ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફોર્સ અથવા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમ શું છે?

La ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક બળ અથવા તે પણ જાણીતું ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમ આપણા વર્તમાન વાતાવરણમાં આપણે જે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ જોઈએ છીએ તેના માટે જવાબદાર છે, વીજળી પણ ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરવામાં સક્ષમ છે. અહીં આ વિષય વિશે વધુ જાણો!

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમ

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમ એ એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં નળીમાં વર્તમાન મૂકીને આકર્ષક ક્ષેત્ર બનાવવામાં આવે છે, જ્યારે વાહક પાસે વિદ્યુત ચાર્જ હોય ​​છે, ત્યારે તે વાહકમાંથી બળની ચુંબકીય રેખાઓ ઉત્પન્ન કરે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, જો વર્તમાન, એટલે કે, વાયરમાં ફરતા હકારાત્મક ચાર્જ, વાયર સાથે ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરે છે, તો પછી જમણા હાથના નિયમનો ઉપયોગ કરીને ચુંબકીય રેખાઓ અને બળની દિશા નક્કી કરી શકાય છે. 

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક બળ

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફોર્સ ફોટોન દ્વારા વહન કરવામાં આવે છે અને અણુ માળખું, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ, ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ અને મેગ્નેટિઝમ સાથે સંકળાયેલ આકર્ષક અને પ્રતિકૂળ દળો અને અન્ય તમામ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઘટનાઓ માટે જવાબદાર છે, ગુરુત્વાકર્ષણની જેમ, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફોર્સ અનંત શ્રેણી ધરાવે છે અને વ્યસ્ત ચોરસ કાયદાનું પાલન કરે છે. . 

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફોર્સ એ એનર્જેટિક ન્યુક્લિયર ફોર્સ કરતાં વધુ નાજુક છે, એ નોંધવું અગત્યનું છે કે તે ગુરુત્વાકર્ષણ કરતાં વધુ મજબૂત છે, ઘણા મહત્વપૂર્ણ વૈજ્ .ાનિકો તેઓનો અભિપ્રાય છે કે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફોર્સ અને નબળા પરમાણુ બળ એ એક જ બળના બંને પાસાઓ છે જેને ઇલેક્ટ્રો ડિપ્રેશન ફોર્સ કહેવાય છે.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમની શોધ પહેલાં, લોકો અથવા વૈજ્ઞાનિકો વિચારતા હતા કે વીજળી અને ચુંબકત્વ એ બે અલગ અલગ વિષયો છે, જેમ્સ ક્લાર્ક મેક્સવેલે વર્ષ 1873 માં વીજળી અને ચુંબકત્વ પર એક ગ્રંથ પ્રકાશિત કર્યા પછી અભિપ્રાય બદલાયો.

પ્રકાશન જણાવે છે કે સકારાત્મક અને નકારાત્મક શુલ્કની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા એક બળ દ્વારા મધ્યસ્થી થાય છે, આ અવલોકનએ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમનો પાયો નાખ્યો હતો, પાછળથી માઇકલ ફેરાડે, ઓલિવર હેવિસાઇડ અને હેનરિક હર્ટ્ઝ જેવા ઘણા વૈજ્ઞાનિકોએ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમમાં તેમના વિચારોનું યોગદાન આપ્યું હતું.

ચુંબક

ચુંબક એ ખડકો અથવા ધાતુઓ છે જે તેમની આસપાસ એક અદ્રશ્ય ક્ષેત્ર બનાવે છે, આ ક્ષેત્ર અન્ય ચુંબક અને ચોક્કસ ધાતુઓને આકર્ષે છે, ચુંબકીય ક્ષેત્રની હાજરી એ કારણ છે કે તમે ચુંબકથી મેટલ રેફ્રિજરેટરના દરવાજાને આવરી શકો છો.

ચુંબકીય ક્ષેત્ર ચુંબકના છેડાની બાજુઓ દ્વારા જોડાય છે, આ છેડાને ધ્રુવો તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, બધા ચુંબકમાં બે ધ્રુવો હોય છે, એક ઉત્તર ધ્રુવ અને એક દક્ષિણ ધ્રુવ, જો તમે બે ચુંબકને પકડી રાખો તો તમે ચુંબકીય બળની પ્રશંસા કરી શકો છો. ધ્રુવો એકબીજાની બાજુમાં છે.

ચુંબક લાખો પરમાણુઓથી બનેલા હોય છે જેને ડોમેન્સ કહેવામાં આવે છે, દરેક ડોમેન ખનિજ ચુંબકની જેમ વર્તે છે જેમાં ઉત્તર અને દક્ષિણ ધ્રુવ હોય છે, ડોમેન્સનું સમાન વલણ હોય છે, તેમની મજબૂતાઈ સંયોજિત થાય છે, એક વિશાળ ચુંબક બનાવે છે.

આયર્નમાં ઘણા ડોમેન્સ છે જે એક દિશામાં લક્ષી હોઈ શકે છે, એટલે કે ચુંબકીયકરણ, પ્લાસ્ટિક, રબર, લાકડું અને અન્ય સામગ્રીઓમાંના ડોમેન્સ અવ્યવસ્થિત સ્થિતિમાં છે, તેમના ચુંબકીય ક્ષેત્રો બહુદિશાવાળા છે અને તેથી આ સામગ્રીઓને ચુંબકીય કરી શકાતી નથી.

પ્રાચીન ગ્રીક લોકો લોખંડની શોધ કરનારા પ્રથમ લોકોમાંના હતા, તેમને ચુંબકત્વ જાદુઈ લાગતું હશે, છેવટે તમે ચુંબકીય ક્ષેત્ર જોઈ શકતા નથી પરંતુ તેની અસરો અનુભવી શકાય છે.

પાછલી સદીમાં, વૈજ્ઞાનિકોએ શીખ્યા છે કે ચુંબકનું રહસ્ય તેની રચનામાં રહેલું છે. અણુ, બ્રહ્માંડના તમામ પદાર્થો અણુઓથી બનેલા છે, દરેક અણુના કેન્દ્રમાં એક ન્યુક્લિયસ હોય છે, કણો જે ઇલેક્ટ્રોન તરીકે ઓળખાય છે તે ન્યુક્લિયસની ભ્રમણકક્ષા કરે છે.

આ પ્રક્રિયા ઇલેક્ટ્રોનની આસપાસ ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે, ચુંબકત્વ ત્યારે થાય છે જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન એક જ દિશામાં ફરે છે, જેમ કે તમામ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક દળો ઇલેક્ટ્રોન, પદાર્થને એક મહાન ચુંબક બનાવે છે.

મેગ્નેટિઝમનો ઇતિહાસ

મેગ્નેટિઝમનો પ્રાચીન સમયથી અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે અને છેલ્લી બે સદીઓમાં તે આધુનિક સંસ્કૃતિનો આધાર બની ગયો છે, માનવજાત ઓછામાં ઓછા સાડા ત્રણ હજાર વર્ષોથી ચુંબકીય ઘટના વિશે જ્ઞાન એકઠા કરે છે (વિદ્યુત દળોનું પ્રથમ અવલોકન એક સહસ્ત્રાબ્દી પછી થયું હતું) .

ચારસો વર્ષ પહેલાં, ભૌતિકશાસ્ત્રની રચનાની શરૂઆતમાં, પદાર્થોના ચુંબકીય ગુણધર્મોને વિદ્યુત રાશિઓથી અલગ કરવામાં આવ્યા હતા, ત્યારબાદ બંનેનો લાંબા સમય સુધી સ્વતંત્ર રીતે અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો, તેથી એક પાયો બનાવવામાં આવ્યો હતો. પ્રાયોગિક અને સૈદ્ધાંતિક સિદ્ધાંત કે, જેમાં ઓગણીસમી સદીના મધ્યમાં, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઘટનાના એકીકૃત સિદ્ધાંતનો આધાર બન્યો.

મોટે ભાગે, કુદરતી ખનિજ લોડસ્ટોનના અસામાન્ય ગુણધર્મો મેસોપોટેમીયામાં કાંસ્ય યુગમાં પહેલાથી જ જાણીતા હતા અને આયર્ન ધાતુશાસ્ત્રના દેખાવ પછી, લોડસ્ટોન આયર્ન ઉત્પાદનોને આકર્ષે છે તે ધ્યાનમાં લેવું અશક્ય હતું.

આ આકર્ષણનું કારણ ગ્રીક ફિલસૂફીના પિતા, થેલ્સ ઓફ મિલેટસ (લગભગ 640-546 બીસી) દ્વારા પહેલેથી જ વિચારવામાં આવ્યું હતું, જેણે તેને આ ખનિજના વિશિષ્ટ એનિમેશન દ્વારા સમજાવ્યું હતું. થેલ્સ એ પણ જાણતા હતા કે ઊન પર ઘસવામાં આવેલો એમ્બર શુષ્ક પાંદડા અને નાના ટુકડાઓને આકર્ષે છે અને તેથી તેને આધ્યાત્મિક શક્તિથી સંપન્ન કરે છે.

ગ્રીક કવિ નિકંદરે ઘેટાંપાળક મેગ્નિસનો ઉલ્લેખ કર્યો છે, જે ખડક દ્વારા દેખાયો હતો, જેણે તેના સ્ટાફની લોખંડની ટોચને તેની તરફ ખેંચી હતી, પરંતુ આ, બધી સંભાવનાઓમાં, ફક્ત એક સુંદર દંતકથા છે.

પાછળથી ગ્રીક ચિંતકોએ મેગ્નેટાઇટ અને આયર્નને વીંટાળીને અદ્રશ્ય જોડી અને તેમને એકબીજા તરફ આકર્ષિત કરવા વિશે વાત કરી, આશ્ચર્યની વાત નથી કે મેગ્નેટ શબ્દમાં પણ ગ્રીક મૂળ છે.

ચુંબકના પ્રથમ ઉલ્લેખ વિશે વિવિધ માહિતી છે, જેને સામાન્ય રીતે હોકાયંત્ર અથવા ધાર્મિક સંપ્રદાયના સંદર્ભમાં પ્રાચીન વિશ્વના ઇતિહાસમાં ગણવામાં આવે છે, કેટલાક અંદાજો અનુસાર, લોડસ્ટોન અથવા ચુંબકીય આયર્નની શોધ ચાર હજાર વર્ષ પહેલાં ચીનમાં થઈ હતી. ખ્રિસ્ત.

એ નોંધ્યું છે કે પશ્ચિમી સંશોધકો પ્રાચીન ગ્રીકોને ચુંબકત્વની શોધને અગ્રતા આપવાનું વલણ ધરાવે છે, ચુંબકીય સામગ્રીના ઉપયોગમાં પ્રથમ ઉલ્લેખ પૂર્વે ત્રીજી સહસ્ત્રાબ્દીનો છે જ્યારે સુપ્રસિદ્ધ ચીની સમ્રાટ હુઆંગ-ડીએ યુદ્ધ દરમિયાન હોકાયંત્રનો ઉપયોગ કર્યો હતો.

જો કે, અન્ય સંસ્કરણ મુજબ, તેણે કહેવાતા દક્ષિણ-પોઇન્ટિંગ રથનો ઉપયોગ કર્યો, બીસીના બીજા સહસ્ત્રાબ્દીના અંતના ચાઇનીઝ ખલાસીઓએ દરિયાઇ નેવિગેશન માટે હોકાયંત્રનો ઉપયોગ કર્યો. 

મધ્ય યુગ દરમિયાન, ચુંબકત્વની પ્રકૃતિ વિશે નવા જ્ઞાન અને સિદ્ધાંતોનો સંચય વ્યવહારીક રીતે ગેરહાજર હતો, ફક્ત સાધુઓએ કેટલીક ધર્મશાસ્ત્રીય ધારણાઓ કરી હતી, પરંતુ વિવિધ દેશોની લોક કલામાં, ચુંબકીય પર્વતો અથવા ટાપુઓનો ઉલ્લેખ કેટલીકવાર કરવામાં આવ્યો હતો જે તમામ ધાતુઓને આકર્ષિત કરી શકે છે. વસ્તુઓ

યુરોપીયન દંતકથાઓમાંની એક અનુસાર, એક ગરીબ ઝવેરી, ફ્લાવિયો જોયા, એક શ્રીમંત માછીમાર, ડોમેનિકોની પુત્રી સાથે લગ્ન કરવા માટે ચુંબકીય હોકાયંત્રની શોધ કરી, પિતા આવા જમાઈ ઇચ્છતા ન હતા અને તરવાનું શીખવાની શરત સ્થાપિત કરી. રાત્રે ધુમ્મસમાં સીધી રેખામાં.

બુદ્ધિશાળી ઝવેરીએ નોંધ્યું કે તેના પર ચુંબકીય પથ્થર ધરાવતો કૉર્ક, પાણીના કપમાં મૂકવામાં આવે છે, હંમેશા એક દિશામાં લક્ષી હોય છે, અને મુશ્કેલ કાર્ય પૂર્ણ કરવામાં સફળ થાય છે, હકીકતમાં, ઝવેરી પોપના સેક્રેટરી ફ્લાવિયો બિયોન્ડો હતા, જેમણે 1450 માં હોકાયંત્ર વિશે અમાલ્ફીના રહેવાસીઓના જ્ઞાનનું વર્ણન કર્યું.

ચુંબકીય ક્ષેત્ર અને ચુંબકીય પ્રવાહ

આ ચુંબકીય ક્ષેત્રો ચુંબક, વિદ્યુત પ્રવાહ અથવા અસંગત વિદ્યુત ક્ષેત્રોની વસ્તીમાં વેક્ટર ક્ષેત્રો છે, જેમાં ચુંબકીય દળો દેખાય છે, એક ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પત્તિ થાય છે ઇલેક્ટ્રીક ચાર્જ અને સ્પિન તરીકે ઓળખાતા આવશ્યક ક્વોન્ટમ સભ્યપદ સાથે સંબંધિત મૂળભૂત કણોના ઘનિષ્ઠ ચુંબકીય સમયગાળામાંથી. .

ચુંબકીય ક્ષેત્ર અને વિદ્યુત ક્ષેત્ર એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક પાવરના ઉપકરણો છે, ચારમાંથી એક કુદરતની મૂળભૂત શક્તિઓ.

સમસ્યા એ છે કે આપણે આપણી પોતાની ઇન્દ્રિયોથી ચુંબકીય ક્ષેત્રને શોધી શકતા નથી, તેથી આપણે ક્ષેત્રને "જોવા" મદદ કરવા માટે હોકાયંત્રનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ, હોકાયંત્ર એ સસ્પેન્ડ કરેલા નાના ચુંબક કરતાં વધુ કંઈ નથી જેથી તે મુક્તપણે ફેરવી શકે ચુંબકીય ક્ષેત્ર.

બધા ચુંબકની જેમ, સોયમાં ઉત્તર અને દક્ષિણ ધ્રુવ હોય છે જે અન્ય ચુંબકના ધ્રુવો દ્વારા આકર્ષાય છે અને ભગાડે છે, જ્યારે હોકાયંત્રને મજબૂત ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે, ત્યારે આકર્ષણ અને વિકારના દળો સોયને ત્યાં સુધી ફેરવે છે જ્યાં સુધી તે સંપૂર્ણ રીતે સંરેખિત ન થાય. ક્ષેત્રની દિશા.

અમારા પ્રયોગ માટે, અમે કલ્પના કરવા જઈ રહ્યા છીએ કે અમારી પાસે ખુલ્લી જગ્યામાં બેઠેલી સ્કૂલ બસના કદના બાર મેગ્નેટ છે. આ તમને ચુંબકની આસપાસ ચાલવાની કલ્પના કરવામાં અને તમને ખાતરી કરવામાં મદદ કરશે કે અમે ખૂબ જ મજબૂત ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથે કામ કરી રહ્યા છીએ! હાથમાં હોકાયંત્ર સાથે, અમે ઉત્તર ધ્રુવની બાજુમાં શરૂ કરીશું અને સોયની દિશાને નોંધીશું.

આપણે શું જોશું કે સોય ચુંબકથી સીધી અને દૂર તરફ નિર્દેશ કરે છે, જો આપણે સોય જે દિશામાં નિર્દેશ કરી રહી છે તે દિશામાં ચાલવાનું શરૂ કરીએ, તો આપણે જોશું કે જેમ જેમ આપણે ધ્રુવથી દૂર જઈશું, સોય વળવા લાગશે. બાજુમાં, સોય ચાલુ રાખીને, અમે આખરે ચુંબકની આસપાસ ચાલીશું અને દક્ષિણ ધ્રુવ પર પહોંચીશું, અહીં, સોય સીધી ચુંબક તરફ નિર્દેશ કરશે.

ચુંબકીય પ્રવાહને બંધ સપાટી પરથી પસાર થતી ચુંબકીય ક્ષેત્રની રેખાઓની સંખ્યા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, આપેલ સપાટીના વિસ્તારમાંથી પસાર થતા કુલ ચુંબકીય ક્ષેત્રના માપને કારણે, અહીં, વિચારણા હેઠળનો વિસ્તાર કોઈપણ કદનો હોઈ શકે છે અને આદર સાથે કોઈપણ અભિગમ હેઠળ હોઈ શકે છે. ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા તરફ.

ફેરાડેના મહાન વિચારો તેમણે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન પર કરેલા પ્રયોગોની શ્રેણીને સમજાવવા માટે એક સરળ ગાણિતિક સંબંધ શોધવામાં મૂક્યો હતો.

ફેરાડેએ વિજ્ઞાનમાં અસંખ્ય યોગદાન આપ્યું છે અને XNUMXમી સદીના મહાન પ્રાયોગિક વૈજ્ઞાનિક તરીકે વ્યાપકપણે જાણીતા છે, તેમના કાર્યની પ્રશંસા કરવાનું શરૂ કરતા પહેલા, ચાલો ચુંબકીય પ્રવાહની વિભાવનાને સમજીએ જે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

ચુંબકીય પ્રવાહની ગણતરી કરવા માટે, અમે ચુંબકની ફિલ્ડ લાઇન છબી અથવા ચુંબકની સિસ્ટમને ધ્યાનમાં લઈએ છીએ, જેમ કે નીચેની છબીમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, A દ્વારા આપવામાં આવેલા ક્ષેત્રના સમતલ દ્વારા ચુંબકીય પ્રવાહ કે જે એક ક્ષેત્ર સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે. B દ્વારા આપવામાં આવેલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર અને વિસ્તાર A ના ડોટ પ્રોડક્ટ તરીકે આપવામાં આવે છે.

પદાર્થના ચુંબકીય ગુણધર્મો

જ્યારે બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે ત્યારે તમામ પદાર્થો ચુંબકીય ગુણધર્મો દર્શાવે છે, તાંબા અને એલ્યુમિનિયમ જેવા પદાર્થો પણ ચુંબકીય ગુણધર્મો ધરાવતા હોવાનું સામાન્ય રીતે માનવામાં આવતું નથી તે ચુંબકીય ક્ષેત્રની હાજરીથી પ્રભાવિત થાય છે જેમ કે બાર ચુંબકના કોઈપણ ધ્રુવ દ્વારા ઉત્પાદિત.

ચુંબકના ધ્રુવ તરફ આકર્ષણ અથવા પ્રતિકૂળતા છે કે કેમ તેના આધારે, પદાર્થને અનુક્રમે પેરામેગ્નેટિક અથવા ડાયમેગ્નેટિક તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.કેટલીક સામગ્રી, ખાસ કરીને લોખંડ, કાયમી બારના ચુંબકના ધ્રુવ તરફ મજબૂત આકર્ષણ દર્શાવે છે; આ પ્રકારની સામગ્રીને ફેરોમેગ્નેટિક કહેવામાં આવે છે.

1845 માં, ફેરાડે પદાર્થોને ડાયમેગ્નેટિક અથવા પેરામેગ્નેટિક તરીકે વર્ગીકૃત કરનાર પ્રથમ વ્યક્તિ બન્યા, તેમણે આ વર્ગીકરણને એક અસંગત ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં પદાર્થો પર લગાવેલા બળના તેમના અવલોકન પર આધારિત છે.

પદાર્થો કે જેના માટે ચુંબકીય સંવેદનશીલતા હકારાત્મક છે તેને પેરામેગ્નેટિક તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, કેટલાક કિસ્સાઓમાં (મોટાભાગની ધાતુઓ સહિત) સંવેદનશીલતા તાપમાનથી સ્વતંત્ર હોય છે, પરંતુ મોટાભાગના સંયોજનોમાં તે તાપમાન પર મજબૂત રીતે નિર્ભર હોય છે, જેમ જેમ તાપમાનમાં ઘટાડો થાય છે તેમ તે વધે છે.

આ તાપમાનની નીચે, સામગ્રી સ્વયંસ્ફુરિત ચુંબકીયકરણ દર્શાવે છે, એટલે કે તે લોહચુંબકીય બની જાય છે, તેના ચુંબકીય ગુણધર્મો પેરામેગ્નેટિક અથવા ઉચ્ચ-તાપમાન તબક્કા કરતા ખૂબ જ અલગ છે.

ખાસ કરીને, જો કે તેની ચુંબકીય ક્ષણને ચુંબકીય ક્ષેત્ર લાગુ કરીને બદલી શકાય છે, આપેલ ક્ષેત્રમાં પહોંચેલી ક્ષણનું મૂલ્ય હંમેશા સરખું હોતું નથી, તે નમૂનાની અગાઉની ચુંબકીય, થર્મલ અને યાંત્રિક સારવાર પર આધાર રાખે છે.

મુક્ત ચુંબકીય દ્વિધ્રુવ ક્ષણોની બાબતમાં, ક્ષણોનું ઓરિએન્ટેશન સામાન્ય રીતે રેન્ડમ હોય છે અને પરિણામે, પદાર્થનું કોઈ ચોખ્ખું ચુંબકીયકરણ હોતું નથી, જ્યારે ચુંબકીય ક્ષેત્ર લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે દ્વિધ્રુવો હવે સંપૂર્ણપણે રેન્ડમ રીતે લક્ષી રહેતા નથી; ક્ષેત્રની સામે કરતાં ક્ષેત્ર સાથે વધુ દ્વિધ્રુવ બિંદુ.

જ્યારે આ ક્ષેત્રની દિશામાં ચોખ્ખા હકારાત્મક ચુંબકીયકરણમાં પરિણમે છે, ત્યારે પદાર્થ હકારાત્મક સંવેદનશીલતા ધરાવે છે અને તેને પેરામેગ્નેટિક તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, ત્યાં પદાર્થની ત્રીજી શ્રેણી છે જેમાં આંતરિક ક્ષણો સામાન્ય રીતે હાજર હોતી નથી, પરંતુ બાહ્ય ચુંબકીયના પ્રભાવ હેઠળ દેખાય છે. ક્ષેત્ર

ચુંબકીય હિસ્ટેરેસિસ વળાંક

ચુંબકીય સામગ્રીમાં ચુંબકીકરણ બળ H થી પાછળ રહેલ પ્રવાહ ઘનતા B ની ઘટના તરીકે ઓળખાય છે ચુંબકીય હિસ્ટેરેસિસ, હિસ્ટેરેસિસ શબ્દ ગ્રીક શબ્દ હિસ્ટરીન પરથી આવ્યો છે જેનો અર્થ થાય છે પાછળ પડવું.

બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, જ્યારે ચુંબકીય સામગ્રીનું પ્રથમ એક દિશામાં ચુંબકીકરણ કરવામાં આવે છે અને પછી બીજી દિશામાં, એક ચુંબકીકરણ ચક્ર પૂર્ણ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ફ્લક્સ ઘનતા B લાગુ ચુંબકીકરણ બળ H કરતા પાછળ રહે છે.

https://youtu.be/BL4F-Afugio

વિવિધ પ્રકારના ચુંબકીય પદાર્થો છે, જેમ કે પેરામેગ્નેટિક, ડાયમેગ્નેટિક, ફેરોમેગ્નેટિક, ફેરોમેગ્નેટિક અને એન્ટિફેરોમેગ્નેટિક મટિરિયલ્સ, ફેરોમેગ્નેટિક મટિરિયલ્સ મુખ્યત્વે હિસ્ટેરિસિસ લૂપના નિર્માણ માટે જવાબદાર છે.

જ્યારે ચુંબકીય ક્ષેત્ર લાગુ પડતું નથી, ત્યારે ફેરોમેગ્નેટિક સામગ્રી પેરામેગ્નેટિક સામગ્રી તરીકે વર્તે છે, આનો અર્થ એ થાય છે કે પ્રારંભિક તબક્કામાં ફેરોમેગ્નેટિક સામગ્રીનો દ્વિધ્રુવ સંરેખિત નથી, તે અવ્યવસ્થિત રીતે મૂકવામાં આવે છે, જલદી ચુંબકીય ક્ષેત્ર ફેરોમેગ્નેટિક પર લાગુ થાય છે. સામગ્રી , તેમની દ્વિધ્રુવીય ક્ષણો ઉપરની આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે ચોક્કસ દિશામાં સંરેખિત થાય છે, પરિણામે વધુ મજબૂત ચુંબકીય ક્ષેત્ર બને છે.

ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ દ્વારા બનાવેલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર

લાંબા સીધા વાયરમાં વિદ્યુત પ્રવાહ ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરે છે જેની ક્ષેત્ર રેખાઓ વાયર પર કેન્દ્રિત વર્તુળો દ્વારા રચાય છે, આ ચુંબકીય ક્ષેત્ર વાયરની નજીક ચુંબકીય હોકાયંત્ર મૂકીને શોધી શકાય છે, ચુંબકીય ક્ષેત્ર B ની દિશા નિર્ધારિત કરી શકાય છે. જમણા હાથનો નિયમ. 

વિદ્યુતપ્રવાહનો ઉપયોગ કરીને મજબૂત ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરવા માટે, સોલેનોઈડ તરીકે ઓળખાતા ઘણા લૂપ્સને એકસાથે જૂથબદ્ધ કરવામાં આવે છે, સોલેનોઈડ માત્ર મજબૂત ચુંબકીય ક્ષેત્ર જ નહીં, પણ ઉત્તર ધ્રુવ અને દક્ષિણ ધ્રુવ સાથે ચુંબક જેવા સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર પણ ઉત્પન્ન કરે છે.

સોલેનોઇડ્સમાં ઘણી એપ્લિકેશનો છે, સોલેનોઇડ દ્વારા ઉત્પાદિત ચુંબકીય ક્ષેત્રને સોલેનોઇડમાં વર્તમાનને નિયંત્રિત કરીને નિયંત્રિત કરી શકાય છે, સોલેનોઇડમાં વર્તમાનને ચાલુ અથવા બંધ કરી શકાય છે અને સોલેનોઇડમાં વિદ્યુત પ્રવાહને વધારીને અથવા ઘટાડીને આપણે શક્તિને નિયંત્રિત કરી શકીએ છીએ. ક્ષેત્રનું. ચુંબકીય ઉત્પાદિત. 

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફોર્સ, જેને લોરેન્ટ્ઝ ફોર્સ પણ કહેવાય છે, તે સમજાવે છે કે સ્થિર અને ગતિશીલ ચાર્જ થયેલા કણો કેવી રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, તેને કહેવામાં આવે છે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક બળ કારણ કે તેમાં અગાઉના વિશિષ્ટ વિદ્યુત બળ અને ચુંબકીય બળનો સમાવેશ થાય છે, ચુંબકીય દળો અને વિદ્યુત દળો ખરેખર એક જ મૂળભૂત બળ છે, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફોર્સ એ ચાર મૂળભૂત દળોમાંથી એક છે.

આઈન્સ્ટાઈને તેનો સાપેક્ષતાનો સિદ્ધાંત એ વિચારથી વિકસાવ્યો હતો કે જો નિરીક્ષક ચાર્જ કરેલા કણો સાથે આગળ વધે છે, તો ચુંબકીય ક્ષેત્રો વિદ્યુત ક્ષેત્રોમાં પરિવર્તિત થાય છે અને તેનાથી વિપરિત, ઈલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફોર્સનો એક વિશેષ કેસ, જ્યારે તમામ ચાર્જ પોઈન્ટ ચાર્જ હોય ​​છે. બિંદુ શુલ્કમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે), કુલોમ્બનો કાયદો છે. 

ફેરાડે-લેન્ઝ, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન 

લેન્ઝનો ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનનો નિયમ સ્થાપિત કરે છે કે અસંગત ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા વાહકમાં પ્રેરિત વર્તમાનનું દિશાનિર્દેશ એવું છે કે કારણભૂત વર્તમાન દ્વારા બનાવેલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર તેને ઉત્પન્ન કરનાર પ્રારંભિક ચલ ચુંબકીય ક્ષેત્રનો સામનો કરે છે, આ વર્તમાન પ્રવાહની દિશા આપવામાં આવે છે. ફ્લેમિંગના જમણા હાથના નિયમ દ્વારા.

આને શરૂઆતમાં સમજવું મુશ્કેલ હોઈ શકે છે, તેથી ચાલો એક ઉદાહરણની સમસ્યા જોઈએ, યાદ રાખો કે જ્યારે ચુંબકીય ક્ષેત્ર કોઈ પ્રવાહને પ્રેરિત કરે છે, ત્યારે આ પ્રેરિત પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરતું ચુંબકીય ક્ષેત્ર તેનું પોતાનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવશે, આ ચુંબકીય ક્ષેત્ર હંમેશા એવું રહેશે કે તે ચુંબકીય ક્ષેત્રનો વિરોધ કરે છે જેણે તેને મૂળરૂપે બનાવ્યું હતું.

જ્યારે ચુંબકીય ક્ષેત્ર "B" ઘટતું હોય છે, ત્યારે પ્રેરિત ચુંબકીય ક્ષેત્ર ફરીથી તેનો વિરોધ કરશે, પરંતુ આ વખતે "વિરોધ" નો અર્થ છે કે તે ક્ષેત્રને વધારવા માટે કાર્ય કરી રહ્યું છે, કારણ કે તે પરિવર્તનના ઘટતા દરનો વિરોધ કરે છે.

લેન્ઝનો કાયદો ફેરાડેના ઇન્ડક્શનના નિયમ પર આધારિત છે, ફેરાડેનો કાયદો અમને કહે છે કે બદલાતા ચુંબકીય ક્ષેત્ર વાહકમાં પ્રવાહ પ્રેરિત કરશે, લેન્ઝનો કાયદો અમને આ પ્રેરિત પ્રવાહની દિશા જણાવે છે, જે તેને ઉત્પન્ન કરનાર ક્ષેત્રના પ્રારંભિક બદલાતા ચુંબકીય ક્ષેત્રનો વિરોધ કરે છે, આ નકારાત્મક ચિન્હ દ્વારા ફેરાડેના કાયદાના સૂત્રમાં દર્શાવેલ છે.

કોઇલમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન

તે મહત્વના વર્ષમાં ફેરાડેના પ્રયોગોમાંના એકમાં આ ટ્યુટોરીયલમાં દર્શાવવામાં આવેલા ચિત્રની જેમ જ કાગળના સિલિન્ડરની આસપાસ વાયરના ઘાના કોઇલ સાથે જોડાયેલ કાયમી ચુંબક અને ગેલ્વેનોમીટર દર્શાવવામાં આવ્યું હતું.  

ફેરાડેના પ્રયોગનું અનુકરણ કરવા માટે, બાર ચુંબકને કોઇલની અંદર આગળ પાછળ ખેંચો, નોંધ લો કે કોઇલ સાથે જોડાયેલ વોલ્ટમીટર માત્ર ત્યારે જ વિદ્યુતપ્રવાહની હાજરી સૂચવે છે જ્યારે ચુંબક વાસ્તવમાં ફરે છે, અને તેની સોય ફરે છે. તે એક દિશામાં વિચલિત થાય છે જ્યારે જ્યારે કોઇલને ખેંચવામાં આવે છે ત્યારે ચુંબક કોઇલ તરફ અને વિરુદ્ધ દિશામાં ખસેડવામાં આવે છે.

ચુંબકમાંથી નીકળતી વાદળી રંગમાં દર્શાવવામાં આવેલી ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ અને ચુંબક કઈ રીતે આગળ વધે છે તેના આધારે વર્તમાનની દિશા કેવી રીતે બદલાય છે તેની પણ નોંધ લો.

જેમ તમે જોઈ શકો છો, જ્યારે ચુંબકનો ઉત્તર છેડો કોઇલમાં પ્રવેશે છે, ત્યારે વિદ્યુતપ્રવાહ પ્રેરિત થાય છે જે કોઇલની આસપાસ ઘડિયાળના કાંટાની વિરુદ્ધ દિશામાં ફરે છે, જ્યારે ચુંબક કોઇલમાંથી બહાર ખેંચાય છે, ત્યારે દિશા ઘડિયાળની દિશામાં પલટાય છે. 

એ પણ નોંધ લો કે જ્યારે ચુંબકને ધીમે ધીમે ખસેડવાને બદલે ઝડપથી ખસેડવામાં આવે ત્યારે ઉત્પન્ન થયેલ વર્તમાન વધુ મજબૂત હોય છે, સ્લાઇડરના વળાંકની સંખ્યાને સમાયોજિત કરો અને કોઇલમાં વાયરના વળાંકનો ગુણોત્તર નક્કી કરવા માટે કોઇલની અંદર અને બહાર ચુંબકને ફરીથી ખસેડો. કોઇલ અને તે કોઇલમાં પ્રેરિત વર્તમાન.

વોલ્ટમીટર સૂચવે છે તેમ, વધુ સંખ્યામાં વાયરના વળાંકોમાંથી બનાવેલ કોઇલમાં ઉચ્ચ વોલ્ટેજ પ્રેરિત કરી શકાય છે, ચુંબક પરના વાદળી બટનનો ઉપયોગ કરીને જુઓ કે જ્યારે ચુંબકનો દક્ષિણ છેડો, વિવિધ ક્ષેત્ર રેખાઓ પ્રદર્શિત કરે છે, ત્યારે વસ્તુઓ કેવી રીતે બદલાય છે. વાયરની કોઇલ.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનના આ પ્રદર્શનમાં, ગતિશીલ ચુંબકની યાંત્રિક ઉર્જા વીજળીમાં રૂપાંતરિત થાય છે, કારણ કે ગતિશીલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર, વાહકમાં પ્રવેશીને, વાહકમાં વર્તમાન પ્રવાહને પ્રેરિત કરે છે, એવું પણ થાય છે કે વાયરમાં પ્રેરિત થયેલ પ્રવાહ , બદલામાં, વાયરની આસપાસ બીજું ચુંબકીય ક્ષેત્ર પેદા કરે છે.

એડી કરંટ

એડી કરંટ એ પ્રવાહો છે જે પ્રવાહમાં એડીઝ જેવા વાહકમાંથી પસાર થાય છે, તે ચુંબકીય ક્ષેત્રો બદલવાને કારણે થાય છે અને ચુંબકીય ક્ષેત્રના પ્લેન પર લંબરૂપ લૂપ્સમાં પ્રવાહ આવે છે.

જ્યારે વાહક ચુંબકીય ક્ષેત્રમાંથી પસાર થાય છે, અથવા જ્યારે સ્થિર વાહકની આસપાસના ચુંબકીય ક્ષેત્ર બદલાય છે, એટલે કે કંડક્ટરને ચુંબકીય ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ અથવા દિશામાં ફેરફાર અનુભવવા માટેનું કારણ બને છે ત્યારે તે બનાવવામાં આવી શકે છે. એડી કરંટ પેદા કરી શકે છે. 

વિદ્યુતપ્રવાહનું કદ ચુંબકીય ક્ષેત્રના કદ, લૂપના ક્ષેત્રફળ અને ચુંબકીય પ્રવાહના પરિવર્તનના દરને અનુરૂપ હોય છે અને તે કોઈપણ પ્રવાહની જેમ જ વાહકની પ્રતિકારકતાના વિપરિત પ્રમાણસર હોય છે. વાહક દ્વારા નિસ્યંદન કરે છે, વર્તમાન પરોપજીવી તેનું પોતાનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરશે.

લેન્ઝનો કાયદો જણાવે છે કે ચુંબકીય રીતે પ્રેરિત પ્રવાહની દિશા, એડી પ્રવાહની જેમ, એવી હશે કે ઉત્પન્ન થયેલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર તેને બનાવનાર ચુંબકીય ક્ષેત્ર પરિવર્તનનો વિરોધ કરશે.

વિરોધી ચુંબકીય ક્ષેત્રો દ્વારા સુયોજિત આ પ્રતિકાર એડી કરંટ બ્રેકિંગમાં તૂટી જાય છે, જે સામાન્ય રીતે રોટેટિંગ પાવર ટૂલ્સને રોકવાની પદ્ધતિ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે. 

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફોર્સના ઉદાહરણો

સૌથી સામાન્ય ઉદાહરણો જેનો ઉલ્લેખ કરી શકાય છે તે નીચે મુજબ છે:

• સૂર્ય અને અન્ય સ્ત્રોતોના તમામ પ્રકાશમાં ફોટોન હોય છે જે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફોર્સના વાહક હોય છે.
• ચુંબક અને પૃથ્વીનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર, જે આપણને હાનિકારક કિરણોત્સર્ગથી રક્ષણ આપે છે, તે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફોર્સના પાસાઓ છે.
• ગામા રેડિયેશન એ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક મિકેનિઝમ છે જે અણુ ન્યુક્લિયસને ઊર્જા ગુમાવવાની મંજૂરી આપે છે. થોમસન એટોમિક મોડલ. 
• સમાન ચાર્જ વચ્ચે ઈલેક્ટ્રોસ્ટેટિક રિસ્પ્લેશન સૂર્યને તેના તમામ હાઈડ્રોજનને ઝડપથી ફ્યુઝ કરતા અટકાવે છે.
• ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફોર્સ, જેની વિશાળ શ્રેણી પણ છે, તે તમામ મૂળભૂત દળોમાં સૌથી વધુ વૈવિધ્યસભર અને પ્રભાવશાળી છે.