مقناطیسی انڈکشن کیا ہے؟

اس مضمون میں، ہم یہ سمجھنے کی کوشش کریں گے کہ مقناطیسی انڈکشن کیا ہے، اس کا مقناطیسی میدان سے کیا تعلق ہے، مقناطیسی انڈکشن کا کرنٹ سے کیا تعلق ہے، اور یہ کرنٹ کو کیسے متاثر کرتا ہے۔ آئیے ہم ان بنیادی اصولوں کو یاد کرتے ہیں جو انڈکشن لائنوں کی سمت کا تعین کرتے ہیں، اور ہم کچھ ایسے فارمولوں کو بھی نوٹ کریں گے جو میگنیٹوسٹیٹکس کے مسائل کو حل کرنے میں مدد کریں گے۔

خلا میں کسی منتخب نقطہ پر مقناطیسی میدان کی خصوصیت کی طاقت مقناطیسی انڈکشن B ہے۔ یہ ویکٹر کی مقدار اس قوت کا تعین کرتی ہے جس کے ساتھ مقناطیسی میدان اس میں حرکت کرنے والے چارج شدہ ذرہ پر کام کرتا ہے۔ اگر ذرہ کا چارج q ہے، اس کی رفتار v ہے اور خلا میں دیئے گئے نقطہ پر مقناطیسی میدان کی شمولیت B ہے، تو مقناطیسی میدان کی طرف سے اس مقام پر ایک قوت ذرہ پر کام کرتی ہے:

اس طرح، B ایک ویکٹر ہے جس کی شدت اور سمت اس طرح ہے کہ مقناطیسی میدان کی طرف حرکت پذیر چارج پر کام کرنے والی لورینٹز فورس کے برابر ہے:

یہاں، الفا رفتار ویکٹر اور مقناطیسی انڈکشن ویکٹر کے درمیان زاویہ ہے۔ لورینٹز فورس ویکٹر F رفتار ویکٹر اور مقناطیسی انڈکشن ویکٹر پر کھڑا ہے۔اس کی سمت کا تعین یکساں مقناطیسی میدان میں مثبت چارج شدہ ذرہ کی حرکت کے لیے کیا جاتا ہے۔ بائیں ہاتھ کی حکمرانی:

«اگر بائیں ہاتھ کو اس طرح رکھا جائے کہ مقناطیسی انڈکشن کا ویکٹر ہتھیلی میں داخل ہو، اور چار پھیلی ہوئی انگلیاں مثبت چارج والے ذرے کی حرکت کی سمت میں ہوں، تو انگوٹھا، 90 ڈگری پر جھکا ہوا، کی سمت دکھائے گا۔ لورینٹز فورس۔»

چونکہ موصل میں کرنٹ چارج شدہ ذرات کی حرکت ہے، اس لیے مقناطیسی انڈکشن کو فریم پر یکساں مقناطیسی فیلڈ کے ساتھ کام کرنے والے زیادہ سے زیادہ مکینیکل لمحے کے تناسب کے طور پر بھی بیان کیا جا سکتا ہے جو فریم میں کرنٹ کی پیداوار کے رقبے کے لحاظ سے ہے۔ فریم:

مقناطیسی انڈکشن مقناطیسی میدان کی ایک بنیادی خصوصیت ہے، جو برقی میدان کی طاقت کی طرح ہے... SI نظام میں، مقناطیسی انڈکشن کو ٹیسلا (T) میں ماپا جاتا ہے، CGS سسٹم میں گاس (G) میں۔ 1 ٹیسلا = 10,000 گاس۔ 1 T ایسی یکساں مقناطیسی فیلڈ کی شمولیت ہے جس میں 1 N • m کے برابر قوتوں کا زیادہ سے زیادہ گھومنے والا مکینیکل لمحہ رقبہ 1 m2 کے فریم پر کام کرتا ہے جس کے ذریعے 1 A کا کرنٹ بہتا ہے۔

ویسے، 50 ° کے طول بلد پر زمین کے مقناطیسی میدان کا انڈکشن اوسطاً 0.00005 T ہے، اور خط استوا پر - 0.000031 T۔ مقناطیسی انڈکشن ویکٹر کو ہمیشہ مقناطیسی فیلڈ لائن کی طرف مماس طور پر ہدایت کی جاتی ہے۔

یکساں مقناطیسی میدان میں رکھے گئے لوپ کو مقناطیسی بہاؤ Ф، — مقناطیسی انڈکشن ویکٹر کا بہاؤ داخل کیا جاتا ہے۔ مقناطیسی بہاؤ F کی وسعت سموچ کی نسبت مقناطیسی انڈکشن ویکٹر کی سمت، اس کی وسعت اور مقناطیسی انڈکشن کی لکیروں سے چھیدنے والے سموچ کے علاقے پر منحصر ہے۔اگر ویکٹر B لوپ کے رقبے پر کھڑا ہے، تو لوپ میں گھسنے والا مقناطیسی بہاؤ F زیادہ سے زیادہ ہوگا۔

انڈکشن کی اصطلاح بذات خود لاطینی "انڈکشن" سے آئی ہے، جس کا مطلب ہے "رہنمائی" (مثلاً کوئی سوچ تجویز کرنا — یعنی سوچ پیدا کرنا)۔ مترادفات: رہنمائی، پس منظر، تعلیم۔ برقی مقناطیسی انڈکشن کے رجحان کے ساتھ الجھن میں نہ پڑنا۔

زندہ تار اس کے ارد گرد ہے مقناطیسی میدان… برقی رو کا مقناطیسی میدان 1820 میں ڈنمارک کے ماہر طبیعیات ہنس کرسچن اورسٹڈ نے دریافت کیا تھا۔ ایک سیدھی تار کے ساتھ بہنے والے برقی کرنٹ I کے مقناطیسی فیلڈ B کے انڈکشن کی قوت کی لکیروں کی سمت کا تعین کرنے کے لیے، دائیں ہاتھ کے اسکرو یا جمبل اصول کا استعمال کریں:

"جیمبل ہینڈل کی گردش کی سمت مقناطیسی انڈکشن B کی لکیروں کی سمت کی نشاندہی کرتی ہے، اور جمبل کی ترقی پسند حرکت موصل میں کرنٹ کی سمت کے مساوی ہے۔"

اس صورت میں، کرنٹ I والے کنڈکٹر سے R کے فاصلے پر مقناطیسی انڈکشن B کی قدر فارمولے سے معلوم کی جا سکتی ہے:

مقناطیسی مستقل کہاں ہے:

اگر الیکٹرو سٹیٹک فیلڈ E کی شدت کی لکیریں، مثبت چارجز سے شروع ہو کر، منفی چارجز پر ختم ہوتی ہیں، تو مقناطیسی انڈکشن B کی لائنیں ہمیشہ بند رہتی ہیں۔ برقی چارجز کے برعکس، مقناطیسی چارجز جو کہ برقی چارجز جیسے کھمبے بناتے ہیں فطرت میں نہیں ملے۔

اب چند الفاظ مستقل میگنےٹ کے بارے میں… 19ویں صدی کے آغاز میں، فرانسیسی محقق اور قدرتی طبیعیات دان آندرے میری ایمپیئر نے مالیکیولر کرنٹ کے بارے میں ایک مفروضہ تجویز کیا۔ ایمپیئر کے مطابق، ایٹم نیوکلی کے ارد گرد الیکٹران کی حرکت ابتدائی کرنٹ پیدا کرتی ہے، جس کے نتیجے میں ان کے گرد ابتدائی مقناطیسی میدان بنتے ہیں۔اور اگر فیرو میگنیٹ کا ایک ٹکڑا کسی بیرونی مقناطیسی میدان میں رکھا جائے تو یہ خوردبینی مقناطیس اپنے آپ کو بیرونی میدان میں موڑ لیں گے اور فیرو میگنیٹ کا ٹکڑا مقناطیس بن جائے گا۔

اعلی بقایا میگنیٹائزیشن ویلیو والے مادے، جیسے نیوڈیمیم-آئرن بوران مرکب، آج طاقتور مستقل میگنےٹ حاصل کرنا ممکن بناتے ہیں۔ نیوڈیمیم میگنےٹ 10 سالوں میں اپنی میگنیٹائزیشن کا 1-2٪ سے زیادہ نہیں کھوتے ہیں۔ لیکن انہیں + 70 ° C یا اس سے زیادہ درجہ حرارت پر گرم کرکے آسانی سے ڈی میگنیٹائز کیا جا سکتا ہے۔

ہم امید کرتے ہیں کہ اس مضمون نے آپ کو اس بارے میں عمومی خیال حاصل کرنے میں مدد کی ہے کہ مقناطیسی انڈکشن کیا ہے اور یہ کہاں سے آتا ہے۔