மின்னோட்டத்தின் காந்த விளைவு

ஓர்ஸ்டெட்டின் சோதனை#

ஓர்ஸ்டெட்டின் சோதனை என்பது 1820 ஆம் ஆண்டில் டேனிஷ் இயற்பியலாளர் ஹான்ஸ் கிறிஸ்டியன் ஓர்ஸ்டெட் மேற்கொண்ட ஒரு முக்கியமான சோதனையாகும். இது மின்சாரம் மற்றும் காந்தவியல் ஆகியவற்றுக்கிடையேயான தொடர்பை நிரூபித்து, மின்காந்தவியல் பற்றிய நமது புரிதலில் புரட்சியை ஏற்படுத்தியது.

பின்னணி

ஓர்ஸ்டெட்டின் சோதனைக்கு முன்னர், மின்சாரம் மற்றும் காந்தவியல் ஆகியவை தனித்தனி நிகழ்வுகளாகக் கருதப்பட்டன. மின்சாரம் மின்னூட்டங்களின் பாய்வுடன் தொடர்புடையதாக இருந்தது, அதே நேரத்தில் காந்தவியல் காந்தங்களின் ஈர்ப்பு மற்றும் விலக்கத்திற்குக் காரணமாக இருந்தது.

சோதனை

தனது சோதனையில், ஓர்ஸ்டெட் ஒரு மின்னோட்டத்தைச் சுமந்து செல்லும் கம்பியை ஒரு திசைகாட்டி ஊசிக்கு அருகில் வைத்தார். மின்னோட்டம் இயக்கப்படும் போது, ஊசி அதன் அசல் வடக்கு-தெற்கு நோக்கிலிருந்து விலகுவதை அவர் கவனித்தார். இந்த விலகல், மின்னோட்டம் கம்பியைச் சுற்றி ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்கியது என்பதைக் குறித்தது.

முக்கிய கவனிப்புகள்

ஓர்ஸ்டெட்டின் சோதனையின் போது பின்வரும் முக்கிய கவனிப்புகள் செய்யப்பட்டன:

• திசைகாட்டி ஊசியின் விலகலின் திசை, மின்னோட்டத்தின் திசையைப் பொறுத்தது.
• காந்தப்புலத்தின் வலிமை, மின்னோட்டத்தின் வலிமையுடன் அதிகரித்தது.
• காந்தப்புலம் கம்பிக்கு அருகில் மிகவும் வலிமையாக இருந்தது மற்றும் கம்பியிலிருந்து தூரத்துடன் குறைந்தது.

முக்கியத்துவம்

ஓர்ஸ்டெட்டின் சோதனை, மின்சாரம் மற்றும் காந்தவியல் ஆகியவற்றுக்கிடையேயான தொடர்புக்கான சோதனை ஆதாரத்தை வழங்கியது. இது மின்காந்தவியல் துறைக்கு அடித்தளம் அமைத்தது, இது அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தின் பல்வேறு பகுதிகளில் ஆழமான தாக்கத்தை ஏற்படுத்தியுள்ளது.

ஓர்ஸ்டெட்டின் சோதனையின் சில முக்கியமான தாக்கங்கள் பின்வருமாறு:

• மின்சார மோட்டார்களின் வளர்ச்சி, அவை மின் ஆற்றலை இயந்திர ஆற்றலாக மாற்றுகின்றன.
• ஜெனரேட்டர்களின் கண்டுபிடிப்பு, அவை இயந்திர ஆற்றலை மின் ஆற்றலாக மாற்றுகின்றன.
• தந்தி தொடர்புகளின் முன்னேற்றம், மின் சமிக்ஞைகளைப் பயன்படுத்தி நீண்ட தூர தொடர்புகளை அனுமதித்தது.
• ரேடியோ அலைகள், நுண்ணலைகள் மற்றும் ஒளி போன்ற மின்காந்த அலைகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கான அடிப்படை.

ஓர்ஸ்டெட்டின் சோதனை இயற்பியலின் வரலாற்றில் ஒரு முக்கிய தருணமாக இருந்தது. இது மின்சாரம் மற்றும் காந்தவியல் ஆகியவற்றுக்கிடையேயான தொடர்பை நிறுவியது, அறிவியல் ஆய்வு மற்றும் தொழில்நுட்ப கண்டுபிடிப்புக்கான புதிய வழிகளைத் திறந்தது. இந்த சோதனை மூலம் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட கொள்கைகள், மின்காந்தவியல் மற்றும் அதன் பல்வேறு துறைகளில் உள்ள பயன்பாடுகள் பற்றிய நமது புரிதலை வடிவமைத்துக் கொண்டிருக்கின்றன.

லோரென்ட்ஸ் விசை#

லோரென்ட்ஸ் விசை என்பது மின்காந்தவியலில் ஒரு அடிப்படை விசையாகும், இது நகரும் மின்னூட்டங்கள் மற்றும் காந்தப்புலங்களுக்கு இடையேயான தொடர்பை விவரிக்கிறது. இது 19 ஆம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதியில் இந்த கோட்பாட்டை உருவாக்கிய டச்சு இயற்பியலாளர் ஹென்ட்ரிக் லோரென்ட்ஸின் பெயரால் அழைக்கப்படுகிறது.

முக்கிய கருத்துக்கள்

• மின்னூட்டம்: மின்னூட்டம் என்பது பொருளின் ஒரு அடிப்படை பண்பாகும், இது நேர்மறை அல்லது எதிர்மறையாக இருக்கலாம். மின்னூட்டங்கள் மின்காந்த விசை மூலம் ஒன்றோடொன்று தொடர்பு கொள்கின்றன.
• காந்தப்புலம்: காந்தப்புலம் என்பது ஒரு காந்தம் அல்லது மின்னோட்டத்தைச் சுற்றியுள்ள இடத்தின் ஒரு பகுதியாகும், அங்கு காந்த விசையைக் கண்டறிய முடியும். காந்தப்புலங்கள் நகரும் மின்னூட்டங்களால் உருவாக்கப்படுகின்றன.
• லோரென்ட்ஸ் விசை: லோரென்ட்ஸ் விசை என்பது ஒரு காந்தப்புலத்தின் முன்னிலையில் ஒரு நகரும் மின்னூட்டத்தின் மீது செலுத்தப்படும் விசையாகும். இந்த விசை துகளின் மின்னூட்டத்திற்கு, காந்தப்புலத்தின் வலிமைக்கு மற்றும் துகளின் திசைவேகத்திற்கு விகிதாசாரமாகும்.

கணித வடிவமைப்பு

லோரென்ட்ஸ் விசை பின்வரும் சமன்பாட்டால் வழங்கப்படுகிறது:

$$\mathbf{F} = q(\mathbf{E} + \mathbf{v} \times \mathbf{B})$$

இங்கு:

• $F$ என்பது லோரென்ட்ஸ் விசை வெக்டர்
• $q$ என்பது துகளின் மின்னூட்டம்
• $E$ என்பது மின்புல வெக்டர்
• $v$ என்பது துகளின் திசைவேக வெக்டர்
• $B$ என்பது காந்தப்புல வெக்டர்

சமன்பாட்டின் வலது பக்கத்தில் உள்ள முதல் சொல் மின்சார விசையைக் குறிக்கிறது, இது ஒரு மின்புலத்தால் மின்னூட்டம் செய்யப்பட்ட துகளின் மீது செலுத்தப்படும் விசையாகும். இரண்டாவது சொல் காந்த விசையைக் குறிக்கிறது, இது ஒரு காந்தப்புலத்தால் நகரும் மின்னூட்டம் செய்யப்பட்ட துகளின் மீது செலுத்தப்படும் விசையாகும்.

லோரென்ட்ஸ் விசை என்பது அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தின் பல்வேறு துறைகளில் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்ட மின்காந்தவியலில் ஒரு அடிப்படை விசையாகும். இது மின்னூட்டங்கள் மற்றும் காந்தப்புலங்களுக்கு இடையேயான தொடர்புகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கான ஒரு சக்திவாய்ந்த கருவியாகும்.

பியோ-சாவார்ட்டின் விதி#

பியோ-சாவார்ட்டின் விதி என்பது மின்காந்தவியலில் ஒரு அடிப்படை சமன்பாடாகும், இது மின்னோட்டம் பாயும் கம்பியால் உருவாக்கப்படும் காந்தப்புலத்தை விவரிக்கிறது. இது ஒரு கம்பியின் வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்திற்கும், அது விண்வெளியில் கொடுக்கப்பட்ட புள்ளியில் உருவாக்கும் காந்தப்புலத்திற்கும் இடையேயான கணித தொடர்பை வழங்குகிறது.

முக்கிய கருத்துக்கள்:

• காந்தப்புலம் (B): காந்தப்புலம் என்பது ஒரு வெக்டர் அளவாகும், இது நகரும் மின்னூட்டங்கள் அனுபவிக்கும் காந்த விசையின் வலிமை மற்றும் திசையை விவரிக்கிறது. இது டெஸ்லா (T) இல் அளவிடப்படுகிறது.

• மின்னோட்டம் பாயும் கம்பி: மின்னோட்டத்தைச் சுமந்து செல்லும் ஒரு கம்பி அதைச் சுற்றி ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது. காந்தப்புலத்தின் வலிமை மின்னோட்டத்தின் அளவு மற்றும் கம்பியின் வடிவியல் ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது.

• பியோ-சாவார்ட்டின் விதி: இந்த விதி மின்னோட்டம் பாயும் கம்பியின் காரணமாக ஒரு புள்ளியில் காந்தப்புலத்தைக் கணக்கிடுவதற்கான சூத்திரத்தை வழங்குகிறது. காந்தப்புலம் மின்னோட்டத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகவும், கம்பிப் பகுதியின் நீளத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகவும் மற்றும் கம்பியிலிருந்து உள்ள தூரத்தின் வர்க்கத்திற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகவும் இருக்கும் என்று இது கூறுகிறது.

கணித சூத்திரம்:

பியோ-சாவார்ட்டின் விதிக்கான கணித வெளிப்பாடு பின்வருமாறு:

$$ \overrightarrow{dB} = \frac{\mu_0}{4\pi} \frac{I \overrightarrow{dl} \times \hat{r}}{r^2} $$

இங்கு:

• $\overrightarrow{dB}$ என்பது மின்னோட்டம் பாயும் கம்பியின் ஒரு சிறிய பகுதியின் காரணமாக கவனிப்பு புள்ளியில் உள்ள வேறுபட்ட காந்தப்புல வெக்டர் ஆகும்.
• $\mu_0$ என்பது கட்டற்ற இடத்தின் ஊடுருவுத்திறன், $4\pi \times 10^{-7} \text{ T}\cdot\text{m/A}$க்கு சமமான ஒரு மாறிலி.
• $I$ என்பது கம்பியின் வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்தின் அளவு.
• $\overrightarrow{dl}$ என்பது கம்பியின் ஒரு சிறிய பகுதியின் நீளம் மற்றும் திசையைக் குறிக்கும் ஒரு வெக்டர்.
• $\hat{r}$ என்பது மின்னோட்ட உறுப்பிலிருந்து கவனிப்பு புள்ளியை நோக்கிச் சுட்டிக்காட்டும் யூனிட் வெக்டர்.
• $r$ என்பது மின்னோட்ட உறுப்புக்கும் கவனிப்பு புள்ளிக்கும் இடையே உள்ள தூரம்.

பியோ-சாவார்ட்டின் விதி என்பது மின்காந்தவியலில் ஒரு அடிப்படைக் கொள்கையாகும், இது மின்சார மின்னோட்டங்கள் மற்றும் அவை உருவாக்கும் காந்தப்புலங்களுக்கு இடையேயான தொடர்பை விவரிக்கிறது. இது மின்னோட்டம் பாயும் கம்பியின் காரணமாக விண்வெளியில் எந்தப் புள்ளியிலும் காந்தப்புலத்தைக் கணக்கிடுவதற்கான கணித கட்டமைப்பை வழங்குகிறது. இந்த விதிக்கு மின் பொறியியல், இயற்பியல் மற்றும் பொருள் அறிவியல் உள்ளிட்ட பல்வேறு துறைகளில் பல பயன்பாடுகள் உள்ளன.

நேரான மின்னோட்டம் பாயும் கடத்தியால் ஏற்படும் காந்தப்புலம்#

பியோ-சாவார்ட்டின் விதி

நேரான மின்னோட்டம் பாயும் கடத்தியால் ஏற்படும் காந்தப்புலத்தை பியோ-சாவார்ட்டின் விதியைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடலாம். இந்த விதி, மின்னோட்டம் பாயும் உறுப்பின் காரணமாக ஒரு புள்ளியில் உள்ள காந்தப்புலம் மின்னோட்டத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகவும், உறுப்பின் நீளத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகவும் மற்றும் உறுப்பிலிருந்து புள்ளிக்கு உள்ள தூரத்தின் வர்க்கத்திற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகவும் இருக்கும் என்று கூறுகிறது.

காந்தப்புலத்திற்கான சூத்திரம்

நேரான மின்னோட்டம் பாயும் கடத்தியால் ஏற்படும் காந்தப்புலத்திற்கான சூத்திரம் பின்வருமாறு:

$$ \overrightarrow{B} = \frac{\mu_0}{4\pi} \frac{2I}{d} \sin\theta \hat{n} $$

இங்கு:

• $ \overrightarrow{B} $ என்பது காந்தப்புல வெக்டர்
• $ \mu_0 $ என்பது கட்டற்ற இடத்தின் ஊடுருவுத்திறன் $ (4\pi \times 10^{-7} \text{ T}\cdot\text{m/A}) $
• $ I $ என்பது கடத்தியின் வழியாக பாயும் மின்னோட்டம்
• $ d $ என்பது கடத்தியிலிருந்து காந்தப்புலம் கணக்கிடப்படும் புள்ளிக்கு உள்ள தூரம்
• $ \theta $ என்பது கடத்திக்கும் காந்தப்புலம் கணக்கிடப்படும் புள்ளியை இணைக்கும் கோட்டிற்கும் இடையே உள்ள கோணம்
• $ \hat{n} $ என்பது கடத்திக்கும் காந்தப்புலம் கணக்கிடப்படும் புள்ளியை இணைக்கும் கோட்டிற்கும் செங்குத்தாக இருக்கும் ஒரு யூனிட் வெக்டர்

காந்தப்புலத்தின் திசை#

நேரான மின்னோட்டம் பாயும் கடத்தியால் ஏற்படும் காந்தப்புலத்தின் திசையை வலது கை விதியைப் பயன்படுத்தி தீர்மானிக்கலாம். வலது கை விதியைப் பயன்படுத்த, உங்கள் வலது கட்டைவிரலை மின்னோட்டப் பாய்வின் திசையில் சுட்டிக்காட்டவும். பின்னர், உங்கள் விரல்களை கடத்தியைச் சுற்றி வளைக்கவும். உங்கள் விரல்கள் காந்தப்புலத்தின் திசையில் சுட்டிக்காட்டும்.

வட்ட மின்னோட்ட சுற்றால் ஏற்படும் காந்தப்புலம்#

வட்ட மின்னோட்ட சுற்று என்பது ஒரு வட்டத்தில் வளைக்கப்பட்டு மின்னோட்டத்தைச் சுமந்து செல்லும் கம்பியாகும். இது அதைச் சுற்றியுள்ள இடத்தில் ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது. வட்ட மின்னோட்ட சுற்றின் காந்தப்புலம் ஒரு காந்தத் தண்டின் காந்தப்புலத்தைப் போன்றது, இதில் வட துருவம் மற்றும் தென் துருவம் உள்ளன.

பியோ-சாவார்ட்டின் விதி

மின்னோட்டம் பாயும் கம்பியால் ஏற்படும் காந்தப்புலத்தை பியோ-சாவார்ட்டின் விதியைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடலாம். இந்த விதி, ஒரு புள்ளியில் உள்ள காந்தப்புலம் கம்பியின் வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்திற்கு விகிதாசாரமாகவும் மற்றும் கம்பியிலிருந்து உள்ள தூரத்தின் வர்க்கத்திற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகவும் இருக்கும் என்று கூறுகிறது.

ஒரு வட்ட மின்னோட்ட சுற்றுக்கு, சுற்றின் அச்சில் ஒரு புள்ளியில் காந்தப்புலத்தைக் கணக்கிட பியோ-சாவார்ட்டின் விதியைப் பயன்படுத்தலாம். சுற்றின் அச்சில் ஒரு புள்ளியில் உள்ள காந்தப்புலம் பின்வருமாறு வழங்கப்படுகிறது:

$$B = \frac{\mu_0 I}{4\pi R}\left(\frac{2\pi R^2}{(R^2 + z^2)^{3/2}}\right)$$

இங்கு:

• $B$ என்பது டெஸ்லா (T) இல் உள்ள காந்தப்புலம்
• $\mu_0$ என்பது கட்டற்ற இடத்தின் ஊடுருவுத்திறன் $(\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \text{ T}\cdot\text{m/A})$
• $I$ என்பது ஆம்பியர் (A) இல் உள்ள சுற்றின் மின்னோட்டம்
• $R$ என்பது மீட்டர் (m) இல் உள்ள சுற்றின் ஆரம்
• $z$ என்பது மீட்டர் (m) இல் உள்ள சுற்றின் மையத்திலிருந்து அச்சில் உள்ள புள்ளிக்கு உள்ள தூரம்

காந்தப்புலக் கோடுகள்#

வட்ட மின்னோட்ட சுற்றின் காந்தப்புலக் கோடுகள் ஒருமைய வட்டங்களாகும். காந்தப்புலக் கோடுகள் சுற்றுக்கு அருகில் நெருக்கமாகவும், சுற்றிலிருந்து தொலைவில் அகலமாகவும் இருக்கும். காந்தப்புலக் கோடுகளின் திசை வலது கை விதியால் வழங்கப்படுகிறது.

வட்ட மின்னோட்ட சுற்றின் காந்தப்புலம் ஒரு காந்தத் தண்டின் காந்தப்புலத்தைப் போன்றது. வட்ட மின்னோட்ட சுற்றின் காந்தப்புலத்தை பியோ-சாவார்ட்டின் விதியைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடலாம். வட்ட மின்னோட்ட சுற்றுகள் மின்காந்தங்கள், மோட்டார்கள், ஜெனரேட்டர்கள் மற்றும் மின்மாற்றிகள் உள்ளிட்ட பல்வேறு பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

ஆம்பியரின் விதி#

ஆம்பியரின் விதி என்பது மின்காந்தவியலில் ஒரு விதியாகும், இது மின்னோட்டம் பாயும் கம்பியைச் சுற்றியுள்ள காந்தப்புலத்தை கம்பியின் வழியாக செல்லும் மின்சார மின்னோட்டத்துடன் தொடர்புபடுத்துகிறது. இது 1820 ஆம் ஆண்டில் ஆண்ட்ரே-மேரி ஆம்பியரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.

ஆம்பியரின் விதியின் கணித வடிவம்

ஆம்பியரின் விதியின் கணித வடிவம்:

$$\oint\overrightarrow{B}\cdot d\overrightarrow{l}=\mu_0I$$

இங்கு:

• $\overrightarrow{B}$ என்பது காந்தப்புல வெக்டர்
• $d\overrightarrow{l}$ என்பது ஒரு மூடிய வளையத்தில் உள்ள வேறுபட்ட நீள வெக்டர்
• $\mu_0$ என்பது கட்டற்ற இடத்தின் ஊடுருவுத்திறன்
• $I$ என்பது வளையத்தின் வழியாக செல்லும் மின்னோட்டம்

ஆம்பியரின் விதியின் விளக்கம்

ஆம்பியரின் விதி, மின்னோட்டம் பாயும் கம்பியைச் சுற்றியுள்ள காந்தப்புலம் கம்பியின் வழியாக செல்லும் மின்னோட்டத்திற்கு விகிதாசாரமாகும் என்று கூறுகிறது. காந்தப்புலத்தின் திசை வலது கை விதியால் வழங்கப்படுகிறது.

வலது கை விதியைப் பயன்படுத்த, உங்கள் வலது கட்டைவிரலை மின்னோட்டத்தின் திசையில் சுட்டிக்காட்டவும். உங்கள் விரல்கள் காந்தப்புலத்தின் திசையில் வளைக்கும்.

ஆம்பியரின் விதியின் பயன்பாடுகள்

ஆம்பியரின் விதிக்கு பல பயன்பாடுகள் உள்ளன, அவற்றில் சில:

• மின்னோட்டம் பாயும் கம்பியைச் சுற்றியுள்ள காந்தப்புலத்தைக் கணக்கிடுதல்
• மின்காந்தங்களை வடிவமைத்தல்
• இரண்டு மின்னோட்டம் பாயும் கம்பிகளுக்கு இடையேயான விசையைத் தீர்மானித்தல்

ஆம்பியரின் விதி என்பது பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்ட மின்காந்தவியலின் ஒரு அடிப்படை விதியாகும். காந்தப்புலங்களின் நடத்தையைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் கணிப்பதற்கும் இது ஒரு சக்திவாய்ந்த கருவியாகும்.

வலது கை கட்டைவிரல் விதி அல்லது மேக்ஸ்வெல்லின் திருகு தள்ளி விதி#

வலது கை கட்டைவிரல் விதி, மேக்ஸ்வெல்லின் திருகு தள்ளி விதி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது மின்னோட்டம் பாயும் கம்பியைச் சுற்றியுள்ள காந்தப்புலத்தின் திசையைத் தீர்மானிக்கப் பயன்படும் ஒரு நினைவுக் குறிப்பாகும். இது மின்சார மின்னோட்டங்களால் உருவாக்கப்பட்ட காந்தப்புலத்தைக் காட்சிப்படுத்தவும் புரிந்துகொள்ளவும் ஒரு எளிய மற்றும் பயனுள்ள வழியாகும்.

வலது கை கட்டைவிரல் விதியைப் பயன்படுத்துவது எப்படி

வலது கை கட்டைவிரல் விதியைப் பயன்படுத்த, பின்வரும் படிகளைப் பின்பற்றவும்:

1. உங்கள் வலது கட்டைவிரலை மரபார்ந்த மின்னோட்டப் பாய்வின் திசையில் (நேர்மறையிலிருந்து எதிர்மறை) சுட்டிக்காட்டவும்.
2. உங்கள் கட்டைவிரலின் திசையில் உங்கள் விரல்களை கம்பியைச் சுற்றி வளைக்கவும்.
3. உங்கள் விரல்கள் வளைக்கும் திசை கம்பியைச் சுற்றியுள்ள காந்தப்புலக் கோடுகளின் திசையைக் குறிக்கிறது.

உதாரணம்

இடமிருந்து வலமாக மின்னோட்டத்தைச் சுமந்து செல்லும் ஒரு கம்பியைக் கவனியுங்கள். கம்பியைச் சுற்றியுள்ள காந்தப்புலத்தின் திசையைத் தீர்மானிக்க, பின்வரும் படிகளைப் பின்பற்றவும்:

1. உங்கள் வலது கட்டைவிரலை மின்னோட்டப் பாய்வின் திசையில் (இடமிருந்து வலமாக) சுட்டிக்காட்டவும்.
2. உங்கள் கட்டைவிரலின் திசையில் உங்கள் விரல்களை கம்பியைச் சுற்றி வளைக்கவும்.
3. உங்கள் விரல்கள் கடிகார திசையில் வளைக்கும், இது கம்பியைச் சுற்றியுள்ள காந்தப்புலக் கோடுகள் கம்பியை மையமாகக் கொண்டு ஒருமைய வட்டங்களை உருவாக்குகின்றன என்பதைக் குறிக்கிறது.

வலது கை கட்டைவிரல் விதியின் பயன்பாடுகள்#

வலது கை கட்டைவிரல் விதி என்பது பல்வேறு சூழ்நிலைகளில் காந்தப்புலங்களைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் காட்சிப்படுத்துவதற்கும் பயனுள்ள கருவியாகும், அவற்றில் சில:

• ஒரு சோலனாய்டைச் சுற்றியுள்ள காந்தப்புலத்தின் திசையைத் தீர்மானித்தல்.
• ஒரு மின்காந்தத்தின் துருவமுனைப்பைக் கண்டறிதல்.
• ஒரு காந்தப்புலத்தில் மின்னோட்டம் பாயும் கம்பியின் மீது செலுத்தப்படும் விசையின் திசையைக் கணித்தல்.
• மின்சார மோட்டார்கள் மற்றும் ஜெனரேட்டர்களை வடிவமைத்தல் மற்றும் கட்டுதல்.

வலது கை கட்டைவிரல் விதி என்பது காந்தப்புலங்களைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் காட்சிப்படுத்துவதற்கும் ஒரு எளிய ஆனால் சக்திவாய்ந்த கருவியாகும். இது மின்காந்தவியலில் ஒரு அடிப்படைக் கருத்தாகும் மற்றும் மின் பொறியியல் மற்றும் இயற்பியலில் பல பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது.

மின்னோட்டத்தின் காந்த விளைவு தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டுகள்#

எடுத்துக்காட்டு 1: ஒரு நீண்ட நேரான கம்பி

ஒரு நீண்ட நேரான கம்பி 10 A மின்னோட்டத்தைச் சுமந்து செல்கிறது. கம்பியிலிருந்து 10 செமீ தொலைவில் உள்ள புள்ளியில் காந்தப்புலம் என்ன?

தீர்வு:

நீண்ட நேரான கம்பியின் காந்தப்புலத்திற்கான சூத்திரத்தை நாம் பயன்படுத்தலாம்:

$$B = \frac{\mu_0 I}{2\pi d}$$

இங்கு:

• $B$ என்பது டெஸ்லா (T) இல் உள்ள காந்தப்புலம்
• mu_0 என்பது கட்டற்ற இடத்தின் ஊடுருவுத்திறன் $mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \text{ T.m/A}$
• $I$ என்பது ஆம்பியர் (A) இல் உள்ள மின்னோட்டம்
• $d$ என்பது மீட்டர் (m) இல் கம்பியிலிருந்து உள்ள தூரம்

கொடுக்கப்பட்ட மதிப்புகளை சூத்திரத்தில் பிரதியிட, நாம் பெறுவது:

$$B = \frac{(4\pi \times 10^{-7} \text{ T$\cdot$m/A})(10 \text{ A})}{2\pi (0.1 \text{ m})}$$

$$B = 2 \times 10^{-6} \text{ T}$$

எனவே, கம்பியிலிருந்து 10 செமீ தொலைவில் உள்ள புள்ளியில் காந்தப்புலம் $2 \times 10^{-6} \text{ T}$ ஆகும்.

எடுத்துக்காட்டு 2: கம்பியின் வட்ட வளையம்

கம்பியின் ஒரு வட்ட வளையத்தின் ஆரம் 5 செமீ மற்றும் 2 A மின்னோட்டத்தைச் சுமந்து செல்கிறது. வளையத்தின் மையத்தில் காந்தப்புலம் என்ன?

தீர்வு:

கம்பியின் வட்ட வளையத்தின் மையத்தில் காந்தப்புலத்திற்கான சூத்திரத்தை நாம் பயன்படுத்தலாம்:

$$B = \frac{\mu_0 I}{2R}$$

இங்கு:

• $B$ என்பது டெஸ்லா (T) இல் உள்ள காந்தப்புலம்
• $\mu_0$ என்பது கட்டற்ற இடத்தின் ஊடுருவுத்திறன் $mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \text{ Tm/A}$
• $I$ என்பது ஆம்பியர் (A) இல் உள்ள மின்னோட்டம்
• $R$ என்பது மீட்டர் (m) இல் உள்ள வளையத்தின் ஆரம்

கொடுக்கப்பட்ட மதிப்புகளை சூத்திரத்தில் பிரதியிட, நாம் பெறுவது:

$$B = \frac{(4\pi \times 10^{-7} \text{ T$\cdot$m/A})(2 \text{ A})}{2(0.05 \text{ m})}$$

$$B = 4 \times 10^{-6} \text{ T}$$

எனவே, வளையத்தின் மையத்தில் காந்தப்புலம் $4 \times 10^{-6} \text{ T}$ ஆகும்.

எடுத்துக்காட்டு 3: ஒரு சோலனாய்டு

ஒரு சோலனாய்டு என்பது கம்பியின் ஒரு நீண்ட, உருளை சுருள் ஆகும். சோலனாய்டின் வழியாக ஒரு மின்னோட்டம் செலுத்தப்படும் போது, அது சுருளின் உள்ளே ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது. சோலனாய்டின் உள்ளே உள்ள காந்தப்புலம் பின்வரும் சூத்திரத்தால் வழங்கப்படுகிறது:

$$B = \mu_0 nI$$

இங்கு:

• $B$ என்பது டெஸ்லா (T) இல் உள்ள காந்தப்புலம்
• mu_0 என்பது கட்டற்ற இடத்தின் ஊடுருவுத்திறன் $mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \text{ T m/A}$
• $n$ என்பது சோலனாய்டின் மீட்டருக்கு திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை
• $I$ என்பது ஆம்பியர் (A) இல் உள்ள மின்னோட்டம்

ஒரு சோலனாய்டு மீட்டருக்கு 1000 திருப்பங்களைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் 5 A மின்னோட்டத்தைச் சுமந்து செல்கிறது. சோலனாய்டின் உள்ளே காந்தப்புலம் என்ன?

தீர்வு:

கொடுக்கப்பட்ட மதிப்புகளை சூத்திரத்தில் பிரதியிட, நாம் பெறுவது:

$$B = (4\pi \times 10^{-7} \text{ T$\cdot$m/A})(1000 \text{ turns/m})(5 \text{ A})$$

$$B = 2 \times 10^{-3} \text{ T}$$

எனவே, சோலனாய்டின் உள்ளே காந்தப்புலம் $2 \times 10^{-3} \text{ T}$ ஆகும்.

மின்னோட்டத்தின் காந்த விளைவு FAQs#

மின்னோட்டத்தின் காந்த விளைவு என்றால் என்ன?

மின்னோட்டத்தின் காந்த விளைவு என்பது ஒரு கடத்தியின் வழியாக பாயும் மின்சார மின்னோட்டம் அதைச் சுற்றி ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்கும் நிகழ்வைக் குறிக்கிறது. இந்த காந்தப்புலம் எலக்ட்ரான்கள் போன்ற நகரும் மின்னூட்டங்களின் மீது ஒரு விசையைச் செலுத்துகிறது, மேலும் சில பொருட்களில் காந்தத்தன்மைய