07.02.00 – ධාරාවේ චුම්භක ඵලය

0
308

බයෝ සාවාට් නියමය

\triangle B\;=\;\frac\mu{4\operatorname{𝜋}}\;\;\frac{I\triangle l\;\sin\left(\theta\right)}{r^2}

μo= මාධ්‍යයේ චුම්භක පාරගම්‍යතාව

 \theta= අංශු මාත්‍රයේ මධ්‍ය ලක්ෂයට අඳින ලද ස්පර්ශකයත් මධ්‍ය ලක්ෂ්‍යය හා අදාළ ලක්ෂ්‍යය යා කරන සරල රේඛාවත් අතර සුළු කෝණයයි.

r = අංශු මාත්‍ර කොටසේ මධ්‍ය ලක්ෂයත් අදාල සලකනු ලබන ලක්ෂ්‍යය අතර කෙටිම දුර.

  • සලකන ලද ලක්ෂයක් මත සම්පුර්ණ චුම්භක ස්‍රාව ඝනත්වය සෙවීමට නම් කම්බියේ සෑම කුඩා කොටසකින්ම ඇති කරන චුම්භක ස්‍රාව ඝනත්වයන් එකතු කළ යුතුය.

විශේෂ අවස්ථා

  1. වෘත්තාකාර කම්බි පුඩුවක කේන්ද්‍රයේ චුම්භක ස්‍රාව ඝනත්වය
  1. අපරිමිත දිගැති කම්බි පුඩුවකට යම් දුරකින් ඇති ලක්ෂ්‍යයක චුම්භක ශ්‍රාව ඝනත්වය
  • කම්බියේ දෙකෙළවර ම අපරිමිත දිගැති නම්
  • කම්බියේ එක කෙළවරක් පමණක් අපරිමිත දිගැති නම්
  1. පරිනාලිකාවක අක්ෂය මත චුම්භක ස්‍රාව ඝනත්වය

දැන් ඉහත අවස්ථා පිළිබඳව වෙන වෙනම සලකා බලමු.

1.වෘත්තාකාර කම්බි පුඩුවක කේන්ද්‍රයේ චුම්භක ස්‍රාව ඝනත්වය

  • අරය r වන වෘත්තාකාර කම්බි පුඩුවක I ධාරාවක් ගලා යයි නම් , කේන්ද්‍රයේ චුම්භක ස්‍රාව ඝනත්වය පහත පරිදි ලබා ගත හැක.

දඟරයේ වට n සංඛ්‍යාවක් තිබේ නම්,

2.I ධාරාවක් රැගෙන යන අපරිමිත දිග සෘජු සන්නායකයක් අවට චුම්භක ස්‍රාව ඝනත්වය

i. කම්බියේ දෙකෙලවරම අපරිමිත දිගැති නම්

ii. කම්බියේ එක කෙළවරක් පමණක් අපරිමිත දිගක් තිබේ නම්

3.පරිනාලිකාවක අක්ෂය මත චුම්භක ස්‍රාව ඝනත්වය

  • සිලින්ඩරයක් ආකාරයට ඔතා ගත් පරිවරණය කළ කම්බි දඟරයක් පරිනාලිකාවක් නම් වේ.
  • පරිනාලිකාවක අක්ෂය මත චුම්භක ස්‍රාව ඝනත්වය , කම්බියේ ධාරාව හා එක්ක දිගක වට සංඛ්‍යාව මත රඳා පවතී.

B =μnI

n = N/L   (ඒකක දිගක පොට)

මැක්ස්වෙල් කස්කුරුප්පු නියමය

  • සන්නායකයක් අවට චුම්භක ක්ෂේත්‍රයේ දිශාව සොයා ගැනීමට මැක්ස්වෙල්ගේ කස්කුරුප්පු නියමය යොදා ගනී.
  • දකුණතේ මහපට ඇඟිල්ල කම්බියේ ධාරාව යන දිශාවට යොමු කළ විට අනෙක් ඇඟිලි වක්‍ර වී ඇති දිශාව ඔස්සේ චක්‍රීය වළලු ලෙස චුම්භක බල රේඛා ඇති වේ.

කම්බියක් අවට චුම්භක ක්ෂේත්‍රය

1.කඩදාසි තලයෙන් ඉවතට ධාරාව ඇති විට

2.කඩදාසි තලය තුළට ධාරාව ඇති විට   

                                                    

කඩදාසි තලය දිගේ ධාරව ගලා යන සන්නායකයක් අවට ඇතිවන චුම්භක ක්ෂේත්‍රය මෙසේ දැක්විය හැක

සෘජු කම්බියකට ලම්භකව ඇති තලයක් මත කම්බිය නිසා ඇතිවන බල රේඛා මේ පරිදි දැක්විය හැක

සමාන්තර කම්බි දෙකක ධාරාව ගලන විට ඇතිවන අන්‍යෝන්‍ය බල

AB කම්බියේ I1 ධාරාව නිසා a දුරින් ඇති CD කම්බිය මතට ඇතිවන චුම්භක ශ්‍රාව ඝණත්වය B නම්, (කම්බියේ දිග≫a)

මෙම ශ්‍රාව ඝණත්වය  නිසා CD කම්බියේ ඒකක දිගක් මත ඇතිවන බලය,

මෙසේම  CD කම්බියේ ධාරාව නිසාද AB කම්බිය මත බලයක් ඇතිවේ.

ඉහත බලයම  CD දෙසට ඇති වන බව පෙන්විය හැක.

එනම් එකම දිශාවට ධාරාව ගලන කම්බි මත අන්‍යෝන්‍ය ආකර්ශණ බල ඇතිවේ. එය ශ්‍රාව ආකෘතිය අනුව පෙන්විය හැකිය.

ඉහත පරිදිම, කම්බි දෙකෙහි ධාරා ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශාවන්ට පවතින විට පෙර ලබාගත් විශාලත්වයෙන්ම යුත් විකර්ශණ බල ඇතිවන බව පෙන්විය හැකිය.

F=\frac{\mu_0\;I_1\;I_2\;d}{2\mathrm{πa}}

ස්‍රාව ආකෘතිය සැලකූ විට කම්බි දෙක අතරින් ස්‍රාව රේඛා එකම දිශාවකට ගමන් කිරීම නිසා ඒවා තෙරපීමකට ලක්වේ.

ඒවායේ චක්‍රීය දිශාවන් වෙනස් බැවින් සංයුක්ත වීමක් සිදු නොවේ.

එමනිසා විකර්ශණ බල ඇතිවන බව කිව හැක.

ඇම්පියරය අර්ථ දැක්වීම

  • රික්තයක 1m පරතරයකින් තබා ඇති අපරිමිත ලෙස දිගැති සිහින් නග්න සෘජු එකිනෙකට සමාන්තර සන්නායක දෙකක් තුලින් සමාන අගයයන් ඇති විද්‍යුත් ධාරා ගලන විට එක් සන්නායකයක් නිසා අනිකේ 1m දිග ප්‍රමාණයක් මත 2×10-7N විශාලත්වයක් ඇති යාන්ත්‍රික බලයක් ගොඩනැගෙන විට එක් එක් සන්නායකය තුලින් ගලා ගිය විද්‍යුත් ධාරා 1A බැගින් ලෙස අර්ථ දැක්වේ.
  • මෙම අර්ථ දැක්වීම යොදාගනිමින් රික්තයක පාරගම්‍යතාව සඳහා පහත පරිදී අගයයක් ලබාගත හැක.
F=\frac{\mu_0\;I_1\;I_2\;d}{2\mathrm{πa}} \\2\times10^{-7}\;=\frac{\mu_0\;\times1\times1\times1}{2\pi\times1}

μ0 = 4π x 10-7 N m-2 A

Video Links:

Results

#1. විශාලත්වය 0.1 T වූ සිරස්ව පහලට ක්‍රියාකරන චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් තුළ තබා ඇති 0.5 m දිගැති සන්නායක කම්බියක් නැගෙනහිර සිට බටහිර දිශාවට 10 A ධාරාවක් රැගෙන යයි නම්, එම කම්බිය මත ඇතිවන බලයේ විශාලත්වය සහ දිශාව වනුයේ පිළිවෙලින්?

#2. 10 cm දිගැති තිරස්ව පිහිටුවා ඇති 0.3 g ස්කන්ධයක් සහිත කම්බියක් තුලින් 5 A ධාරාවක් ගලයි. කම්බිය තිරස්ව සමතුලිතව තබා ගැනීම සඳහා අවශ්‍ය චුම්භක ක්ෂේත්‍රයේ විශාලත්වය වනුයේ? (T)

#3. I ධාරාවක් රැගෙන යන සෘජු සන්නායක කම්බියක් රූපයේ පරිදි අරය r වූ වෘත්තාකාර පුඩුවක් සෑදෙන සේ වෙන්වී ගොස් නැවත හමුවේ. වෘත්තාකාර පුඩුවේ කේන්ද්‍රය වන O හි චුම්භක ස්‍රාව ඝනත්වය වනුයේ? (T)

#4. I ධාරාවක් රැගෙන යන අනන්ත දිගැති සෘජු සන්නායක කම්බියක් රූපයේ පරිදි අරය r වූ වෘත්තාකාර පුඩුවක් සෑදෙන සේ නවා ඇත. (P හිදී කම්බිය එකිනෙක ස්පර්ශ නොවන බව සලකන්න.) වෘත්තාකාර කම්බි පුඩුවේ කේන්ද්‍රය වන O හි චුම්භක ස්‍රාව ඝනත්වය වනුයේ? (K = μoI / 2πr)

#5. පාදයක දිග a වන සමචතුරස්‍රාකාර කම්බි පුඩුවක් තුලින් I ධාරාවක් ගලන විට එහි කේන්ද්‍රයේ චුම්භක ස්‍රාව ඝනත්වය කොපමණද? (K = μoI / aπ)

#6. 10 g ස්කන්ධයක් ඇති 10 cm දිගැති ලෝහ දණ්ඩක් තිරසට 60° ආනතියකින් යුත් සුමට තලයක් මත තබා ඇති අතර ඒ හරහා 3 A ධාරාවක් ගලයි. දැන්, ඒකාකාර B චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් සිරස්ව පහලට ඇති කල විට දණ්ඩ තලය මත සමතුලිතව පවත්වා ගැනීමට අවශ්‍ය B හි අගය වනුයේ? (T)

#7. කේන්ද්‍රය O වන වෘත්තාකාර ABCD සන්නායක පුඩුවක A හා C ලක්ෂ්‍ය අතරට කෝෂයක් සම්බන්ධ කර ඇත. AOC කෝණයේ විශාලත්වය 60° කි. B1 හා B2 යනු පිලිවෙලින් ABC හා ADC හි ගලන ධාරා නිසා O හි ඇතිවන චුම්භක ක්ෂේත්‍රයන්ගේ විශාලත්වයන් නම්, B1/B2 හි අගය වනුයේ?

#8. එකිනෙකට සමාන්තරව 0.5 m ඈත්ව පිහිටි අපරිමිත දිගැති සෘජු තඹ සන්නායක දෙකක් හරහා 5 A ධාරාවන් එකිනෙකට ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශාවන් ඔස්සේ ගලයි. එම කම්බි අතර හටගන්නා බලයේ විශාලත්වය වනුයේ?

#9. A, B, C එකිනෙකට සමාන්තරව පිහිටි සමාන දිගින් යුත් පිලිවෙලින් I, I, 2I ධාරාවන් රැගෙන යන සන්නායක කම්බි වේ. A හා B අතර මෙන් ම B හා C අතර දුර ද x වේ. B මඟින් A මත F1 බලයක් ද, C මඟින් A මත F2 බලයක් ද ඇති කරයි නම් F1 / F2 සොයන්න. (දිශාව සලකන්න.)

finish

ඔබේ අදහස් හා ප්‍රශ්න ඇතුළත් කරන්න.