مقناطیسی میدان کی طاقت۔ مقناطیسی قوت

تار یا کنڈلی کے ارد گرد ہمیشہ برقی کرنٹ رہتا ہے۔ مقناطیسی میدان… مستقل مقناطیس کا مقناطیسی میدان ایٹم میں اپنے مدار میں الیکٹرانوں کی حرکت کی وجہ سے ہوتا ہے۔

ایک مقناطیسی میدان اس کی طاقت کی طرف سے خصوصیات ہے. مقناطیسی میدان کی طاقت H مکینیکل طاقت کی طرح ہے۔ یہ ایک ویکٹر کی مقدار ہے، یعنی اس کی وسعت اور سمت ہے۔

مقناطیسی میدان، یعنی مقناطیس کے ارد گرد کی جگہ کو مقناطیسی لکیروں سے بھرا ہوا دکھایا جا سکتا ہے، جو مقناطیس کے شمالی قطب سے نکل کر قطب جنوبی میں داخل ہوتی ہیں (تصویر 1)۔ مقناطیسی لائن کے ٹینجنٹ مقناطیسی میدان کی طاقت کی سمت کی نشاندہی کرتے ہیں۔

مقناطیسی میدان زیادہ مضبوط ہوتا ہے جہاں مقناطیسی لکیریں گھنی ہوتی ہیں (مقناطیس کے کھمبوں پر یا کرنٹ لے جانے والی کنڈلی کے اندر)۔

کرنٹ I اور کنڈلی کے موڑوں کی تعداد ω زیادہ ہوگی، تار کے قریب مقناطیسی میدان (یا کوائل کے اندر) اتنا ہی زیادہ ہوگا۔

خلا میں کسی بھی مقام پر مقناطیسی میدان H کی طاقت جتنی زیادہ پروڈکٹ ∙ ω زیادہ ہوتی ہے اور مقناطیسی لکیر کی لمبائی اتنی ہی کم ہوتی ہے:

H = (I ∙ ω) / l۔

اس مساوات سے یہ معلوم ہوتا ہے کہ مقناطیسی میدان کی طاقت کو ماپنے کی اکائی ایمپیئر فی میٹر (A/m) ہے۔

دی گئی یکساں فیلڈ میں ہر مقناطیسی لائن کے لیے، مصنوعات H1 ∙ l1 = H2 ∙ l2 = … = H ∙ l = I ∙ ω برابر ہیں (تصویر 1)۔

چاول۔ 1۔

مقناطیسی سرکٹس میں پروڈکٹ H ∙ l برقی سرکٹس میں وولٹیج کی طرح ہے اور اسے مقناطیسی وولٹیج کہا جاتا ہے، اور مقناطیسی انڈکشن لائن کی پوری لمبائی کے ساتھ لے جانے کو مقناطیسی قوت (ns) Fm: Fm = H ∙ l = کہا جاتا ہے۔ میں ∙ ω۔

مقناطیسی قوت Fm کو ایمپیئر میں ماپا جاتا ہے، لیکن تکنیکی مشق میں، نام ایمپیئر کے بجائے، نام ایمپیئر-ٹرن استعمال کیا جاتا ہے، جو اس بات پر زور دیتا ہے کہ Fm کرنٹ اور موڑ کی تعداد کے متناسب ہے۔

بغیر کور کے بیلناکار کنڈلی کے لیے، جس کی لمبائی اس کے قطر (l≫d) سے بہت زیادہ ہے، کنڈلی کے اندر مقناطیسی میدان کو یکساں سمجھا جا سکتا ہے، یعنی کنڈلی کی پوری اندرونی جگہ میں اسی مقناطیسی فیلڈ کی طاقت کے ساتھ H (تصویر 1)۔ چونکہ ایسی کوائل کے باہر کا مقناطیسی میدان اس کے اندر کی نسبت بہت کمزور ہوتا ہے، اس لیے بیرونی مقناطیسی میدان کو نظر انداز کیا جا سکتا ہے اور حساب میں یہ فرض کیا جاتا ہے کہ n۔ c کوائل کنڈلی کے اندر فیلڈ کی طاقت کی پیداوار کے برابر ہے کنڈلی کی لمبائی کے گنا۔

تار اور موجودہ کنڈلی کے مقناطیسی میدان کی قطبیت کا تعین جمبل قاعدہ سے ہوتا ہے۔ اگر جمبل کی آگے کی حرکت کرنٹ کی سمت کے ساتھ موافق ہے، تو جمبل ہینڈل کی گردش کی سمت مقناطیسی لکیروں کی سمت کی نشاندہی کرے گی۔

کی مثالیں

1. 3 A کا ایک کرنٹ 2000 موڑ کے کنڈلی سے گزرتا ہے۔ ن کیا ہے؟ v. کنڈلی؟

Fm = I ∙ ω = 3 ∙ 2000 = 6000 A. کنڈلی کی مقناطیسی طاقت 6000 ایمپیئر موڑ ہے۔

2. 2500 موڑ والے کوائل میں n ہونا چاہیے۔ p. 10000 A. اس کے ذریعے کون سا کرنٹ بہنا چاہیے؟

I = Fm / ω = (I ∙ ω) / ω = 10000/2500 = 4 A۔

3.ایک کرنٹ I = 2 A کنڈلی سے بہتا ہے۔ n فراہم کرنے کے لیے کوائل میں کتنے موڑ ہونے چاہئیں۔ گاؤں 8000 اے

ω = Fm / I = (I ∙ ω) / I = 8000/2 = 4000 موڑ۔

4. 100 موڑ کے ساتھ 10 سینٹی میٹر لمبی کوائل کے اندر، مقناطیسی میدان H = 4000 A/m کی مضبوطی کو یقینی بنانا ضروری ہے۔ کنڈلی میں کتنا کرنٹ ہونا چاہیے؟

کنڈلی کی مقناطیسی قوت Fm = H ∙ l = I ∙ ω ہے۔ لہذا، 4000 A/m ∙ 0.1 m = I ∙ 100; I = 400/100 = 4 A۔

5. کوائل کا قطر (سولینائڈ) D = 20 ملی میٹر ہے، اور اس کی لمبائی l = 10 سینٹی میٹر ہے۔ کوائل کو تانبے کے تار سے زخم کیا گیا ہے جس کا قطر d = 0.4 ملی میٹر ہے۔ کنڈلی کے اندر مقناطیسی فیلڈ کی طاقت کیا ہے اگر اسے 4.5V پر آن کیا جائے؟

موصلوں کی تعداد بغیر موصلیت کی موٹائی ω = l∶d = 100∶ 0.4 = 250 موڑ۔

لوپ کی لمبائی π ∙ d = 3.14 ∙ 0.02 m = 0.0628 m۔

کنڈلی کی لمبائی l1 = 250 ∙ 0.0628 m = 15.7 m۔

کوائل کی فعال مزاحمت r = ρ ∙ l1 / S = 0.0175 ∙ (4 ∙ 15.7) / (3.14 ∙ 0.16) = 2.2 اوہم۔

موجودہ I = U/r = 4.5 / 2.2 = 2.045 A ≈2 A۔

کنڈلی کے اندر مقناطیسی میدان کی طاقت H = (I ∙ ω) / l = (2 ∙ 250) / 0.1 = 5000 A/m۔

6. سیدھی تار سے 1، 2، 5 سینٹی میٹر کے فاصلے پر مقناطیسی میدان کی طاقت کا تعین کریں جس کے ذریعے کرنٹ I = 100 A بہتا ہے۔

آئیے فارمولہ H ∙ l = I ∙ ω استعمال کریں۔

ایک سیدھی تار کے لیے ω = 1 اور l = 2 ∙ π ∙ r،

جہاں سے H = I / (2 ∙ π ∙ r)۔

H1 = 100 / (2 ∙ 3.14 ∙ 0.01) = 1590 A/m; H2 = 795 A/m؛ H3 = 318 A/m