चुंबकीय क्षेत्र की इकाई

चुंबकीय क्षेत्र की इकाई#

चुंबकीय क्षेत्र की इकाई टेस्ला (T) है, जिसका नाम सर्बियाई-अमेरिकी आविष्कारक निकोला टेस्ला के नाम पर रखा गया है। इसे एक वेबर प्रति वर्ग मीटर का चुंबकीय फ्लक्स घनत्व परिभाषित किया गया है। सरल शब्दों में, एक टेस्ला वह चुंबकीय क्षेत्र की ताकत है जो एक मीटर लंबे, एक-एम्पियर धारा वाले तार पर, क्षेत्र के लंबवत दिशा में एक न्यूटन का बल लगाता है। टेस्ला एक अपेक्षाकृत बड़ी इकाई है, इसलिए छोटी इकाइयाँ जैसे गॉस (G) और मिलीगॉस (mG) अक्सर प्रयोग में लाई जाती हैं। एक टेस्ला 10,000 गॉस या 10,000,000 मिलीगॉस के बराबर होता है। पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र लगभग 0.5 गॉस या 500 मिलीगॉस होता है।

चुंबकीय क्षेत्र की SI इकाई#

चुंबकीय क्षेत्र की SI इकाई टेस्ला (T) है, जिसका नाम सर्बियाई-अमेरिकी आविष्कारक निकोला टेस्ला के नाम पर रखा गया है। इसे एक वेबर प्रति वर्ग मीटर (Wb/m²) का चुंबकीय फ्लक्स घनत्व परिभाषित किया गया है।

टेस्ला एक अपेक्षाकृत बड़ी इकाई है, इसलिए इसे अक्सर गॉस (G) के साथ प्रयोग में लाया जाता है, जो 10⁻⁴ T के बराबर होता है। गॉस अभी भी कुछ क्षेत्रों, जैसे भू-भौतिकी और प्लाज्मा भौतिकी में सामान्यतः प्रयोग होता है।

यहाँ कुछ चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के उदाहरण दिए गए हैं:

• पृथ्वी की सतह पर इसका चुंबकीय क्षेत्र लगभग 0.5 G (50 µT) होता है।
• एक सामान्य रेफ्रिजरेटर चुंबक की चुंबकीय क्षेत्र ताकत लगभग 100 G (10 mT) होती है।
• एक MRI मशीन के अंदर चुंबकीय क्षेत्र 3 T तक हो सकता है।
• एक सॉलेनॉइड के केंद्र में चुंबकीय क्षेत्र इस सूत्र द्वारा दिया गया है:

B = μ₀nI

जहाँ:

• B चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता है, टेस्ला (T) में
• μ₀ निर्वात की चालकता है (4π × 10⁻⁷ T·m/A)
• n प्रति मीटर सोलेनॉइड में तार की घुमावों की संख्या है
• I सोलेनॉइड से गुजरने वाला धारा है, एम्पियर (A) में

उदाहरण के लिए, एक सोलेनॉइड जिसमें प्रति मीटर 1000 तार के घुमाव हों और 1 A की धारा बह रही हो, 0.4π T की चुंबकीय क्षेत्र तीव्रता उत्पन्न करेगा।

अन्य सामान्य इकाइयाँ#

अन्य सामान्य इकाइयाँ

एसआई इकाइयों के अतिरिक्त, विज्ञान और अभियांत्रिकी में कई अन्य इकाइयाँ भी सामान्यतः प्रयोग की जाती हैं। ये इकाइयाँ अक्सर ऐतिहासिक या व्यावहारिक विचारों पर आधारित होती हैं, और कुछ परिस्थितियों में एसआई इकाइयों की तुलना में उपयोग में अधिक सुविधाजनक हो सकती हैं।

कुछ सबसे सामान्य गैर-एसआई इकाइयाँ इस प्रकार हैं:

• इंच: इंच लंबाई की एक इकाई है जो 2.54 सेंटीमीटर के बराबर होती है। इसका प्रयोग आमतौर पर संयुक्त राज्य अमेरिका और यूनाइटेड किंगडम में किया जाता है।
• फुट: फुट लंबाई की एक इकाई है जो 12 इंच के बराबर होती है। इसका प्रयोग भी आमतौर पर संयुक्त राज्य अमेरिका और यूनाइटेड किंगडम में किया जाता है।
• गज: गज लंबाई की एक इकाई है जो 3 फुट के बराबर होती है। इसका प्रयोग आमतौर पर संयुक्त राज्य अमेरिका और यूनाइटेड किंगडम में किया जाता है।
• मील: मील लंबाई की एक इकाई है जो 5,280 फुट के बराबर होती है। इसका प्रयोग आमतौर पर संयुक्त राज्य अमेरिका और यूनाइटेड किंगडम में किया जाता है।
• गैलन: गैलन आयतन की एक इकाई है जो 3.785 लीटर के बराबर होती है। इसका प्रयोग आमतौर पर संयुक्त राज्य अमेरिका और यूनाइटेड किंगडम में किया जाता है।
• पाउंड: पाउंड द्रव्यमान की एक इकाई है जो 0.453 किलोग्राम के बराबर होती है। इसका प्रयोग आमतौर पर संयुक्त राज्य अमेरिका और यूनाइटेड किंगडम में किया जाता है।
• डिग्री फारेनहाइट: डिग्री फारेनहाइट तापमान की एक इकाई है जो पानी के जमने और उबलने के बिंदुओं पर आधारित होती है। इसका प्रयोग आमतौर पर संयुक्त राज्य अमेरिका में किया जाता है।
• डिग्री सेल्सियस: डिग्री सेल्सियस तापमान की एक इकाई है जो पानी के जमने और उबलने के बिंदुओं पर आधारित होती है। इसका प्रयोग दुनिया के अधिकांश देशों में किया जाता है।

यहां कुछ उदाहरण दिए गए हैं कि गैर-एसआई इकाइयों का विज्ञान और इंजीनियरिंग में कैसे उपयोग किया जाता है:

• संयुक्त राज्य अमेरिका में, दूरी मापने के लिए इंच, फुट, यार्ड और माइल का सामान्यतः उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, कोई व्यक्ति कह सकता है कि वह 6 फुट लंबा है या कि वह अपने कार्यस्थल से 10 मील दूर रहता है।
• यूनाइटेड किंगडम में भी, दूरी मापने के लिए इंच, फुट, यार्ड और माइल का सामान्यतः उपयोग किया जाता है। हालाँकि, यूके में मीट्रिक प्रणाली का भी व्यापक रूप से उपयोग होता है, इसलिए लोग यह भी कह सकते हैं कि वे 1.8 मीटर लंबे हैं या कि वे अपने कार्यस्थल से 16 किलोमीटर दूर रहते हैं।
• संयुक्त राज्य अमेरिका में, तरल पदार्थों की मात्रा मापने के लिए गैलन का सामान्यतः उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, कोई व्यक्ति कह सकता है कि उसने एक गैलन दूध खरीदा है या कि उसकी कार प्रति गैलन 20 माइल चलती है।
• संयुक्त राज्य अमेरिका में, वस्तुओं के द्रव्यमान को मापने के लिए पाउंड का सामान्यतः उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, कोई व्यक्ति कह सकता है कि उसका वजन 150 पाउंड है या कि उसकी कार का वजन 2,000 पाउंड है।
• संयुक्त राज्य अमेरिका में, तापमान मापने के लिए डिग्री फारेनहाइट का सामान्यतः उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, कोई व्यक्ति कह सकता है कि बाहर तापमान 90 डिग्री फारेनहाइट है या कि उसके शरीर का तापमान 98.6 डिग्री फारेनहाइट है।

विज्ञान और इंजीनियरिंग में उपयोग होने वाली विभिन्न इकाइयों के बारे में जागरूक होना महत्वपूर्ण है, और आवश्यकता पड़ने पर उनके बीच रूपांतरण करने में सक्षम होना चाहिए। यह आपको पढ़ी जा रही जानकारी को समझने और दूसरों के साथ प्रभावी ढंग से संवाद करने में मदद करेगा।

---

प्रमुख अवधारणाएँ#

मूलभूत बातें: चुंबकीय क्षेत्र की कल्पना एक चुंबक के चारों ओर अदृश्य बल रेखाओं के रूप में करें, जैसे पृथ्वी के चारों ओर गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र होता है। ये क्षेत्र रेखाएं किसी स्थान पर कंपास सुई की दिशा दिखाती हैं। क्षेत्र जितना मजबूत होगा, क्षेत्र रेखाएं उतनी ही घनी होती हैं।

मुख्य सिद्धांत:

1. चुंबकीय क्षेत्र गतिशील आवेशों और धारा वाही चालकों पर बल लगाता है
2. चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं हमेशा बंद लूप बनाती हैं (कोई चुंबकीय एकध्रुव नहीं)
3. स्रोत से दूरी बढ़ने पर क्षेत्र की तीव्रता घटती है

प्रमुख सूत्र:

• $F = qvB\sin\theta$ - चुंबकीय क्षेत्र में गतिशील आवेश पर बल
• $F = BIL\sin\theta$ - धारा वाही चालक पर बल
• $B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r}$ - सीधे तार के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र
• $1 \text{ T} = 10,000 \text{ G}$ - टेस्ला और गाउस के बीच रूपांतरण

---

JEE के लिए यह क्यों महत्वपूर्ण है#

अनुप्रयोग: चुंबकीय क्षेत्र विद्युत चुंबकीय प्रेरण, मोटर, जनरेटर, ट्रांसफॉर्मर, कण त्वरक और हॉल प्रभाव को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं। अनुप्रयोगों में MRI मशीनें, चुंबकीय लेविटेशन ट्रेनें और कण भौतिक प्रयोग शामिल हैं।

प्रश्न प्रकार: JEE के प्रश्नों में चुंबकीय बल की गणना, विभिन्न धारा विन्यासों के कारण चुंबकीय क्षेत्र का निर्धारण, चुंबकीय क्षेत्र में आवेशित कणों की गति का विश्लेषण और विद्युत चुंबकीय प्रेरण परिदृश्य शामिल होते हैं।

---

सामान्य गलतियाँ#

गलती 1: क्रॉस-प्रोडक्ट प्रकृति को भूलना → चुंबकीय बल अधिकतम होता है जब वेग या धारा क्षेत्र के लंबवत होती है (sin 90° = 1), और शून्य होता है जब समानांतर होती है (sin 0° = 0)। हमेशा कोण की जाँच करें।

गलती 2: चुंबकीय क्षेत्र और चुंबकीय फ्लक्स को भ्रमित करना → चुंबकीय क्षेत्र (B) को टेस्ला में मापा जाता है, जबकि चुंबकीय फ्लक्स (Φ = BA) को वेबर में मापा जाता है। फ्लक्स क्षेत्र की तीव्रता और क्षेत्र दोनों पर निर्भर करता है।

---

संबंधित विषय#

[[Electromagnetic Induction]], [[Lorentz Force]], [[Biot-Savart Law]], [[Ampere’s Circuital Law]]

---

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न – FAQs#

चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ क्या हैं?#

चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ

चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ काल्पनिक रेखाएँ हैं जो चुंबकीय क्षेत्र की दिशा और तीव्रता को दर्शाती हैं। इनका उपयोग चुंबकों और अन्य वस्तुओं के आसपास चुंबकीय क्षेत्र को देखने के लिए किया जाता है जो चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती हैं।

चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ हमेशा चुंबक के उत्तरी ध्रुव से दक्षिणी ध्रुव की ओर इशारा करती हैं। जितनी करीब ये रेखाएँ होंगी, चुंबकीय क्षेत्र उतना ही मजबूत होगा।

चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के उदाहरण

• नीचे दी गई छवि में एक बार चुंबक के आसपास की चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ दिखाई गई हैं। ये रेखाएँ चुंबक के ध्रुवों पर सबसे अधिक और बीच में सबसे कम हैं।

[Image of magnetic field lines around a bar magnet]

• नीचे दी गई छवि में धारा वहन करने वाले तार के आसपास की चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ दिखाई गई हैं। ये रेखाएँ तार के केंद्र के साथ वृत्ताकार और संकेन्द्रित हैं।

[Image of magnetic field lines around a current-carrying wire]

• पृथ्वी के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ नीचे दी गई छवि में दिखाई गई हैं। ये क्षेत्र रेखाएँ पृथ्वी के ध्रुवों पर सबसे अधिक सघन होती हैं और विषुवत रेखा पर सबसे कमजोर।

[Image of magnetic field lines around the Earth]

चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के अनुप्रयोग

चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:

• चुंबकीय कम्पास: चुंबकीय कम्पास पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करके उत्तर ध्रुव के साथ संरेखित होते हैं।
• विद्युत मोटर: विद्युत मोटर गति उत्पन्न करने के लिए चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करती हैं।
• चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (MRI): MRI मशीनें शरीर के अंदर की छवियाँ बनाने के लिए चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करती हैं।
• चुंबकीय उत्प्लावन (maglev): मैगलेव ट्रेनें पटरियों के ऊपर उत्प्लावित होने के लिए चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करती हैं, जिससे वे बहुत अधिक गति से यात्रा कर सकती हैं।

चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ चुंबकीय क्षेत्रों को दृश्य बनाने और समझने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण हैं। इनका विज्ञान, इंजीनियरिंग और प्रौद्योगिकी में विस्तृत उपयोग होता है।

क्या पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र विभिन्न स्थानों पर भिन्न होता है?#

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र पृथ्वी के बाहरी कोर में गलित लोहे की गति से उत्पन्न होता है। यह गति विद्युत धाराएँ बनाती है, जो बदले में एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती हैं। पृथ्वी की सतह पर विभिन्न स्थानों पर चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता और दिशा भिन्न होती है।

चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता पृथ्वी के ध्रुवों पर सबसे अधिक होती है और विषुववृत्त पर सबसे कम। ऐसा इसलिए है क्योंकि चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ ध्रुवों पर केंद्रित होती हैं। चुंबकीय क्षेत्र की दिशा भी विभिन्न स्थानों पर भिन्न होती है। उत्तरी ध्रुव पर चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ सीधे नीचे की ओर इशारा करती हैं, जबकि दक्षिणी ध्रुव पर वे सीधे ऊपर की ओर।

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र स्थिर नहीं है। यह समय के साथ तीव्रता और दिशा दोनों में बदलता है। इन परिवर्तनों को भू-चुंबकीय विचलन कहा जाता है। भू-चुंबकीय विचलन कई कारकों से उत्पन्न हो सकते हैं, जिनमें पृथ्वी की घूर्णन में परिवर्तन, बाह्य कोर में गलित लोहे के प्रवाह में परिवर्तन और पृथ्वी की पपड़ी में परिवर्तन शामिल हैं।

भू-चुंबकीय विचलन पृथ्वी के वातावरण पर कई प्रभाव डाल सकते हैं। वे पृथ्वी के वायुमंडल में विक्षोभ उत्पन्न कर सकते हैं, जिससे मौसम प्रतिरूपों में परिवर्तन हो सकते हैं। वे जानवरों के प्रवास को भी प्रभावित कर सकते हैं, जो पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग दिशा निर्धारण के लिए करते हैं।

यहाँ कुछ उदाहरण दिए गए हैं कि पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र विभिन्न स्थानों पर कैसे भिन्न होता है:

• पृथ्वी के ध्रुवों पर चुंबकीय क्षेत्र सबसे मजबूत होता है और विषुववृत्त पर सबसे कमजोर। ऐसा इसलिए है क्योंकि चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ ध्रुवों पर केंद्रित होती हैं।
• चुंबकीय क्षेत्र की दिशा भी विभिन्न स्थानों पर भिन्न होती है। उत्तरी ध्रुव पर चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ सीधे नीचे की ओर इशारा करती हैं, जबकि दक्षिणी ध्रुव पर वे सीधे ऊपर की ओर इशारा करती हैं।
• पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र स्थिर नहीं है। यह समय के साथ बदलता है, ताकत और दिशा दोनों में। इन बदलावों को भू-चुंबकीय विचलन कहा जाता है।
• भू-चुंबकीय विचलन पृथ्वी के वातावरण पर कई प्रभाव डाल सकते हैं। ये पृथ्वी के वायुमंडल में गड़बड़ियाँ पैदा कर सकते हैं, जो मौसम के पैटर्न में बदलाव ला सकती हैं। ये जानवरों के प्रवास को भी प्रभावित कर सकते हैं, जो पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग दिशा निर्धारण के लिए करते हैं।

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र एक जटिल और गतिशील प्रणाली है। यह लगातार बदल रहा है, और पृथ्वी के वातावरण पर इसके प्रभाव अभी भी पूरी तरह समझे नहीं गए हैं। हालाँकि, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का अध्ययन करके हम पृथ्वी के आंतरिक भाग और सौर मंडल के बाकी हिस्सों के साथ इसकी बातचीत के बारे में और अधिक जान सकते हैं।

चुंबकीय क्षेत्र की इकाई क्या है?#

चुंबकीय क्षेत्र की इकाई टेस्ला (T) है, जिसका नाम सर्बियाई-अमेरिकी आविष्कारक निकोला टेस्ला के नाम पर रखा गया है। इसे प्रति इकाई क्षेत्रफल चुंबकीय फ्लक्स घनत्व के रूप में परिभाषित किया गया है, या चलती विद्युत आवेश द्वारा प्रति इकाई क्षेत्रफल अनुभव किए जाने वाले चुंबकीय बल की मात्रा के रूप में।

गणितीय रूप से, चुंबकीय क्षेत्र (B) इस प्रकार दिया गया है:

B = F / (I * L)

जहाँ:

B चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता है, टेस्ला (T) में
F गतिशील आवेश पर अनुभव होने वाला चुंबकीय बल है, न्यूटन (N) में
I चालक से प्रवाहित विद्युत धारा है, ऐम्पियर (A) में
L चालक की लंबाई है, मीटर (m) में

टेस्ला अपेक्षाकृत बड़ी इकाई है, इसलिए गॉस (G) और मिलिगॉस (mG) जैसी छोटी इकाइयाँ प्रायः प्रयोग की जाती हैं। रूपांतरण गुणांक इस प्रकार हैं:

1 T = 10,000 G
1 G = 100 mG

यहाँ कुछ चुंबकीय क्षेत्र तीव्रताओं के उदाहरण दिए गए हैं:

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र: पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र सतह पर लगभग 0.5 गॉस (50 माइक्रोटेस्ला) है।
एक रेफ्रिजरेटर चुंबक: एक सामान्य रेफ्रिजरेटर चुंबक की चुंबकीय क्षेत्र तीव्रता लगभग 100 गॉस (10 मिलीटेस्ला) होती है।
एक MRI मशीन: MRI मशीन की चुंबकीय क्षेत्र तीव्रता 3 टेस्ला तक हो सकती है।

चुंबकीय क्षेत्र विद्युत-चुंबकत्व का एक महत्वपूर्ण सिद्धांत है और इसके भौतिकी, अभियांत्रिकी और चिकित्सा सहित विभिन्न क्षेत्रों में असंख्य अनुप्रयोग हैं।

चुंबकत्व का मूलभूत नियम क्या है?#

चुंबकत्व का मूलभूत नियम कहता है कि समान ध्रुव एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं, जबकि विपरीत ध्रुव एक-दूसरे को आकर्षित करते हैं। यह नियम चुंबकों के कार्य और उनकी आपसी अन्योन्यता को समझने के लिए मौलिक है।

उदाहरण:

• यदि आप चुंबकों के दो उत्तरी ध्रुवों को आपस में निकट लाते हैं, तो वे एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करेंगे।
• यदि आप किसी चुंबक के उत्तरी ध्रुव को दूसरे चुंबक के दक्षिणी ध्रुव के निकट लाते हैं, तो वे एक-दूसरे को आकर्षित करेंगे।
• पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र पृथ्वी के केंद्र में उपस्थित गलित लोहे की गति से उत्पन्न होता है। पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में एक उत्तरी ध्रुव और एक दक्षिणी ध्रुव होता है, और यह अंतरिक्ष में उपस्थित अन्य ग्रहों और वस्तुओं के चुंबकीय क्षेत्रों से अन्योन्यक्रिया करता है।

चुंबकत्व का मूलभूत नियम दैनिक जीवन में अनेक उपयोगों में लिया जाता है। उदाहरण के लिए, इसका उपयोग होता है:

• दिशा सूचक यंत्र (कम्पास) में, जो पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग उत्तर दिशा दिखाने के लिए करता है।
• चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (MRI) में, जो शरीर के अंदर की छवियाँ बनाने के लिए चुंबकों का उपयोग करता है।
• चुंबकीय उत्प्लावन (मैगलेव) रेलगाड़ियों में, जो पटरियों के ऊपर उत्प्लावित होकर उच्च गति से चलने के लिए चुंबकों का उपयोग करती हैं।

चुंबकत्व का मूलभूत नियम प्रकृति का एक मूलभूत नियम है जिसके दैनिक जीवन में अनेक महत्वपूर्ण उपयोग हैं।

फैराडे का विद्युत-चुंबकीय प्रेरण का प्रथम नियम बताइए।#

फैराडे का विद्युत-चुंबकीय प्रेरण का प्रथम नियम

फैराडे का विद्युत-चुंबकीय प्रेरण का प्रथम नियम कहता है कि परिवर्तित चुंबकीय क्षेत्र किसी चालक में विद्युत-चालक बल (EMF) प्रेरित करता है। दूसरे शब्दों में, जब किसी चालक से गुजरने वाला चुंबकीय फ्लक्स परिवर्तित होता है, तो चालक में विद्युत धारा उत्पन्न होती है।

चालक में प्रेरित EMF चुंबकीय फ्लक्स के परिवर्तन की दर के समानुपाती होता है। प्रेरित EMF की दिशा ऐसी होती है कि वह चुंबकीय फ्लक्स के परिवर्तन का विरोध करती है।

फैराडे के प्रथम नियम के उदाहरण

• एक बार चुंबक को तार के कुंडल की ओर ले जाया जाता है। कुंडल से होकर जाने वाला चुंबकीय प्रवाह बढ़ता है, इसलिए कुंडल में एक EMF प्रेरित होती है। यह EMF कुंडल में विद्युत धारा प्रवाहित होने का कारण बनती है।
• एक सोलेनॉइड को एक बैटरी से जोड़ा जाता है। जब बैटरी चालू की जाती है, तो सोलेनॉइड से होकर प्रवाहित होने वाली धारा एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है। सोलेनॉइड से होकर जाने वाला चुंबकीय प्रवाह बढ़ता है, इसलिए सोलेनॉइड में एक EMF प्रेरित होती है। यह EMF सोलेनॉइड में विद्युत धारा प्रवाहित होने का कारण बनती है।
• एक ट्रांसफॉर्मर को प्रत्यावर्ती धारा (AC) पावर सप्लाई के वोल्टेज को बढ़ाने या घटाने के लिए प्रयोग किया जाता है। ट्रांसफॉर्मर में तार के दो कुंडल होते हैं, एक प्राथमिक कुंडल और एक द्वितीयक कुंडल। प्राथमिक कुंडल को AC पावर सप्लाई से जोड़ा जाता है। प्राथमिक कुंडल से होकर प्रवाहित होने वाली प्रत्यावर्ती धारा एक परिवर्तनशील चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है। यह परिवर्तनशील चुंबकीय क्षेत्र द्वितीयक कुंडल में एक EMF प्रेरित करती है। द्वितीयक कुंडल में प्रेरित EMF प्राथमिक और द्वितीयक कुंडलों की फेरों की संख्या के समानुपाती होती है।

फैराडे का विद्युतचुंबकीय प्रेरण का प्रथम नियम विद्युतचुंबकत्व का एक मौलिक सिद्धांत है। इसका उपयोग जनित्रों, ट्रांसफॉर्मरों और विद्युत मोटरों सहित विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है।

इस वीडियो को देखकर अपनी JEE मेन और एडवांस्ड परीक्षा की तैयारी को तेज करें#

चुंबकत्व और आवेशित संधारित्र में डाइइलेक्ट्रिक पर लगने वाले बल के बारे में

चुंबकत्व और आवेशित संधारित्र में डाइइलेक्ट्रिक पर लगने वाला बल

चुंबकत्व एक भौतिक घटना है जो विद्युत आवेशों की गति से उत्पन्न होती है। यह प्रकृति की चार मूलभूत अन्योन्यक्रियाओं में से एक है, गुरुत्वाकर्षण, बलवान बल और दुर्बल बल के साथ। चुंबकत्व चुंबकों के आकर्षण और प्रतिकर्षण के लिए उत्तरदायी है, साथ ही चुंबकीय पदार्थों के व्यवहार के लिए भी।

आवेशित संधारित्र में डाइलेक्ट्रिक पर बल

जब एक डाइलेक्ट्रिक पदार्थ आवेशित संधारित्र की प्लेटों के बीच रखा जाता है, तो वह विद्युत क्षेत्र के कारण एक बल अनुभव करता है। यह बल विद्युत क्षेत्र की तीव्रता और डाइलेक्ट्रिक पदार्थ के सतह क्षेत्रफल के समानुपाती होता है। बल की दिशा विद्युत क्षेत्र रेखाओं के लंबवत होती है।

आवेशित संधारित्र में डाइलेक्ट्रिक पदार्थ पर लगने वाला बल निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके गणना किया जा सकता है:

F = ε * A * E^2

जहाँ:

• F बल है न्यूटन (N) में
• ε डाइलेक्ट्रिक पदार्थ की विद्युतशीलता है (F/m)
• A डाइलेक्ट्रिक पदार्थ का सतह क्षेत्रफल है (m^2)
• E विद्युत क्षेत्र की तीव्रता है (V/m)

उदाहरण

• आवेशित संधारित्र में डाइइलेक्ट्रिक पदार्थ पर लगने वाला बल विभिन्न उपकरणों जैसे संधारित्र, ट्रांसफॉर्मर और मोटर बनाने के लिए उपयोग किया जा सकता है।
• संधारित्र विद्युत ऊर्जा संग्रहीत करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। इनमें दो धातु की प्लेटें होती हैं जो डाइइलेक्ट्रिक पदार्थ से अलग होती हैं। जब प्लेटों पर वोल्टेज लगाया जाता है, तो प्लेटों के बीच का विद्युत क्षेत्र डाइइलेक्ट्रिक पदार्थ को ध्रुवित कर देता है। यह ध्रुवण आवेश विभाजन पैदा करता है, जो विद्युत ऊर्जा संग्रहीत करता है।
• ट्रांसफॉर्मर प्रत्यावर्ती धारा (AC) विद्युत संकेत के वोल्टेज को बदलने के लिए उपयोग किए जाते हैं। इनमें तार की दो कुंडलियाँ होती हैं, एक को प्राथमिक कुंडली और दूसरे को द्वितीयक कुंडली कहा जाता है। प्राथमिक कुंडली AC विद्युत स्रोत से जुड़ी होती है, और द्वितीयक कुंडली भार से जुड़ी होती है। प्राथमिक कुंडली में AC धारा द्वारा बनाया गया परिवर्ती चुंबकीय क्षेत्र द्वितीयक कुंडली में वोल्टेज प्रेरित करता है। द्वितीयक कुंडली में वोल्टेज प्राथमिक और द्वितीयक कुंडलियों में मोड़ों की संख्या के समानुपाती होता है।
• मोटर विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में बदलने के लिए उपयोग की जाती हैं। इनमें एक घूर्णन आर्मेचर होता है, जो तार की एक कुंडली है, और एक स्थिर स्टेटर होता है, जो चुंबकों का एक समूह है। जब आर्मेचर पर वोल्टेज लगाया जाता है, तो तार में विद्युत धारा चुंबकीय क्षेत्र बनाती है। यह चुंबकीय क्षेत्र स्टेटर के चुंबकीय क्षेत्र से परस्पर क्रिया करता है, जिससे आर्मेचर घूमता है।

निष्कर्ष

चुंबकत्व और आवेशित संधारित्र में डाइलेक्ट्रिक पर लगने वाला बल भौतिकी की महत्वपूर्ण अवधारणाएँ हैं। इनका दैनिक जीवन में व्यापक उपयोग है, संधारित्रों और ट्रांसफॉर्मरों से लेकर मोटरों और जनरेटरों तक।