6.1 ভূমিকা

ইলেকট্রিসিটি ও আবদার্কার প্রজন্মগুলি দীর্ঘ সময় ধরে পৃথক ও অপ্রাসঙ্গিক প্রকৃতির বিবেচিত হয়ে আসছিল। ইলেকট্রিক কারেন্ট সম্পর্কে ওয়ার্স্টেড, আম্পিয়ার এবং কয়েকজন অন্যান্য ব্যক্তিগত পরীক্ষার প্রথম শতাব্দীর দশকে, ইলেকট্রিসিটি ও আবদার্কার প্রজন্মগুলি একসাথে কাজ করে বলে জানায়। তারা পাওয়া গেছে যে চলমান ইলেকট্রিক চার্জ আবদার্কার ক্ষেত্র তৈরি করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি ইলেকট্রিক কারেন্ট একটি আবদার্কার কম্পাস নীল তার পাশে রাখা হলে তার দিক পরিবর্তন করে। এই বিষয়টি নিয়ে এই প্রশ্ন তৈরি হয়: বিপরীত প্রভাব কি সম্ভব? চলমান আবদার্কার কি ইলেকট্রিক কারেন্ট তৈরি করতে পারে? ইলেকট্রিসিটি ও আবদার্কার প্রজন্মগুলির মধ্যে এমন সম্পর্ক কি সম্ভব? উত্তর হল হ্যাঁ! ইংল্যান্ডে মাইকেল ফ্যারাডেই এবং যুক্তরাষ্ট্রে জোসেফ হেনরির পরীক্ষার ফলাফল দেখে বুঝা যায় যে চলমান আবদার্কার ক্ষেত্রের পরিবর্তনের কারণে বন্ধ কোয়েলে ইলেকট্রিক কারেন্ট তৈরি হয়। এই চ্যাপ্টারে আমরা চলমান আবদার্কার ক্ষেত্রের সাথে যুক্ত ঘটনাগুলি নিয়ে আলোচনা করব এবং এর মৌলিক নীতি বোঝার চেষ্টা করব। ইলেকট্রিক কারেন্ট চলমান আবদার্কার ক্ষেত্রের দ্বারা তৈরি হয় এমন ঘটনাটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ভ্যানিংয়ের নামে পরিচিত।

ফ্যারাডেই প্রথম ঘটনাটি জানানোর পর যখন তিনি জানান যে একটি বার আবদার্কার এবং একটি তার পরিবেশে চলাচল করার ফলে তার পরের তারে ছোট কারেন্ট তৈরি হয়, তখন তাকে জিজ্ঞাসা করা হল, “এটির কোন ব্যবহার আছে?” তাঁর উত্তর হল: “একটি নবজাতকের কোন ব্যবহার আছে?” ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ভ্যানিংয়ের ঘটনাটি শুধু তত্ত্ব বা শেক্ষা সংক্রান্ত আগ্রহ নয়, বরং বাস্তব ব্যবহারের জন্যও গুরুত্বপূর্ণ। ইলেকট্রিসিটি ছাড়া একটি বিশ্ব কি হতো - কোন ইলেকট্রিক লাইট, কোন ট্রেন, কোন টেলিফোন এবং কোন পার্সোনাল কম্পিউটার। ফ্যারাডেই এবং হেনরির প্রথম পরীক্ষার ফলাফল আধুনিক জেনারেটর এবং ট্রান্সফরমারের উন্নয়নে সরাসরি সংগঠিত হয়েছিল। আজকের সভ্যতা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ভ্যানিংয়ের আবিষ্কারের কারণে বহু পরিমাণ অগ্রগতি পায়েছে।

6.2 ফ্যারাডেই এবং হেনরির পরীক্ষাগুলি

জোসেফ হেনরি [1797 – 1878] আমেরিকান পরীক্ষাগত ফিজিক্স, প্রিন্সটন বিশ্ববিদ্যালয়ে প্রফেসর এবং সিটিজেন হাউসের প্রথম প্রধান। তিনি আইরন পোল পিয়েসের চারপাশে আইসলেটেড তার কোয়েল ব্রড করার মাধ্যমে ইলেক্ট্রো-আবদার্কারগুলির উপর গুরুত্বপূর্ণ উন্নতি করেছিলেন এবং একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক মোটর এবং একটি নতুন, দক্ষ টেলিগ্রাফ তৈরি করেছিলেন। তিনি সেলফ-ইন্ডাকশন আবিষ্কার করেছিলেন এবং এক কারেন্টের কারেন্টগুলি অন্য কারেন্টে কিভাবে ইন্ডাকশন করে তা তদারকি করেছিলেন।

ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ভ্যানিংয়ের আবিষ্কার এবং বোঝার ভিত্তি ফ্যারাডেই এবং হেনরির দ্বারা সঞ্চালিত একটি দীর্ঘ পরীক্ষা শ্রেণির উপর আসে। আমরা এখন এই পরীক্ষাগুলির কয়েকটি বর্ণনা করব।

পরীক্ষা 6.1

আর্টিকুলেশন 6.1 যখন বার আবদার্কার কোয়েলের দিকে এড়ায় তখন গ্যালভানোমিটার G এর নীল দিকে এড়ায়।

আর্টিকুলেশন 6.1 এ একটি কোয়েল $\mathrm{C_1}^{*}$ গ্যালভানোমিটার G এর সাথে সংযুক্ত দেখায়। একটি বার আবদার্কার উত্তর-পুঁজি পোল কোয়েলের দিকে এড়ালে গ্যালভানোমিটারের নীল দিকে এড়ায়, যা কোয়েলে ইলেকট্রিক কারেন্টের বিদ্যমানতা নির্দেশ করে। আবদার্কার বার চলাচলের সময় এই এড়ায় থাকে। আবদার্কার বার ঠিক থাকা থাকলে গ্যালভানোমিটার কোন এড়ায় দেখায় না। আবদার্কার বার কোয়েল থেকে দূরে নিয়ে যাওয়ার সময় গ্যালভানোমিটার একটি বিপরীত দিকে এড়ায়, যা কারেন্টের দিকের পরিবর্তন নির্দেশ করে। এছাড়াও, বার আবদার্কার দক্ষিণ-পুঁজি পোল কোয়েলের দিকে এড়ালে বা দূরে নিয়ে যাওয়ার সময় গ্যালভানোমিটারের এড়ায় উত্তর-পুঁজি পোলের সমমত চলাচলের সময় এড়ায় এর বিপরীত। আরও বড় হলে, আবদার্কার বার কোয়েলের দিকে বা দূরে দ্রুত এড়ালে এবং দূরে নিয়ে যাওয়ার সময় এড়ায় (এবং সুতরাং কারেন্ট) বড় হয়। বরং, যখন বার আবদার্কার ঠিক থাকা থাকলে এবং কোয়েল $\mathrm{C_1}$ আবদার্কার দিকে এড়ালে বা দূরে নিয়ে যাওয়ার সময় একই প্রভাব দেখায়। এটি দেখায় যে আবদার্কার বার এবং কো�়েলের মধ্যে চলাচল কোয়েলে ইলেকট্রিক কারেন্টের জন্য (ইন্ডাকশন) দায়ী।

• যেখানেই ‘কোয়েল’ বা ‘লুপ’ শব্দটি ব্যবহার করা হয়, তবে এগুলি পরিবেশন করার মাধ্যমে তৈরি করা হয়েছে এবং এগুলি আইসলেটেড মাদারিয়াল দ্বারা তৈরি করা হয়েছে।

পরীক্ষা 6.2

আর্টিকুলেশন 6.2 কারেন্ট কার্যকার কোয়েল $C_{1}$ কারেন্ট কার্যকার কোয়েল $\mathrm{C_2}$ এর দ্বারা ইন্ডাকশন হয়।

আর্টিকুলেশন 6.2 এ বার আবদার্কার দ্বিতীয় কোয়েল $\mathrm{C_2}$ ব্যাটারির সাথে সংযুক্ত দেখায়। কোয়েল $\mathrm{C_2}$ এর ঠিক কারেন্ট ঠিক আবদার্কার ক্ষেত্র তৈরি করে। কোয়েল $\mathrm{C_2}$ কোয়েল $\mathrm{C_1}$ এর দিকে এড়ালে, গ্যালভানোমিটার একটি এড়ায় দেখায়। এটি ইলেকট্রিক কারেন্ট কোয়েল $\mathrm{C_1}$ এ ইন্ডাকশন হয় নির্দেশ করে। যখন $\mathrm{C_2}$ দূরে নিয়ে যাওয়া হয়, গ্যালভানোমিটার আবার একটি এড়ায় দেখায়, কিন্তু এই সময় এটি বিপরীত দিকে। এড়ায় থাকে যতক্ষণ পর্যন্ত কোয়েল $\mathrm{C_2}$ চলাচল করে। যখন কোয়েল $\mathrm{C_2}$ ঠিক থাকা থাকলে এবং $\mathrm{C_1}$ এড়ালে, একই প্রভাব দেখায়। আবারও, কোয়েলের মধ্যে চলাচল ইলেকট্রিক কারেন্ট ইন্ডাকশন করে।

পরীক্ষা 6.3

উপরের দুটি পরীক্ষায় আবদার্কার বার এবং একটি কোয়েল এবং দুটি কোয়েলের মধ্যে চলাচল ব্যবহার করা হয়েছিল। ফ্যারাডেই একটি আরও পরীক্ষায় দেখান যে এই চলাচল হল একটি নিশ্চিত প্রয়োজনীয়তা নয়। আর্টিকুলেশন 6.3 দুটি কোয়েল $\mathrm{C_1}$ এবং $\mathrm{C_2}$ দেখায় যা ঠিক থাকে। কোয়েল $\mathrm{C_1}$ গ্যালভানোমিটার $\mathrm{G}$ এর সাথে সংযুক্ত হয় যদিও দ্বিতীয় কোয়েল $\mathrm{C_2}$ ব্যাটারির মাধ্যমে একটি ট্যাপিং কী K দ্বারা সংযুক্ত হয়।

আর্টিকুলেশন 6.3 পরীক্ষা 6.3 এর পরীক্ষাগত সেট-আপ।

এটি দেখায় যে গ্যালভানোমিটার ট্যাপিং কী $\mathrm{K}$ চাপানোর সময় একটি স্বল্প সময়ের জন্য একটি এড়ায় দেখায়। গ্যালভানোমিটারের নীল দিকে তার শূন্য পয়েন্টে ফিরে আসে। যদি কী চাপা থাকে তবে গ্যালভানোমিটারে কোন এড়ায় দেখায় না। কী প্রকাশ করা হলে, আবার একটি স্বল্প সময়ের জন্য একটি এড়ায় দেখায়, কিন্তু এটি বিপরীত দিকে। এটি আরও বড় হয় যখন আইরন রড কোয়েলের মধ্যে তাদের অক্ষ সমান্তরালে ঢুকানো হয়।

6.3 আবদার্কার ফ্লাক্স

ফ্যারাডেইর বড় দৃষ্টিতে একটি সহজ গাণিতিক সম্পর্ক আবিষ্কার করার মধ্যে ছিল যা তিনি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ভ্যানিংয়ের উপর করেছিলেন তাদের পরীক্ষাগুলি ব্যাখ্যা করে। যাইহোক, আমরা তার নীতিগুলি বলার আগে আমাদের ইলেকট্রিক ফ্লাক্স কীভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে তা জানতে হবে চ্যাপ্টার 1 এ। একটি স্পট এলাকার আবদার্কার ক্ষেত্রে একটি স্পট এলাকার আবদার্কার ক্ষেত্রে একটি স্পট এলাকার আবদার্কার ক্ষেত্রে একটি স্পট এলাকার আবদার্কার ক্ষেত্রে একটি স্পট এলাকার আবদার্কার ক্ষেত্রে একটি স্পট এলাকার আবদার্কার ক্ষে