાવવું આવશ્યક છે. આ કેવી રીતે થાય છે તે પ્રશ્નનો જવાબ માત્રાત્મક રીતે સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે (1.7). આ સમીકરણ લગભગ ખૂબ જ સમૂહનું વર્ણન કરે છે મહત્વપૂર્ણ ઘટનામાં થઈ રહ્યું છે ઇલેક્ટ્રિક જનરેટરઅને ટ્રાન્સફોર્મર્સ.

સૌથી વધુ નોંધપાત્ર પરિણામઆપણા સમીકરણો એ છે કે સમીકરણો (1.7) અને (1.9) ને જોડીને, આપણે સમજી શકીએ છીએ કે શા માટે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઘટનાપર લાગુ કરો લાંબા અંતર. આનું કારણ, આશરે કહીએ તો, કંઈક આના જેવું છે: ધારો કે ક્યાંક ચુંબકીય ક્ષેત્ર છે જે તીવ્રતામાં વધે છે, કહો, કારણ કે વાયરમાંથી અચાનક પ્રવાહ પસાર થાય છે. પછી સમીકરણ (1.7) થી તે અનુસરે છે કે વિદ્યુત ક્ષેત્રનું પરિભ્રમણ ઉદ્ભવવું જોઈએ. જ્યારે પરિભ્રમણ થવા માટે વિદ્યુત ક્ષેત્ર ધીમે ધીમે વધવાનું શરૂ કરે છે, ત્યારે સમીકરણ (1.9) અનુસાર, ચુંબકીય પરિભ્રમણ પણ ઉદ્ભવવું જોઈએ. પરંતુ વધી રહી છે આચુંબકીય ક્ષેત્ર વિદ્યુત ક્ષેત્ર વગેરેનું નવું પરિભ્રમણ બનાવશે. આ રીતે, ક્ષેત્રો ક્ષેત્રોના સ્ત્રોત સિવાય બીજે ક્યાંય ચાર્જ અથવા કરંટની જરૂર વગર અવકાશમાં પ્રચાર કરે છે. આ રીતે આપણે આપણે જોઈએ છીએએકબીજા! આ બધું ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રના સમીકરણોમાં છુપાયેલું છે.

સમીકરણ ગરમીનું સંતુલનથર્મિસ્ટર પાસે ફોર્મ છે

I2 R =ξ (Qп – Qс ) ·S,

જ્યાં ξ એ માધ્યમની ગતિના આધારે હીટ ટ્રાન્સફર ગુણાંક છે; Qп અને Qс - અનુક્રમે, થર્મિસ્ટરનું તાપમાન; (કન્વર્ટર) અને પર્યાવરણ;

S એ થર્મિસ્ટરનો સપાટી વિસ્તાર છે.

જો થર્મિસ્ટરમાં સિલિન્ડરનો આકાર હોય અને તે પ્રવાહની આજુબાજુ સ્થિત હોય જેથી સિલિન્ડરની ધરી અને પ્રવાહ વેગ વેક્ટર વચ્ચેનો કોણ 90° હોય, તો વાયુઓ અને પ્રવાહી માટેના હીટ ટ્રાન્સફર ગુણાંક સૂત્રો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

જ્યાં V અને υ એ માધ્યમની ગતિ અને થર્મલ વાહકતા છે, અનુક્રમે, d એ થર્મિસ્ટરનો વ્યાસ છે;

રેનોલ્ડ્સ નંબર Re = Vd/υ પર આધાર રાખીને c અને n ગુણાંક છે;

P r = υ d - Prandtl નંબર, કિનેમેટિક સ્નિગ્ધતા પર આધાર રાખીને અને

માધ્યમની થર્મલ વાહકતા.

આવા કન્વર્ટર (થર્મિસ્ટર) સામાન્ય રીતે પુલ માપન સર્કિટમાં શામેલ હોય છે. ઉપરોક્ત સમીકરણોનો ઉપયોગ કરીને, ઝડપ V માપી શકાય છે.

5.2. માપવાની તકનીકમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમના નિયમોનો ઉપયોગ

ઈલેક્ટ્રોસ્કોપ, ઈલેક્ટ્રિક ચાર્જ શોધવા માટેનું ઉપકરણ, ચાર્જ્ડ બોડીના ઈલેક્ટ્રિક રિસ્પ્લેશનની ઘટના પર આધારિત છે. ઇલેક્ટ્રોસ્કોપમાં મેટલ સળિયાનો સમાવેશ થાય છે જેમાં

પાતળો એલ્યુમિનિયમ અથવા કાગળનો ટુકડો લટકાવવામાં આવે છે. સળિયાને કાચની બરણીની અંદર ઇબોનાઇટ અથવા એમ્બર સ્ટોપર વડે મજબૂત બનાવવામાં આવે છે, જે પાંદડાને હવાની ગતિથી રક્ષણ આપે છે.

ઇલેક્ટ્રોમીટર એ મેટલ બોડી સાથેનું ઇલેક્ટ્રોસ્કોપ છે. જો તમે આ ઉપકરણના મુખ્ય ભાગને જમીન સાથે જોડો છો, અને પછી તેના સળિયાને કેટલાક ચાર્જ કરેલા શરીર સાથે સ્પર્શ કરો છો, તો પછી ચાર્જનો ભાગ સળિયામાં સ્થાનાંતરિત થશે અને ઇલેક્ટ્રોમીટરના પાંદડા ચોક્કસ ખૂણા પર અલગ થઈ જશે. આવા ઉપકરણ કંડક્ટર અને જમીન વચ્ચેના સંભવિત તફાવતને માપે છે.

ઓસિલોસ્કોપ એ એક ઉપકરણ છે જે અભ્યાસ હેઠળના સિગ્નલના પરિમાણોને જોવા, રેકોર્ડ કરવા અને માપવા માટે રચાયેલ છે, સામાન્ય રીતે સમય-આધારિત વોલ્ટેજ. પ્રકાશ બીમ ઓસિલોસ્કોપ્સ ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ વિચલનનો ઉપયોગ કરે છે પ્રકાશ બીમપરીક્ષણ વોલ્ટેજના પ્રભાવ હેઠળ.

કેથોડ રે ઓસિલોસ્કોપ્સ (CRO) કેથોડ રે ટ્યુબના આધારે બનાવવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોન બીમનું વિચલન સીધા વિદ્યુત સંકેત દ્વારા કરવામાં આવે છે.

ELO નું મુખ્ય એકમ કેથોડ રે ટ્યુબ (CRT) છે, જે એક ગ્લાસ ઇવેક્યુટેડ ફ્લાસ્ક છે (ફિગ. 10), જેની અંદર એક ઓક્સાઇડ કેથોડ 1 છે જેમાં હીટર 2, મોડ્યુલેટર 3, એનોડ 4 અને સિસ્ટમ છે. 5 અને 6 ની ડિફ્લેક્ટીંગ પ્લેટો. સીઆરટીનો એક ભાગ, જેમાં કેથોડ, મોડ્યુલેટર અને એનોડનો સમાવેશ થાય છે, તેને ઇલેક્ટ્રોન ગન કહેવામાં આવે છે.

ચોખા. 10 કેથોડ રે ટ્યુબ

જો ડિફ્લેક્શન પ્લેટ્સ પર વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે, તો ઈલેક્ટ્રોન બીમ ફિગમાં બતાવ્યા પ્રમાણે વિચલિત થશે. 11.

ટેસ્ટ વોલ્ટેજ Uy સામાન્ય રીતે વર્ટિકલી ડિફ્લેક્ટિંગ પ્લેટ્સ અને અનફોલ્ડિંગ વોલ્ટેજ (માં આ કિસ્સામાંપીરિયડ Tr સાથે રેખીય રીતે સામયિક બદલાય છે).

ચોખા. 11. CRT સ્ક્રીન પર છબી પ્રાપ્ત કરવી

મેગ્નેટોઇલેક્ટ્રિક સિસ્ટમ ઉપકરણો (ammeters, voltmeters અને ohmmeters) ડાયરેક્ટ કરંટ સર્કિટમાં ઉપયોગ માટે યોગ્ય છે, અને જ્યારે ડિટેક્ટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે ત્યારે - વૈકલ્પિક વર્તમાન હેતુઓ માટે પણ. માપન પદ્ધતિના સંચાલન સિદ્ધાંતમેગ્નેટોઇલેક્ટ્રિક સિસ્ટમ કાયમી ચુંબકના ક્ષેત્ર અને કોઇલ (ફ્રેમ) વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની અસરનો ઉપયોગ કરે છે જેના દ્વારા પ્રવાહ વહે છે. ફિગ માં. આકૃતિ 12 એક લાક્ષણિક ડિઝાઇન (મૂવિંગ કોઇલ) દર્શાવે છે.

ચોખા. 12. લાક્ષણિક મૂવિંગ કોઇલ ડિઝાઇન કાયમી ચુંબક 1, ધ્રુવ ટુકડાઓ સાથે ચુંબકીય સર્કિટ 2 અને

નિશ્ચિત કોર 3 મિકેનિઝમની ચુંબકીય સિસ્ટમ બનાવે છે. ધ્રુવના ટુકડા અને કોર વચ્ચેના અંતરમાં એક મજબૂત, સમાન રેડિયલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવવામાં આવે છે, જેમાં એક જંગમ લંબચોરસ કોઇલ (ફ્રેમ) 4 હોય છે, જે ફ્રેમ પર કોપર અથવા એલ્યુમિનિયમના વાયરથી ઘા હોય છે. કોઇલ એક્ષલ શાફ્ટ 5 અને 6 વચ્ચે નિશ્ચિત છે. સર્પાકાર ઝરણા 7 અને 8 એક પ્રતિકારક ટોર્ક બનાવવા માટે અને તે જ સમયે, માપેલા પ્રવાહને સપ્લાય કરવા માટે રચાયેલ છે.

ફ્રેમ એરો 9 સાથે સખત રીતે જોડાયેલ છે. ફરતા ભાગને સંતુલિત કરવા માટે, એન્ટેના 10 પર જંગમ વજન છે.

રૂપાંતર સમીકરણ:

α = I(BnS/W),

જ્યાં B એ ગેપમાં ચુંબકીય ઇન્ડક્શન છે;

α - ફરતા ભાગના પરિભ્રમણનો કોણ; એસ - ફ્રેમ વિસ્તાર;

n - કોઇલ વળાંકની સંખ્યા;

W - વિશિષ્ટ પ્રતિરોધક ક્ષણ. 51

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક, ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક, ફેરોડાયનેમિક અને ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક સિસ્ટમ્સના ઉપકરણો પ્રમાણભૂત ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ એમીટર, વોલ્ટમીટર, વોટમીટર અને ફ્રીક્વન્સી મીટર તરીકે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક ઉપકરણોના સંચાલન સિદ્ધાંત બે કોઇલના ચુંબકીય ક્ષેત્રોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પર આધારિત છે જેના દ્વારા પ્રવાહ વહે છે.

આવી માપન પદ્ધતિની રચના ફિગમાં બતાવવામાં આવી છે. 13.

ચોખા. 13. ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક સિસ્ટમના ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ કન્વર્ટર

નિશ્ચિત કોઇલ 1 ની અંદર, ફરતી કોઇલ 2 ફેરવી શકે છે, જેને ઝરણા દ્વારા પ્રવાહ પૂરો પાડવામાં આવે છે.

કોઇલનું પરિભ્રમણ કોઇલ 1 અને 2 ના ચુંબકીય ક્ષેત્રોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને કારણે થતા ટોર્ક દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે. પ્રતિરોધક ટોર્ક વિશિષ્ટ ઝરણા દ્વારા બનાવવામાં આવે છે (ફિગ. 13 માં બતાવેલ નથી).

આ મિકેનિઝમનું પરિવર્તન સમીકરણ છે:

α = W 1 ∂ ∂ M α I 1 I 2 ,

જ્યાં W એ ચોક્કસ પ્રતિરોધક ક્ષણ છે;

α - ફરતા ભાગના પરિભ્રમણનો કોણ; M એ કોઇલનું પરસ્પર ઇન્ડક્ટન્સ છે.

આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ સ્થિરાંકોને માપવા માટે થઈ શકે છે

અને વૈકલ્પિક પ્રવાહો, વોલ્ટેજ અને પાવર.

ફેરોડાયનેમિક માપન પદ્ધતિઓ આવશ્યકપણે છે

ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક ઉપકરણોનો એક પ્રકાર છે, જેમાંથી તેઓ ફક્ત ડિઝાઇનમાં અલગ પડે છે, કારણ કે કોઇલમાં નરમ ચુંબકીય કોર (ચુંબકીય કોર) હોય છે, જેની સ્ટ્રીપ્સ વચ્ચે ફરતા કોઇલ મૂકવામાં આવે છે. કોરની હાજરી સ્થિર કોઇલના ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે, અને તેથી સંવેદનશીલતા.

ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ઉપકરણોમાં ઇલેક્ટ્રિકલી ચાર્જ કંડક્ટર વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના સિદ્ધાંતને અમલમાં મૂકવામાં આવે છે.

વિગતવાર માપન પદ્ધતિની સામાન્ય ડિઝાઇનમાંની એક ફિગમાં બતાવવામાં આવી છે. 14.

ફિગ. 14. કન્વર્ટર ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક સિસ્ટમમૂવેબલ એલ્યુમિનિયમ પ્લેટ 1, તીર સાથે મળીને નિશ્ચિત

અક્ષ 3 પર, બે ઇલેક્ટ્રિકલી કનેક્ટેડ ફિક્સ્ડ પ્લેટ્સ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરીને, ખસેડી શકે છે 2. ઇનપુટ ટર્મિનલ્સ (બતાવેલ નથી), જેમાં માપેલ વોલ્ટેજ પૂરો પાડવામાં આવે છે, તે જંગમ અને નિશ્ચિત પ્લેટો સાથે જોડાયેલ છે.

ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક દળોના પ્રભાવ હેઠળ, જંગમ પ્લેટ નિશ્ચિત પ્લેટો વચ્ચેની જગ્યામાં ખેંચાય છે. ચળવળ

જ્યારે ટ્વિસ્ટેડ પ્લેટની પ્રતિરોધક ક્ષણ ટોર્કની બરાબર બને છે ત્યારે અટકે છે.

આવી મિકેનિઝમનું રૂપાંતર સમીકરણ સ્વરૂપ ધરાવે છે

α = 2 1 W ∂ d C α U 2 ,

જ્યાં U એ માપેલ વોલ્ટેજ છે;

W - ચોક્કસ પ્રતિરોધક ક્ષણ; C એ પ્લેટો વચ્ચેની કેપેસીટન્સ છે.

સમાન કન્વર્ટરનો ઉપયોગ વિકસાવવા માટે થાય છે સીધા અને વૈકલ્પિક પ્રવાહોના વોલ્ટમીટર.

ઉપકરણોના સંચાલન સિદ્ધાંત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સિસ્ટમફરતા ફેરોમેગ્નેટિક કોર સાથે સ્થિર કોઇલમાં વર્તમાન દ્વારા બનાવેલ ચુંબકીય ક્ષેત્રની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પર આધારિત છે. સૌથી સામાન્ય ડિઝાઇનમાંની એક ફિગમાં બતાવવામાં આવી છે. 15.

ચોખા. 15. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સિસ્ટમ કન્વર્ટર:

I – કોઇલ, 2 – કોર, 3 – સર્પાકાર સ્પ્રિંગ એક પ્રતિકારક ક્ષણ બનાવે છે, 4 – એર ડેમ્પર

ચુંબકીય ક્ષેત્રના પ્રભાવ હેઠળ, કોર અંદરની તરફ ખેંચાય છે

ચાર છે મૂળભૂત દળોભૌતિકશાસ્ત્ર, અને તેમાંથી એકને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમ કહેવામાં આવે છે. પરંપરાગત ચુંબકનો મર્યાદિત ઉપયોગ છે. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ એ એક ઉપકરણ છે જે પેસેજ દરમિયાન ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ બનાવે છે. વીજળી ચાલુ અને બંધ કરી શકાય છે, તેથી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ પણ કરી શકાય છે. તે વર્તમાન ઘટાડીને અથવા વધારીને પણ નબળી અથવા મજબૂત કરી શકાય છે. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ વિવિધ રોજિંદા વિદ્યુત ઉપકરણોમાં તેમની એપ્લિકેશન શોધે છે, જેમાં સમાવેશ થાય છે વિવિધ વિસ્તારોઉદ્યોગો, પરંપરાગત સ્વિચથી લઈને અવકાશયાન પ્રોપલ્શન સિસ્ટમ્સ સુધી.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ શું છે?

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટને કામચલાઉ ચુંબક તરીકે ગણી શકાય જે વીજળીના પ્રવાહ સાથે કાર્ય કરે છે અને તેની ધ્રુવીયતાને બદલીને સરળતાથી બદલી શકાય છે તેમજ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટની મજબૂતાઈ તેના દ્વારા વહેતા પ્રવાહની માત્રાને બદલીને બદલી શકાય છે.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમના ઉપયોગનો અવકાશ અસામાન્ય રીતે વિશાળ છે. ઉદાહરણ તરીકે, ચુંબકીય સ્વીચોને પ્રાધાન્ય આપવામાં આવે છે કારણ કે તે તાપમાનના ફેરફારો માટે ઓછા સંવેદનશીલ હોય છે અને ઉપદ્રવ વિના રેટ કરેલ પ્રવાહ જાળવી રાખવામાં સક્ષમ હોય છે.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ અને તેમની એપ્લિકેશનો

અહીં કેટલાક ઉદાહરણો છે જ્યાં તેનો ઉપયોગ થાય છે:

• મોટર્સ અને જનરેટર. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ્સનો આભાર, ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ અને જનરેટરનું ઉત્પાદન કરવું શક્ય બન્યું છે જે સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન. આ ઘટના વૈજ્ઞાનિક માઈકલ ફેરાડે દ્વારા શોધી કાઢવામાં આવી હતી. તેમણે સાબિત કર્યું કે વિદ્યુત પ્રવાહ ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે. જનરેટર વાપરે છે બાહ્ય બળપવન, ફરતું પાણી અથવા વરાળ શાફ્ટને ફેરવે છે, જેના કારણે ચુંબકનો સમૂહ વીજ પ્રવાહ બનાવવા માટે વીંટળાયેલા વાયરની આસપાસ ફરે છે. આમ, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ અન્ય પ્રકારની ઊર્જાને વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે.
• પ્રેક્ટિસ કરો ઔદ્યોગિક ઉપયોગ. માત્ર આયર્ન, નિકલ, કોબાલ્ટ અથવા તેમના એલોયમાંથી બનેલી સામગ્રી તેમજ કેટલાક કુદરતી ખનિજો ચુંબકીય ક્ષેત્ર પર પ્રતિક્રિયા આપે છે. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ ક્યાં વપરાય છે? વ્યવહારુ એપ્લિકેશનના ક્ષેત્રોમાંનું એક મેટલ સોર્ટિંગ છે. ઉલ્લેખિત ઘટકોનો ઉપયોગ ઉત્પાદનમાં થતો હોવાથી, આયર્ન ધરાવતા એલોયને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટનો ઉપયોગ કરીને અસરકારક રીતે સૉર્ટ કરવામાં આવે છે.
• ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ ક્યાં વપરાય છે? તેઓ ઉપાડવા અને ખસેડવા માટે પણ વાપરી શકાય છે વિશાળ પદાર્થો, ઉદાહરણ તરીકે, નિકાલ પહેલાં કાર. તેઓ પરિવહનમાં પણ વપરાય છે. એશિયા અને યુરોપમાં ટ્રેનો કારના પરિવહન માટે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટનો ઉપયોગ કરે છે. આ તેમને અસાધારણ ઝડપે ખસેડવામાં મદદ કરે છે.

રોજિંદા જીવનમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટનો ઉપયોગ ઘણીવાર માહિતીને સંગ્રહિત કરવા માટે થાય છે, કારણ કે ઘણી સામગ્રી ચુંબકીય ક્ષેત્રને શોષવામાં સક્ષમ હોય છે, જે પછી માહિતી પુનઃપ્રાપ્ત કરવા માટે વાંચી શકાય છે. તેઓ લગભગ કોઈપણ આધુનિક ઉપકરણમાં એપ્લિકેશન શોધે છે.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ ક્યાં વપરાય છે? રોજિંદા જીવનમાં તેઓ સંખ્યાબંધ ઉપયોગમાં લેવાય છે ઘરગથ્થુ ઉપકરણો. એક ઉપયોગી લાક્ષણિકતાઓઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ તેની આસપાસ કોઇલ અથવા વિન્ડિંગ્સ દ્વારા વહેતા પ્રવાહની તાકાત અને દિશા બદલતી વખતે બદલવામાં સક્ષમ છે. સ્પીકર્સ, લાઉડસ્પીકર અને ટેપ રેકોર્ડર એવા ઉપકરણો છે જેમાં આ અસરનો અનુભવ થાય છે. કેટલાક ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ ખૂબ જ મજબૂત હોઈ શકે છે, અને તેમની શક્તિને સમાયોજિત કરી શકાય છે.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ જીવનમાં ક્યાં વપરાય છે? સૌથી સરળ ઉદાહરણો ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તાળાઓ છે. દરવાજા માટે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક લૉકનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, એક મજબૂત ક્ષેત્ર બનાવે છે. જ્યાં સુધી વિદ્યુતચુંબકમાંથી વર્તમાન પસાર થાય છે ત્યાં સુધી દરવાજો બંધ રહે છે. ટેલિવિઝન, કમ્પ્યુટર્સ, કાર, એલિવેટર્સ અને કોપી મશીન - આ તે છે જ્યાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટનો ઉપયોગ થાય છે, અને આ સંપૂર્ણ સૂચિ નથી.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક દળો

ચુંબકની ફરતે વીંટાળેલા વાયરોમાંથી પસાર થતા વિદ્યુત પ્રવાહને બદલીને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રની મજબૂતાઈને સમાયોજિત કરી શકાય છે. જો વિદ્યુત પ્રવાહની દિશા ઉલટી હોય, તો ચુંબકીય ક્ષેત્રની ધ્રુવીયતા પણ ઉલટી થાય છે. આ અસરનો ઉપયોગ કમ્પ્યુટરની ચુંબકીય ટેપ અથવા હાર્ડ ડ્રાઈવમાં માહિતી સંગ્રહિત કરવા માટે તેમજ રેડિયો, ટેલિવિઝન અને સ્ટીરિયો સિસ્ટમમાં સ્પીકર સ્પીકર્સમાં ફીલ્ડ બનાવવા માટે થાય છે.

મેગ્નેટિઝમ અને વીજળી

વીજળી અને ચુંબકત્વની શબ્દકોશની વ્યાખ્યાઓ અલગ છે, જો કે તે એક જ બળના અભિવ્યક્તિઓ છે. જ્યારે ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જખસેડીને, તેઓ ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે. તેનું પરિવર્તન, બદલામાં, ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની પેઢી તરફ દોરી જાય છે.

શોધકો ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ, જનરેટર, રમકડાં, કન્ઝ્યુમર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને અન્ય ઘણા અમૂલ્ય ઉપકરણો બનાવવા માટે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક બળોનો ઉપયોગ કરે છે જે વિના કલ્પના કરવી અશક્ય છે. દૈનિક જીવન આધુનિક માણસ. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ વીજળી સાથે અસ્પષ્ટ રીતે જોડાયેલા છે; તેઓ તેના વિના કામ કરી શકતા નથી બાહ્ય સ્ત્રોતપોષણ

લિફ્ટિંગ અને મોટા પાયે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટની એપ્લિકેશન

ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ અને જનરેટર મહત્વપૂર્ણ છે આધુનિક વિશ્વ. મોટર સ્વીકારે છે વિદ્યુત ઊર્જાઅને વિદ્યુત ઊર્જાને ગતિ ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરવા માટે ચુંબકનો ઉપયોગ કરે છે. બીજી બાજુ, જનરેટર, વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે ચુંબકનો ઉપયોગ કરીને ગતિને રૂપાંતરિત કરે છે. મોટા ધાતુના પદાર્થોને ખસેડતી વખતે, લિફ્ટિંગ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટનો ઉપયોગ થાય છે. કાસ્ટ આયર્ન અને અન્ય લોહ ધાતુઓને બિન-ફેરસ ધાતુઓથી અલગ કરવા માટે, ભંગાર ધાતુને વર્ગીકૃત કરતી વખતે પણ તે જરૂરી છે.

ટેક્નોલોજીનો એક વાસ્તવિક ચમત્કાર એ જાપાનીઝ લેવિટેટિંગ ટ્રેન છે જે 320 કિલોમીટર પ્રતિ કલાકની ઝડપે પહોંચવામાં સક્ષમ છે. તે હવામાં તરતા અને અવિશ્વસનીય રીતે ઝડપથી આગળ વધવા માટે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટનો ઉપયોગ કરે છે. નૌકા દળોયુએસ ભવિષ્યવાદી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેલ ગન સાથે હાઇ-ટેક પ્રયોગો કરી રહ્યું છે. તેણી તેના અસ્ત્રોને ખૂબ જ ઝડપે નોંધપાત્ર અંતર પર દિશામાન કરી શકે છે. શેલો પ્રચંડ છે ગતિ ઊર્જા, તેથી તેઓ વિસ્ફોટકોના ઉપયોગ વિના લક્ષ્યોને હિટ કરી શકે છે.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનનો ખ્યાલ

વીજળી અને ચુંબકત્વનો અભ્યાસ કરતી વખતે, એક મહત્વપૂર્ણ ખ્યાલ એ છે કે જ્યારે બદલાતા ચુંબકીય ક્ષેત્રની હાજરીમાં વાહકમાં વીજળીનો પ્રવાહ થાય છે. તેમના ઇન્ડક્શન સિદ્ધાંતો સાથે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ, જનરેટર અને ટ્રાન્સફોર્મર્સમાં સક્રિયપણે ઉપયોગ થાય છે.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટનો ઉપયોગ દવામાં ક્યાં થઈ શકે છે?

મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ ઇમેજિંગ (MRI) સ્કેનર્સ પણ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટનો ઉપયોગ કરીને કાર્ય કરે છે. આ વિશિષ્ટ છે તબીબી પદ્ધતિપરીક્ષા માટે આંતરિક અવયવોજે લોકો સીધી પરીક્ષા માટે ઉપલબ્ધ નથી. મુખ્યની સાથે, વધારાના ગ્રેડિયન્ટ ચુંબકનો ઉપયોગ થાય છે.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ ક્યાં વપરાય છે? તેઓ સહિત તમામ પ્રકારના વિદ્યુત ઉપકરણોમાં હાજર છે હાર્ડ ડ્રાઈવો, સ્પીકર્સ, એન્જિન, જનરેટર. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ દરેક જગ્યાએ ઉપયોગમાં લેવાય છે અને, તેમની અદ્રશ્યતા હોવા છતાં, કબજે કરે છે મહત્વપૂર્ણ સ્થાનઆધુનિક વ્યક્તિના જીવનમાં.

રધરફર્ડ મૂંઝવણમાં હતો. તે છતી કરવામાં તેજસ્વી રીતે સફળ થયો આંતરિક માળખુંઅણુ, જો કે, આ કર્યા પછી, વૈજ્ઞાનિકે જાહેર કર્યું સૌથી મોટો સંઘર્ષવી ભૌતિક વિજ્ઞાન. સોનાના વરખના પ્રયોગે દર્શાવ્યું હતું કે અણુ એ એક નાનકડી "ગ્રહ" સિસ્ટમ છે. જો કે, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમના સિદ્ધાંતે આગાહી કરી હતી કે આવી સિસ્ટમ સ્પષ્ટપણે અસ્થિર છે - તે "આંખના પલકારા" પણ ટકી શકશે નહીં. તે એક વિરોધાભાસી પરિસ્થિતિ હતી, અને તેમાંથી કોઈ રસ્તો શોધવો લગભગ અશક્ય લાગતો હતો. જો કે, એક વ્યક્તિ - એક યુવાન ડેનિશ ભૌતિકશાસ્ત્રી - સફળ થયો.

નીલ્સ બોહર (1885-1962) 1911 માં ઈંગ્લેન્ડ આવ્યા ડોક્ટરેટકોપનહેગનમાં, અને ત્યારથી પહેલા જે.જે. થોમસન અને પછી રધરફોર્ડના નિર્દેશનમાં કામ કર્યું. તે સમજી ગયો ગ્રહોનું મોડેલગંભીર પ્રાયોગિક ડેટા દ્વારા આધારભૂત રુથરફોર્ડનો અણુ તદ્દન વિશ્વાસપાત્ર છે. પરંતુ તે જ સમયે, તે સમજી ગયો કે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમના નિયમો, જેણે વિશ્વને ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ અને ડાયનેમો આપ્યા હતા, તે ઓછા વિશ્વાસપાત્ર નથી. બોહરનો પરમાણુ વિરોધાભાસનો ક્રાંતિકારી ઉકેલ સરળ અને હિંમતવાન બંને હતો. 1913 માં, બોહરે જાહેરાત કરી કે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમના નિયમો ફક્ત અણુઓની અંદર લાગુ પડતા નથી. ન્યુક્લિયસની આસપાસ ફરતા ઇલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જન કરતા નથી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોઅને તેથી કોર પર સર્પાકારમાં ન આવવું. ટૂંકમાં, ભૌતિકશાસ્ત્રના જાણીતા નિયમો અતિ-નાના પદાર્થોના ક્ષેત્રમાં લાગુ પડતા નથી.