07.01.02 – සන්නායකයක් මත චුම්භක බලය

0
391

චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක තැබූ ධාරාවක් ගෙන යන සන්නායකයක් මත බලය

ස්‍රාව ඝනත්වය B වූ  චුම්බක ක්ෂේත්‍රයට θ කෝණයක් ආනතව තැබූ I ධාරාවක් ගෙන යන l දිග සන්නායකයක් මත ක්‍රියා කරන බලය

F = BІl sinθ

සන්නායකය චුම්බක ක්ෂේත්‍රයට සමාන්තරව ඇත්නම් F = 0

සන්නායකය චුම්බක ක්ෂේත්‍රයට ලම්බකව පවතී නම් F = BІl

ෆ්ලෙමින්ගේ වමත් නීතිය

  • මෙම අවස්ථාවේදී ක්‍රියා කරන චුම්බක බලයේ දිශාව ලබා දෙන්නේ ෆ්ලෙමින්ගේ වමත් නීතිය මගිනි.
  • වම් අතේ මහපටැඟිල්ල, දබරැඟිල්ල හා මැදැඟිල්ල එකිනෙකට ලම්බක වන දිශා 3ක් ඔස්සේ තබා ඇති විට,

  1. දබරැඟිල්ල – චුම්බක ක්ෂේත්‍රය දිශාවට

  1. මැදැඟිල්ල – සන්නායකය තුළ ධාරාවේ දිශාවට යොමු කළ විට

  1. මහපටැඟිල්ලෙන් – සන්නායකය මත ක්‍රියා කරන බලයේ දිශාව දැක්වේ.

  • ධාරාව ගෙන යන සන්නායකය චුම්බක ක්ෂේත්‍රයට θ කෝණයකින් ආනත නම් එවිට B cos θ මගින් සන්නායකය දිශාවට ඇති චුම්බක ස්‍රාව ඝනත්ව සංරචකයත්, B sin θ මගින් සන්නායකයට ලම්භක දිශාවට ඇති චුම්බක ස්‍රාව ඝනත්වයේ සංරචකයත් දැක්වේ.
  • B cos θ මගින් බලයක් ඇති නොවන අතර B sin θ මගින් බලයක් ඇති වේ. එම නිසා මෙම B sin θ හි දිශාව ෆ්ලෙමින්ගේ වමත් නීතිය සඳහා භාවිත කරයි.

ධාරා තුලාව

  • කම්බියක ධාරාවක් ගලායන විට ඇතිවන චුම්භක බලය එක් එක් සාධකය මත රඳා පවතින ආකාරය නිරීක්ෂණය කිරීමටත් ක්‍රමාංකිත ප්‍රස්තාරයක් භාවිතයෙන් නො දන්නා සෙවීමටත් ධාරා තුලාව භාවිතා කරයි.

ධාරා තුලාවේ ව්‍යුහයක් පහත දැක්වේ.

  • සෘජුකෝණාස්‍රාකර කම්බි රාමුවක් OO/   අක්ෂය වටා සුමට ව විවර්තනය කර ඇත.
  • රාමුව විවර්තන ලක්ෂය හරහා ධාරාවක් ඇතුළු කර AB බාහුව ඔස්සේ ගලා යාමට සැලැස්වීමෙන් AB මත පහළ දිශාවට චුම්භක බලයක් සාදා ගත හැක.
  • ධාරාව යැවීමට පෙර m ස්කන්ධය තිරස් බාහුව ඔස්සේ සීරුමාරු කර සමතුලිත කර ගනු ලැබේ.
  • ඉන්පසු ධාරාව යවා නැවත සමතුලිත කිරීමට m ස්කන්ධය චලනය කළ යුතු දුර මැන ගනු ලැබේ.

නැවත සමතුලිත වූ පසු,

චුම්භක බලය නිසා ඇති වූ ඝූර්ණය = m ස්කන්ධයේ බර නිසා ඇති වන  ඝූර්ණය

BIL Y = mg\times x\\ 

  • අනෙක් සාධක නියතව තබා ධාරාව වෙනස් කර විට සමතුලිතව තිබීමට අවශ්‍ය x මැනිය හැක.
  • එවිට I \alpha  x  පෙනී යයි.
  • එවිට F \alpha  I බව පැහැදිලි වේ.
  • චුම්භක කොටස් එකතු කිරීමෙන් හෝ ඉවත් කිරීමෙන් චුම්භක ක්ෂේත්‍රය තුල පවතින දිග වෙනස් කළ හැක.
  • එවිට සමතුලිත කිරීමට අවශ්‍ය x මැනගත් විට F \alpha  L බව දැක්විය හැක.
  • දන්නා ධාරාවක් සඳහා සමතුලිත දිග x මිනුම් කර ක්‍රමාංකිත ප්‍රස්තාරයක් ඇන්ද විට නොදන්නා ධාරාවක් සඳහා x මැන ගැනීමෙන් ප්‍රස්තාරය ඇසුරෙන් එම නොදන්නා ධාරාව සොයා ගත හැක.

Video Links:

Results

#1. ඉලෙක්ට්‍රෝනයක් හා ප්‍රෝටෝනයක් සමාන රේඛීය ගම්‍යතා සහිතව ඒකාකාර චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් තුලට ලම්භකව ඇතුළු වේ. පහත ප්‍රකාශ අතුරින් සත්‍ය වනුයේ?

#2. ඉලෙක්ට්‍රෝන දෙකක් ඒකාකාර චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක බලපෑම යටතේ වෘත්තාකාර පථවල ගමන් කරයි. R1 හා R2 අතර අනුපාතය 1:3 නම්, ඒවායේ වේග අතර අනුපාතය V1/V2 වන්නේ?

#3. ස්‍රාව ඝනත්වය B වන ඒකාකාර තිරස් චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක Q විශාලත්වයකින් යුතු ප්‍රතිවිරුද්ධ ආරෝපණ දරන ස්කන්ධය m බැගින් වන ආරෝපිත අංශු 2 ක් ආසන්නයේ තබා රූපයේ පරිදි සමාන වේග වලින් ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශා ඔස්සේ ක්ෂේත්‍රයට ලම්භකව ප්‍රක්ෂේපනය කරයි. ඒවා ගැටීමට ගතවන කාලය සොයන්න.

#4. පහත රූපයේ දැක්වෙන්නේ තලය තුළට පවතින ඒකාකාර චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් තුළින් ප්‍රෝටෝනයක (p), නියුට්‍රෝනයක (n), ඉලෙක්ට්‍රෝනයක (e) ගමන් මාර්ග වේ. මේවා අතුරින් විය නොහැක්කේ?

#5. රූපයේ පරිදි d පරතරයකින් ඇති සමාන්තර තහඩු 2 ක් අතර තලයට ලම්භක චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ඇත. Q ආරෝපණයක් ඇති අංශුවක් k චාලක ශක්තියකින් යුතු ව x තහඩුවේ ඇති සිදුරකින් ක්ෂේත්‍රයට ලම්භකව ඇතුළු වේ. Y තහඩුවේ ගෑවී නොගෑවී එම Q ආරෝපණය උත්ක්‍රමනය වීම සඳහා චුම්භක ශ්‍රාව ඝනත්වය B විය යුත්තේ?
(m = අරෝපණයේ ස්කන්ධය, ගුරුත්වාකර්ෂණ ක්ෂේත්‍රයේ බලපෑම නොසලකා හරින්න.)

finish

ඔබේ අදහස් හා ප්‍රශ්න ඇතුළත් කරන්න.