ആമ്പിയർ നിയമം
ആമ്പിയർ നിയമം
ആൻഡ്രേ-മാരി ആമ്പിയർ ആരായിരുന്നു?
ആൻഡ്രേ-മാരി ആമ്പിയർ ഒരു ഫ്രഞ്ച് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനും ഗണിതശാസ്ത്രജ്ഞനുമായിരുന്നു, വൈദ്യുതകാന്തികത എന്ന മേഖലയിൽ അദ്ദേഹം കാര്യമായ സംഭാവനകൾ നൽകി. ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം സൃഷ്ടിക്കുന്ന കാന്തികക്ഷേത്രത്തെ വിവരിക്കുന്ന ആമ്പിയർ നിയമത്തിന്റെ വികസനത്തിന് അദ്ദേഹം ഏറ്റവും പ്രധാനമായി അറിയപ്പെടുന്നു.
ആദ്യകാല ജീവിതവും വിദ്യാഭ്യാസവും: ആൻഡ്രേ-മാരി ആമ്പിയർ 1775 ജനുവരി 20-ന് ഫ്രാൻസിലെ ലിയോണിൽ ജനിച്ചു. ഗണിതശാസ്ത്രത്തിലും ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലും അദ്ദേഹം ചെറുപ്പത്തിൽ തന്നെ അഭിരുചി കാണിച്ചു, 18 വയസ്സുള്ളപ്പോഴേക്കും അദ്ദേഹം കാൽക്കുലസും മെക്കാനിക്സും പൂർണ്ണമായി കൈവശപ്പെടുത്തിയിരുന്നു. ആമ്പിയറുടെ പിതാവ് ധനികനായ ഒരു വ്യാപാരിയായിരുന്നു, പക്ഷേ ഫ്രഞ്ച് വിപ്ലവകാലത്ത് അദ്ദേഹത്തിന്റെ സമ്പത്ത് നഷ്ടപ്പെട്ടു, ഇത് ആമ്പിയറെ അദ്ധ്യാപനത്തിലൂടെയും ട്യൂഷനിലൂടെയും സ്വയം നിലനിർത്താൻ നിർബന്ധിതനാക്കി.
വൈദ്യുതകാന്തികതയിലെ സംഭാവനകൾ: ശാസ്ത്രത്തിലേക്കുള്ള ആമ്പിയറുടെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട സംഭാവന അദ്ദേഹത്തിന്റെ വൈദ്യുതകാന്തികതയിലെ പ്രവർത്തനമായിരുന്നു. 1820-ൽ, അദ്ദേഹം തന്റെ നിലംകുലുക്കുന്ന ഓർമ്മക്കുറിപ്പായ “ഇലക്ട്രോഡൈനാമിക് പ്രതിഭാസങ്ങളുടെ ഗണിത സിദ്ധാന്തത്തെക്കുറിച്ച്” പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു, അതിൽ അദ്ദേഹം ആമ്പിയർ നിയമം അവതരിപ്പിച്ചു. ഈ നിയമം പ്രസ്താവിക്കുന്നത്, ഒരു കറന്റ് വഹിക്കുന്ന വയറിന് ചുറ്റുമുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രം കറന്റിന്റെ ശക്തിക്ക് ആനുപാതികവും വയറിൽ നിന്നുള്ള ദൂരത്തിന് വിപരീത അനുപാതത്തിലുമാണെന്നാണ്.
വൈദ്യുതകാന്തികതയുടെ മനസ്സിലാക്കലിൽ ആമ്പിയർ നിയമം ഒരു പ്രധാന സംഭാവനയായിരുന്നു, ഈ മേഖലയിലെ തുടർന്നുള്ള പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ അടിത്തറയിട്ടു. വിവിധ കറന്റ് വിന്യാസങ്ങൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങൾ കണക്കാക്കാനും ഇലക്ട്രോമാഗ്നറ്റുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാനും ഇത് ശാസ്ത്രജ്ഞരെ സഹായിച്ചു, അവ നിരവധി വൈദ്യുത ഉപകരണങ്ങളുടെ അവിഭാജ്യ ഘടകങ്ങളാണ്.
മറ്റ് സംഭാവനകൾ: വൈദ്യുതകാന്തികതയിലെ പ്രവർത്തനത്തിന് പുറമേ, ആമ്പിയർ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെയും ഗണിതശാസ്ത്രത്തിന്റെയും മറ്റ് മേഖലകളിലും സംഭാവനകൾ നൽകി. സാധ്യതാ സിദ്ധാന്തവും സ്ഥിതിവിവരക്കണക്കും അദ്ദേഹം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു, ഖരവസ്തുക്കളുടെ സാഗതിയും അദ്ദേഹം പഠിച്ചു. ആമ്പിയർ ഒരു സമൃദ്ധമായ എഴുത്തുകാരനായിരുന്നു, തന്റെ ഗവേഷണത്തെക്കുറിച്ച് നിരവധി പ്രബന്ധങ്ങളും പുസ്തകങ്ങളും അദ്ദേഹം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു.
അംഗീകാരവും പൈതൃകവും: ആമ്പിയറുടെ ശാസ്ത്രത്തിലേക്കുള്ള സംഭാവനകൾ അദ്ദേഹത്തിന്റെ ജീവിതകാലത്ത് വ്യാപകമായി അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടു. 1814-ൽ ഫ്രഞ്ച് അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസസിലേക്ക് അദ്ദേഹം തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെട്ടു, 1836-ൽ അതിന്റെ പ്രസിഡന്റായി സേവനമനുഷ്ഠിച്ചു. 1827-ൽ ലണ്ടനിലെ റോയൽ സൊസൈറ്റിയിൽ നിന്നുള്ള കോപ്ലി മെഡൽ ഉൾപ്പെടെ നിരവധി പുരസ്കാരങ്ങളും ബഹുമതികളും ആമ്പിയർ നേടി.
ആൻഡ്രേ-മാരി ആമ്പിയർ 1836 ജൂൺ 10-ന് ഫ്രാൻസിലെ മാർസെയിലിൽ മരിച്ചു. ഇന്നുവരെ വൈദ്യുതകാന്തികതയുടെയും ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെയും മേഖലകളെ സ്വാധീനിക്കുന്ന ശാസ്ത്രീയ നേട്ടങ്ങളുടെ പൈതൃകം അദ്ദേഹം പിന്നിൽ അവശേഷിപ്പിച്ചു. അദ്ദേഹത്തിന്റെ ബഹുമാനാർത്ഥം, വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ യൂണിറ്റായ ആമ്പിയർ (A) അദ്ദേഹത്തിന്റെ പേരിലാണ് അറിയപ്പെടുന്നത്.
ആമ്പിയർ നിയമം എന്താണ്?
ആമ്പിയർ നിയമം ഒരു കറന്റ് വഹിക്കുന്ന വയറിന് ചുറ്റുമുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രത്തെ വയറിലൂടെ ഒഴുകുന്ന വൈദ്യുത പ്രവാഹവുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന വൈദ്യുതകാന്തികതയുടെ അടിസ്ഥാന നിയമമാണ്. ഇത് 1820-ൽ ആൻഡ്രേ-മാരി ആമ്പിയർ കണ്ടെത്തി, ക്ലാസിക്കൽ വൈദ്യുതകാന്തികതയുടെ അടിത്തറയിടുന്ന നാല് മാക്സ്വെൽ സമവാക്യങ്ങളിൽ ഒന്നാണ്.
ഗണിത രൂപീകരണം
ആമ്പിയർ നിയമം പ്രസ്താവിക്കുന്നത്, ഒരു കറന്റ് വഹിക്കുന്ന വയറിന് ചുറ്റുമുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രം (B) വയറിലൂടെ ഒഴുകുന്ന കറന്റിന് (I) ആനുപാതികവും വയറിൽ നിന്നുള്ള ദൂരത്തിന് (r) വിപരീത അനുപാതത്തിലുമാണെന്നാണ്. ഗണിതശാസ്ത്രപരമായി, ഇത് ഇങ്ങനെ പ്രകടിപ്പിക്കാം:
$$∮B⋅dl = μ₀I$$
ഇവിടെ:
- $∮B⋅dl$ ഒരു അടഞ്ഞ ലൂപ്പിന് ചുറ്റുമുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ ലൈൻ ഇന്റഗ്രൽ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു
- $μ₀$ ശൂന്യതയുടെ പെർമിയബിലിറ്റി ആണ് $(4π × 10^{-7} H/m)$
- $I$ വയറിലൂടെ ഒഴുകുന്ന കറന്റ് ആണ്
- $dl$ അടഞ്ഞ ലൂപ്പിനൊപ്പം ഒരു ഡിഫറൻഷ്യൽ ദൈർഘ്യ വെക്റ്റർ ആണ്
വിശദീകരണം
ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം ഒഴുകുമ്പോൾ എപ്പോഴും ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നുവെന്ന് ആമ്പിയർ നിയമം അടിസ്ഥാനപരമായി പ്രസ്താവിക്കുന്നു. കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ ദിശ വലതുകൈ നിയമം നിർണ്ണയിക്കുന്നു. കറന്റിന്റെ ദിശയിൽ നിങ്ങളുടെ വലത് കൈത്തള്ള വയറിന് ചുറ്റും പൊതിഞ്ഞാൽ, നിങ്ങളുടെ വിരലുകൾ കാന്തികക്ഷേത്ര രേഖകളുടെ ദിശയിൽ ചുരുട്ടും.
കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ ശക്തി വയറിലൂടെ ഒഴുകുന്ന കറന്റിന് നേരിട്ട് ആനുപാതികമാണ്. ഇതിനർത്ഥം കൂടുതൽ കറന്റ് ഒഴുകുമ്പോൾ, കാന്തികക്ഷേത്രം ശക്തമാകുമെന്നാണ്.
വയറിൽ നിന്നുള്ള ദൂരത്തിന് കാന്തികക്ഷേത്രം വിപരീത അനുപാതത്തിലുമാണ്. ഇതിനർത്ഥം നിങ്ങൾ വയറിനോട് അടുത്തായിരിക്കുമ്പോൾ, കാന്തികക്ഷേത്രം ശക്തമാകുമെന്നാണ്.
ഉദാഹരണങ്ങൾ
ആമ്പിയർ നിയമം പ്രവർത്തിക്കുന്നതിന്റെ ചില ഉദാഹരണങ്ങൾ ഇതാ:
-
സോളിനോയിഡ്: ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം അതിലൂടെ ഒഴുകുമ്പോൾ ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഒരു വയർ കോയിൽ ആണ് സോളിനോയിഡ്. ഒരു സോളിനോയിഡിനുള്ളിലെ കാന്തികക്ഷേത്രം ശക്തവും ഏകീകൃതവുമാണ്, മോട്ടോറുകൾ, ജനറേറ്ററുകൾ, ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ തുടങ്ങിയ വിവിധ വൈദ്യുതകാന്തിക ഉപകരണങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കാം.
-
ഇലക്ട്രോമാഗ്നറ്റ്: ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിക്കാൻ ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു ഉപകരണമാണ് ഇലക്ട്രോമാഗ്നറ്റ്. ഭാരമേറിയ വസ്തുക്കൾ ഉയർത്തുന്നത്, ലോഹങ്ങൾ വേർതിരിക്കുന്നത്, വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത് എന്നിവയുൾപ്പെടെ വിവിധ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഇലക്ട്രോമാഗ്നറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
-
മാഗ്നറ്റിക് റെസൊനൻസ് ഇമേജിംഗ് (എംആർഐ): ശരീരത്തിനുള്ളിലെ വിശദമായ ചിത്രങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങളും റേഡിയോ തരംഗങ്ങളും ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു മെഡിക്കൽ ഇമേജിംഗ് ടെക്നിക്കാണ് എംആർഐ. ശരീരത്തിലെ കോശങ്ങളിലെ പ്രോട്ടോണുകൾ വിന്യസിക്കുന്നതിന് ശക്തമായ കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ എംആർഐ സ്കാനറുകൾ ശക്തമായ ഇലക്ട്രോമാഗ്നറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ പ്രോട്ടോണുകൾ ഉത്തേജിപ്പിക്കാൻ റേഡിയോ തരംഗങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് ചിത്രങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന സിഗ്നലുകൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു.
വിവിധ ശാസ്ത്ര-സാങ്കേതിക മേഖലകളിൽ നിരവധി പ്രയോഗങ്ങളുള്ള വൈദ്യുതകാന്തികതയുടെ അടിസ്ഥാന നിയമമാണ് ആമ്പിയർ നിയമം. വൈദ്യുത പ്രവാഹങ്ങളും കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങളും തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തെക്കുറിച്ച് ആഴത്തിലുള്ള ധാരണ നൽകുന്നു, വിവിധ തരത്തിലുള്ള വൈദ്യുതകാന്തിക ഉപകരണങ്ങളും സംവിധാനങ്ങളും രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാനും വികസിപ്പിക്കാനും നമ്മെ പ്രാപ്തരാക്കുന്നു.
ആമ്പിയർ സർക്യൂട്ടൽ നിയമം എന്താണ്?
ആമ്പിയർ സർക്യൂട്ടൽ നിയമം ഒരു കറന്റ് വഹിക്കുന്ന വയറിന് ചുറ്റുമുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രത്തെ വയറിലൂടെ ഒഴുകുന്ന വൈദ്യുത പ്രവാഹവുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ഒരു വൈദ്യുതകാന്തിക നിയമമാണ്. ഇത് 1820-ൽ ആൻഡ്രേ-മാരി ആമ്പിയർ കണ്ടെത്തി.
ഒരു കറന്റ് വഹിക്കുന്ന വയറിന് ചുറ്റുമുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രം വയറിലൂടെ ഒഴുകുന്ന കറന്റിന് ആനുപാതികവും വയറിൽ നിന്നുള്ള ദൂരത്തിന് വിപരീത അനുപാതത്തിലുമാണെന്ന് നിയമം പ്രസ്താവിക്കുന്നു. കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ ദിശ വലതുകൈ നിയമം നൽകുന്നു.
വിവിധ തരത്തിലുള്ള കറന്റ് വഹിക്കുന്ന കണ്ടക്ടറുകളുടെ ചുറ്റുമുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രം കണക്കാക്കാൻ ആമ്പിയർ സർക്യൂട്ടൽ നിയമം ഉപയോഗിക്കാം, ഉദാഹരണത്തിന് നേരായ വയറുകൾ, കോയിലുകൾ, സോളിനോയിഡുകൾ. രണ്ട് കറന്റ് വഹിക്കുന്ന വയറുകൾ തമ്മിലുള്ള ബലം കണക്കാക്കാനും ഇത് ഉപയോഗിക്കാം.
ആമ്പിയർ സർക്യൂട്ടൽ നിയമം എങ്ങനെ ഉപയോഗിക്കാമെന്നതിന്റെ ചില ഉദാഹരണങ്ങൾ ഇതാ:
-
ഒരു നേരായ വയറിന് ചുറ്റുമുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രം കണക്കാക്കാൻ, നമുക്ക് ഇനിപ്പറയുന്ന ഫോർമുല ഉപയോഗിക്കാം:
$$B = \frac{μ₀I}{2πr}$$
ഇവിടെ:
- $B$ ടെസ്ലയിലെ (T) കാന്തികക്ഷേത്ര ശക്തിയാണ്
- $μ₀$ ശൂന്യതയുടെ പെർമിയബിലിറ്റി ആണ് $(4π × 10^{-7} T·m/A)$
- $I$ വയറിലൂടെ ഒഴുകുന്ന കറന്റ് ആമ്പിയറിൽ (A) ആണ്
- $r$ മീറ്ററിൽ (m) വയറിൽ നിന്നുള്ള ദൂരമാണ്
-
ഒരു വയർ കോയിലിന് ചുറ്റുമുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രം കണക്കാക്കാൻ, നമുക്ക് ഇനിപ്പറയുന്ന ഫോർമുല ഉപയോഗിക്കാം:
$$B = \frac{μ₀NI}{2πr}$$
ഇവിടെ:
- $B$ ടെസ്ലയിലെ (T) കാന്തികക്ഷേത്ര ശക്തിയാണ്
- $μ₀$ ശൂന്യതയുടെ പെർമിയബിലിറ്റി ആണ് $(4π × 10^{-7} T·m/A)$
- $N$ കോയിലിലെ ചുറ്റുകളുടെ എണ്ണമാണ്
- $I$ കോയിലിലൂടെ ഒഴുകുന്ന കറന്റ് ആമ്പിയറിൽ (A) ആണ്
- $r$ മീറ്ററിൽ (m) കോയിലിന്റെ ആരമാണ്
-
രണ്ട് കറന്റ് വഹിക്കുന്ന വയറുകൾ തമ്മിലുള്ള ബലം കണക്കാക്കാൻ, നമുക്ക് ഇനിപ്പറയുന്ന ഫോർമുല ഉപയോഗിക്കാം:
$$F = \frac{μ₀I₁I₂L}{2πd}$$
ഇവിടെ:
- $F$ വയറുകൾ തമ്മിലുള്ള ബലം ന്യൂട്ടണിൽ (N) ആണ്
- $μ₀$ ശൂന്യതയുടെ പെർമിയബിലിറ്റി ആണ് $(4π × 10^{-7} T·m/A)$
- $I₁$, $I₂$ വയറുകളിലൂടെ ഒഴുകുന്ന കറന്റുകൾ ആമ്പിയറിൽ (A) ആണ്
- $L$ മീറ്ററിൽ (m) വയറുകളുടെ നീളമാണ്
- $d$ മീറ്ററിൽ (m) വയറുകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരമാണ്
വിവിധ തരത്തിലുള്ള കറന്റ് വഹിക്കുന്ന കണ്ടക്ടറുകളുടെ ചുറ്റുമുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രം കണക്കാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കാവുന്ന ഒരു ശക്തമായ ഉപകരണമാണ് ആമ്പിയർ സർക്യൂട്ടൽ നിയമം. രണ്ട് കറന്റ് വഹിക്കുന്ന വയറുകൾ തമ്മിലുള്ള ബലം കണക്കാക്കാനും ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ആമ്പിയർ നിയമം അനുസരിച്ച് കാന്തികക്ഷേത്രം നിർണ്ണയിക്കൽ (ഉദാഹരണം)
ഒരു കറന്റ് വഹിക്കുന്ന വയറിന് ചുറ്റുമുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രത്തെ വയറിലൂടെ ഒഴുകുന്ന വൈദ്യുത പ്രവാഹവുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന വൈദ്യുതകാന്തികതയുടെ അടിസ്ഥാന നിയമമാണ് ആമ്പിയർ നിയമം. ഒരു ബിന്ദുവിനെ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന വയർ ലൂപ്പിലൂടെ ഒഴുകുന്ന കറന്റിന് ആനുപാതികമാണ് ഒരു ബിന്ദുവിലെ കാന്തികക്ഷേത്രം എന്ന് ഇത് പ്രസ്താവിക്കുന്നു.
ഉദാഹരണം
1 A കറന്റ് വഹിക്കുന്ന ഒരു നീളമുള്ള നേരായ വയറിൽ നിന്ന് 1 സെന്റിമീറ്റർ അകലെയുള്ള ഒരു ബിന്ദുവിലെ കാന്തികക്ഷേത്രം കണക്കാക്കാൻ, നമുക്ക് ആമ്പിയർ നിയമം ഉപയോഗിക്കാം. വയറിനെ കേന്ദ്രീകരിച്ച് 1 സെന്റിമീറ്റർ ആരമുള്ള ഒരു വൃത്താകൃതിയിലുള്ള വയർ ലൂപ്പ് ഞങ്ങൾ സങ്കൽപ്പിക്കുന്നു. ലൂപ്പിലൂടെ ഒഴുകുന്ന കറന്റ് 1 A ആണ്.
ലൂപ്പിന്റെ മധ്യഭാഗത്തെ കാന്തികക്ഷേത്രം നൽകിയിരിക്കുന്നത്:
$$B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r}$$
ഇവിടെ:
- B ടെസ്ലയിലെ (T) കാന്തികക്ഷേത്രമാണ്
- μ0 ശൂന്യതയുടെ പെർമിയബിലിറ്റി ആണ് $(4π × 10^{-7} T·m/A)$
- I ആമ്പിയറിലെ (A) കറന്റ് ആണ്
- r മീറ്ററിൽ (m) ലൂപ്പിന്റെ ആരമാണ്
ഞങ്ങൾക്ക് അറിയാവുന്ന മൂല്യങ്ങൾ പ്ലഗ് ഇൻ ചെയ്യുമ്പോൾ, നമുക്ക് ലഭിക്കുന്നത്:
$$B = \frac{(4\pi \times 10^{-7} \text{ T}\cdot\text{m/A})\times (1 \text{ A})}{2\pi \times (0.01 \text{ m})}$$
$$B = 2 \times 10^{-5} \text{ T}$$
അതിനാൽ, 1 A കറന്റ് വഹിക്കുന്ന ഒരു നീളമുള്ള നേരായ വയറിൽ നിന്ന് 1 സെന്റിമീറ്റർ അകലെയുള്ള ഒരു ബിന്ദുവിലെ കാന്തികക്ഷേത്രം $2 × 10^{-5}$ T ആണ്.
ആമ്പിയർ നിയമത്തിന്റെ പ്രയോഗങ്ങൾ
ആമ്പിയർ നിയമം വിവിധ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:
- ഇലക്ട്രോമാഗ്നറ്റുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നു
- കറന്റ് വഹിക്കുന്ന വയറുകളുടെ ചുറ്റുമുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രം കണക്കാക്കുന്നു
- രണ്ട് കറന്റ് വഹിക്കുന്ന വയറുകൾ തമ്മിലുള്ള ബലം നിർണ്ണയിക്കുന്നു
- ഒരു വയറിലൂടെ ഒഴുകുന്ന കറന്റ് അളക്കുന്നു
കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കാനും കണക്കാക്കാനുമുള്ള ഒരു ശക്തമായ ഉപകരണമാണ് ആമ്പിയർ നിയമം. ഇത് വൈദ്യുതകാന്തികതയുടെ അടിസ്ഥാന നിയമങ്ങളിൽ ഒന്നാണ്.
വിവിധ കറന്റ് വിന്യാസങ്ങൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന കാന്തികക്ഷേത്രം കണക്കാക്കുന്നതിന് ഇത് ഒരു ഗണിത ചട്ടക്കൂട് നൽകുന്നു, ശാസ്ത്രത്തിന്റെയും എഞ്ചിനീയറിംഗിന്റെയും വിവിധ മേഖലകളിൽ നിരവധി പ്രയോഗങ്ങൾ ഉണ്ട്. ആമ്പിയർ നിയമത്തിന്റെ ചില പ്രയോഗങ്ങൾ ഇതാ:
1. ഒരു നേരായ വയറിന്റെ കാന്തികക്ഷേത്രം കണക്കാക്കൽ:
I കറന്റ് വഹിക്കുന്ന ഒരു നീളമുള്ള നേരായ വയർ പരിഗണിക്കുക. വയറിൽ നിന്ന് r ദൂരത്തിൽ കാന്തികക്ഷേത്രം (B) നൽകിയിരിക്കുന്നത് എന്ന് ആമ്പിയർ നിയമം പ്രസ്താവിക്കുന്നു:
$$B = \frac{μ₀ I}{2π r}$$
ഇവിടെ $μ₀$ ശൂന്യതയുടെ പെർമിയബിലിറ്റി ആണ് $(4π × 10^{-7} T·m/A)$. വയറിന് ചുറ്റുമുള്ള ഏത് ബിന്ദുവിലും കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ ശക്തിയും ദിശയും നിർണ്ണയിക്കാൻ ഈ സമവാക്യം നമ്മെ അനുവദിക്കുന്നു.
2. സോളിനോയിഡുകളും ഇലക്ട്രോമാഗ്നറ്റുകളും:
ഒരു കറന്റ് വഹിക്കുമ്പോൾ കോയിലിനുള്ളിൽ ഒരു ഏകീകൃത കാന്തികക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഒരു വയർ കോയിലാണ് സോളിനോയിഡ്. ഒരു സോളിനോയിഡിനുള്ളിലെ കാന്തികക്ഷേത്രം കണക്കാക്കാൻ