एक धारावाही परनालिका की तरह छड़ चुम्बक

Bar Magnet as a solenoid

भौतिक विज्ञान में एक छड़ चुंबक और एक परिनालिका दोनों को अलग-अलग समझकर शुरू करें और फिर चर्चा करें कि वे कैसे संबंधित हैं।

चुंबक की पट्टी

   छड़ चुंबक एक स्थायी चुंबक होता है जिसका एक उत्तरी ध्रुव और एक दक्षिणी ध्रुव होता है। यह अपने चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है, यही वह क्षेत्र है जहां इसका चुंबकीय प्रभाव महसूस होता है। चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं,उत्तरी ध्रुव से निकलती हैं और दक्षिणी ध्रुव (छड़ चुंबक के छोर) पर एकत्रित होती हैं। चुंबकीय क्षेत्र की ताकत ध्रुवों के पास अधिक प्रबल होती है और दूर जाने पर कमजोर हो जाती है।

   परनालिका (सोलेनॉइड)

परनालिका (सोलनॉइड), एक हेलिक्स (कसकर लपेटा हुआ सर्पिल) के रूप में लपेटी गई तार की एक लंबी कुंडली है। जब परिनालिका से धारा प्रवाहित होती है, तो यह कुंडल के अंदर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है। चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं एक बार चुंबक के समान होती हैं, जिसमें सोलनॉइड के अंदर क्षेत्र रेखाएं एक छोर से दूसरे छोर तक चलती हैं।

छड़ चुंबक का एक परिनालिका के रूप से तादात्म्य

एक लंबी छड़ चुंबक लेने और उसे लंबाई में आधा काटने की कल्पना करें। आपके पास दो टुकड़े होंगे, जिनमें से प्रत्येक में एक उत्तरी और दक्षिणी ध्रुव होगा। अब, इन हिस्सों में से एक लें और उसके चारों ओर हेलिक्स के रूप में तार का एक कुंडल लपेटें। फिर तार को बैटरी या बिजली स्रोत से जोड़ा जाता है, जिससे तार के माध्यम से करंट प्रवाहित होता है।

ऐसा करके, आपने अनिवार्य रूप से बार चुंबक को एक सोलनॉइड में बदल दिया है। तार की कुंडली के माध्यम से बहने वाली धारा एक चुंबकीय क्षेत्र बनाती है, और सोलनॉइड के अंदर चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं उन क्षेत्र रेखाओं के समान होंगी जो मूल बार चुंबक में मौजूद होंगी।

समीकरण के रूप में

   सोलेनॉइड के अंदर चुंबकीय क्षेत्र

   एक परिनालिका के अंदर चुंबकीय क्षेत्र को एक समान क्षेत्र के रूप में अनुमानित किया जा सकता है, यह मानते हुए कि परिनालिका की लंबाई उसके व्यास से बहुत अधिक है। सोलनॉइड के अंदर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत (B) द्वारा दी गई है:

B = μ₀ * N * I

जहाँ:

B = सोलनॉइड के अंदर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत (टेस्ला, टी में)

μ₀ = मुक्त स्थान (मुक्ताकाश) की पारगम्यता, एक स्थिर मान ≈ 4π × 10^-7 T m/A

n = सोलनॉइड की प्रति इकाई लंबाई में घुमावों की संख्या (जिसे घुमावों का "संख्या घनत्व" भी कहा जाता है), प्रति मीटर घुमावों में मापा जाता है (मोड़/मीटर)

I = सोलनॉइड के माध्यम से बहने वाली धारा (एम्पीयर में, ए)

   सोलेनॉइड के बाहर चुंबकीय क्षेत्र

   सोलनॉइड के बाहर, चुंबकीय क्षेत्र अपेक्षाकृत कमजोर होता है और बार चुंबक के समान होता है।

सरल संक्षेप

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि यह एक सरल व्याख्या है, क्योंकि बार चुंबक के चुंबकीय क्षेत्र की वास्तविक प्रकृति अधिक जटिल है। हालाँकि, परिचयात्मक उद्देश्यों के लिए, यह वीक्षण (विज़ुअलाइज़ेशन) एक बार चुंबक और एक सोलनॉइड के बीच संबंध को समझने में मदद करता है।