চৌম্বক ক্ষেত্র এবং চৌম্বক বল হাতে হাতে যায়। এই প্রবন্ধে, আমরা এই দুইয়ের মধ্যে আকর্ষণীয় সম্পর্ক নিয়ে আলোচনা করব।
A চৌম্বক ক্ষেত্র একটি প্রকৃত সত্তা যা একটি বর্তমান-বহনকারী পরিবাহী বা চলমান চার্জ বা চুম্বকের চারপাশে স্থান পূরণ করে। এটি ছাড়াও একটি চলমান চার্জযুক্ত কণার উপর একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের দ্বারা ক্রিয়াশীল বল হল চৌম্বক বল.
চৌম্বক ক্ষেত্র কিভাবে চৌম্বক শক্তির সাথে সংযুক্ত
এটি আরও সুনির্দিষ্টভাবে বোঝার জন্য, যদি আমরা একটি স্ট্যাটিক চার্জ রাখিe একটি চৌম্বক ক্ষেত্র, চার্জ কোন বল অনুভব করে না, তাই একটি চৌম্বক ক্ষেত্র সংজ্ঞায়িত করতে, আমরা একটি চার্জ নিই q যার সাথে চলছে vবর্ণনাy v যেমন একটি ক্ষেত্রে [চিত্র. 1(ক)]
যদি [latex]F_{m}[/latex] হয় চলমান চার্জে ক্ষেত্র দ্বারা প্রয়োগ করা বল, তাহলে পরীক্ষামূলকভাবে এটি পাওয়া গেছে যে;
- [latex]F_{m}\propto v[/latex]
- [latex]F_{m}\propto q[/latex]
- [latex]F_{m}\propto v\sin \Theta[/latex]
যদি [latex]F_{m}[/latex] হয় চলমান চার্জে ক্ষেত্র দ্বারা প্রয়োগ করা বল, তাহলে পরীক্ষামূলকভাবে এটি পাওয়া গেছে যে;
উপরের তিনটি পয়েন্ট একত্রিত করে, আমরা প্রাপ্ত করি
[latex]F_{m}= Bqvsin\Theta[/latex] …………(1)
এখানে B সমানুপাতিক ধ্রুবক, এবং এটি দেয় চৌম্বক ক্ষেত্রের মাত্রা। এটি হিসাবে পরিচিত চৌম্বকীয় প্রবাহ ঘনত্ব বা চৌম্বক ক্ষেত্র আনয়ন, বা কেবল চৌম্বক ক্ষেত্র। এইটা একটি ছদ্ম-ভেক্টর, এবং আমরা এটি B দ্বারা চিহ্নিত করি।
যখন একটি চৌম্বক ক্ষেত্র চৌম্বক শক্তির সমান হয়
আমরা যদি q=1, v=1 এবং [latex]\Theta [/latex] বিবেচনা করি = 90⁰
সমীকরণ থেকে (1), [latex]F_{m}= B[/latex]
সুতরাং এখানে, আমরা বলতে পারি যে একটি বিন্দুতে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রটি এইভাবে একটি ইউনিট চার্জের উপর কাজ করে এমন চৌম্বকীয় শক্তির সমান যখন এটি চৌম্বক ক্ষেত্রের লম্ব দিকে একক বেগের সাথে চলে।
ভেক্টর নোটেশনে, [latex]F_{m}= q(B\times v)[/latex]
স্পষ্টতই, [latex]F_{m}[/latex] চৌম্বক হিসাবে পরিচিত লরেন্টজ ফোর্স, v এবং B ধারণকারী সমতলে লম্ব।
ক্ষেত্রে, [latex]\overrightarrow{v}\perp \overrightarrow{B}[/latex],[latex]|\overrightarrow{v}\times \overrightarrow{B}|= vBsin90^{\circ}= vB[ /ক্ষীর]
সেই ক্ষেত্রে, [latex]F_{m}= qvB[/latex]
যেমন, [latex]F_{m}= qvB[/latex]
[latex]B= frac{F_{m}}{qv}[/latex]
If [latex]F_{m}[/latex] = 1N, q=1C এবং v = 1m/s
তারপর, [latex]1T= frac{N}{C(m/s)}[/latex]
[ল্যাটেক্স]1T= ফ্র্যাক{N}{Ampere}[/latex]
সার্জারির SI B এর একক বলা হয় টেসলা(টি)
সুতরাং, একটি বিন্দুতে চৌম্বক ক্ষেত্রটিকে এইভাবে এক টেসলা বলা হয় যদি 1 কুলম্ব চার্জ 1 মিটার/সেকেন্ড বেগ সহ চৌম্বক ক্ষেত্রের দিকে লম্বভাবে চলার সময় 1 নিউটন শক্তি অনুভব করে।
চৌম্বক ক্ষেত্র এবং চৌম্বকীয় শক্তির দিকনির্দেশ
চৌম্বক ক্ষেত্র তার উৎসের দিকে প্রবাহিত হয় না যা বর্তমান; পরিবর্তে, এটি স্রোতের দিকে স্বাভাবিক প্রবাহিত হয়। উপরন্তু, দ চৌম্বক বল চৌম্বক ক্ষেত্রের লম্ব কাজ।
ডান হাতের থাম্ব রুল ব্যবহার করে চৌম্বক ক্ষেত্রের দিক নির্ণয় করা যায়। ডান হাতের বুড়ো আঙুলের নিয়ম অনুযায়ী; যদি একটি কারেন্ট বহনকারী তার হাতে রাখা হয়, তবে থাম্বের দিকটি কারেন্টের দিক নির্দেশ করে এবং আঙ্গুলের দিকটি চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রবাহের দিক নির্দেশ করে।
উদাহরণ
যদি আমরা একটি গ্রহণ করি বার চুম্বক এবং এটি একটি লোহার পেরেকের কাছে আনুন, এক পর্যায়ে, পেরেকটি চুম্বকের দিকে চলে যায় এবং এটিতে লেগে থাকে। তদুপরি, এটি সেখানেই থাকে যতক্ষণ না আমরা এটিকে চুম্বক থেকে ম্যানুয়ালি আলাদা করি। তাহলে লোহার পেরেক চুম্বকের সাথে লেগে থাকে কেন?
পিছনে কারণ হল আকর্ষণ শক্তি যা পেরেক এবং চুম্বককে একত্রে সংযুক্ত করে। এই বলটি পেরেকের উপর চুম্বক দ্বারা প্রয়োগ করা হয়, এবং তাই একে চৌম্বক বল বলা হয়।
এখানে একটি আকর্ষণীয় প্রশ্ন যা আমি আপনাকে উত্তর দিতে চাই; চৌম্বক বল হয় যোগাযোগ বল, বা অন্য কথায়, চুম্বক এবং পেরেকের মধ্যে যোগাযোগ কি চুম্বকের পেরেককে আকর্ষণ করার জন্য প্রয়োজনীয়?
যখন আমরা চুম্বকটিকে ধীরে ধীরে লোহার পেরেকের দিকে নিয়ে যাই, এবং এই সময়ে, পেরেকটিও চুম্বকের দিকে যেতে শুরু করে, এর অর্থ হল চুম্বক এবং পেরেকের মধ্যে কোনও যোগাযোগ না থাকলেও বলটি কার্যকর হয়েছিল। অতএব, আমরা বলতে পারি যে চৌম্বকীয় শক্তি a নয় যোগাযোগ বল.
এই অ-যোগাযোগ প্রকৃতি কি করে চৌম্বক শক্তি আমাদের বলুন
এটি আমাদের বলে যে এর চারপাশে চুম্বক দ্বারা উত্পাদিত একটি অদৃশ্য ক্ষেত্র রয়েছে এবং আপনি যদি কোনটি আনেন ফেরোম্যাগনেটিক এই ক্ষেত্রে উপাদান, তারপর এটি আকর্ষণ শক্তি অনুভব করে. আমরা এই ক্ষেত্রটি দেখতে পারি না, তবে এটি বিদ্যমান।
এখন আরও একটি আকর্ষণীয় প্রশ্ন, আপনি কি মনে করেন যে চুম্বকের চারপাশের এলাকা জুড়ে এই ক্ষেত্রের শক্তি ধ্রুবক?
আমাকে সহজ উপায়ে ব্যাখ্যা করতে দিন, ধরুন যে কোনও জায়গায় একটি অপারেটিং ওয়্যারলেস ফিডেলিটি রাউটার রয়েছে। এটি কিছু দূরত্বে আমাদের সম্পূর্ণ দিক নির্দেশনা প্রদান করে। বর্তমানে মোবাইলকে নেট এর সাথে সংযুক্ত করার জন্য, আমরা শুধুমাত্র এই পরিবর্তনের সময় এটি আনতে চাই। এই সংকেত রাউটারের কাছাকাছি শক্তিশালী।
"আপনি আপনার সেলুলার ফোনকে রাউটারের যত কাছে আনবেন, সিগন্যাল তত শক্তিশালী হবে"।
এক বুঝতে পারেন চুম্বক একই পদ্ধতির সঙ্গে। চুম্বক এর চারপাশে শক্তির একটি ক্ষেত্র রয়েছে। এই ক্ষেত্রের শক্তি চুম্বকের কাছাকাছি বড় এবং আমরা এটি থেকে আরও দূরে যাওয়ার প্রবণতা কমিয়ে দেয়।
এই ক্ষেত্রের সময় আপনি যে কোনো ফেরোম্যাগনেটিক বস্তু আনলে, এটি একটি আকর্ষণীয় বল অনুভব করে। আমরা সেই বস্তুটিকে চুম্বকের কাছে নিয়ে আসার প্রবণতা যত বেশি, বৃহত্তর বল এটি কোনো উদ্দেশ্য না হওয়া পর্যন্ত পারদর্শী হবে একবার বলটি চুম্বকের দিকে আইটেমটি লাফানোর জন্য যথেষ্ট বিশাল হবে।
চৌম্বক ক্ষেত্র এবং চৌম্বকীয় শক্তির সমস্যা
আসুন কিছু মৌলিক সমস্যার সমাধান করে চৌম্বক ক্ষেত্র এবং চৌম্বকীয় শক্তির সম্পর্ক বুঝতে পারি।
সমস্যা ঘ
20 কুলম্ব চার্জে প্রয়োগ করা চৌম্বক ক্ষেত্র খুঁজুন 2m/s বেগ সহ চৌম্বক ক্ষেত্রের দিকে লম্বভাবে চলছে এবং 5 নিউটন শক্তি অনুভব করে।
সমাধান:
প্রদত্ত চৌম্বকীয় বল, [ল্যাটেক্স]F_{m}[/latex]
চার্জ কণার বেগ, [ল্যাটেক্স]ভি[/লেটেক্স]
চৌম্বক ক্ষেত্র,
চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি 0.125 টেসলা।
সমস্যা ঘ
শক্তি 50 টেসলার চৌম্বক ক্ষেত্রের সমকোণে একক বেগের সাথে 2 কুলম্ব চার্জ সহ একটি চার্জ কণা দ্বারা অভিজ্ঞ চৌম্বকীয় বল খুঁজুন।
সমাধান:
We চৌম্বকীয় শক্তির সমীকরণ জানুন এবং চৌম্বক ক্ষেত্র হল
সুতরাং, কণা দ্বারা অভিজ্ঞ বল হল 100 নিউটন।
প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন | প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী
Q. কিভাবে চৌম্বক ক্ষেত্র এবং চৌম্বক বল একে অপরের সাথে পরিবর্তিত হয়?
উত্তর: “চৌম্বকীয় বল F এর সাথে সরাসরি সমানুপাতিক চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি" চৌম্বক ক্ষেত্র শক্তিশালী হওয়ার সাথে সাথে চৌম্বকীয় শক্তিও বৃদ্ধি পায় এবং এর বিপরীতে।
প্র. চৌম্বক ক্ষেত্রের কোন বিন্দুতে, চার্জ কণা সবচেয়ে শক্তিশালী চৌম্বকীয় শক্তি অনুভব করে?
উত্তর: চৌম্বক ক্ষেত্র রেখা দিয়ে প্রবেশ করে দক্ষিণ মেরু চুম্বক এবং উত্তর মেরু থেকে পাতা. এই চৌম্বকীয় শক্তির কারণে বিপরীত মেরুর তুলনায় যে কোনও মেরুতে সবচেয়ে শক্তিশালী অনুভব করা যায়।
Q. চৌম্বক ক্ষেত্র কি চৌম্বক শক্তিকে প্রভাবিত করে?
উত্তর: চৌম্বক ক্ষেত্রের বিভিন্ন বিন্দুতে চলন্ত চার্জের দ্বারা অভিজ্ঞ বল ভিন্ন।
বৈদ্যুতিক চার্জযুক্ত কণার চলাচলের কারণে সৃষ্ট আকর্ষণ বা বিকর্ষণের চৌম্বকীয় শক্তি বৈদ্যুতিক মোটর এবং চুম্বকের মতো প্রভাবের প্রতি লোহার আকর্ষণের জন্য দায়ী। স্ট্যাটিক চার্জ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের অভিজ্ঞতা দেয় যেখানে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র এবং চৌম্বক ক্ষেত্র চলন্ত চার্জগুলির মধ্যে অভিজ্ঞতা হতে পারে। দুটি চলমান চার্জের মধ্যে এই চৌম্বকীয় শক্তিকে একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের দ্বারা অন্য একটি চার্জের উপর প্রভাব হিসাবে বোঝা যায়।
Q. চৌম্বক বল চৌম্বক ক্ষেত্রে লম্ব কেন?
উত্তর: যদি দুটি বস্তু বা সত্তা একে অপরের সাথে সমকোণে থাকে তার মানে তারা একে অপরের সাথে লম্ব।
কারণ চৌম্বক (লরেন্টজ) ক্ষেত্র সরাসরি [latex]v\times B[/latex] এর সমানুপাতিক, যেখানে v হল চলমান চার্জের বেগ এবং B হল চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি। আমরা জানি, ভেক্টর ক্রস পণ্য সর্বদা ভেক্টর ফ্যাক্টরগুলির একে অপরের সাথে সমকোণে থাকে, বলটি v এর লম্ব।
Q. চৌম্বক বল কি কাজ করে?
উত্তর: চৌম্বক শক্তি কাজ করে না।
যদি Q একটি পরিমাণ [latex]dl= vdt[/latex] স্থানান্তর করে, কাজটি সম্পন্ন হয়
এটি ঘটে কারণ [ল্যাটেক্স](B\times v)[/latex] v এর লম্ব, তাই [ল্যাটেক্স](B\times v).v= 0[/latex]
"চৌম্বকীয় বলগুলি চার্জ কণা যে দিকে চলে যায় সেদিকে বিপরীত হতে পারে তবে এটিকে গতি বাড়তে বা ধীর করতে পারে না।"
