የኤሌክትሪክ ጅረት፣ የኤሌክትሪክ ቻርጅ፣ መግነጢሳዊ መስክ፣ መግነጢሳዊ ኃይል

ስለ ኤሌክትሪክ ጅረት፣ የኤሌክትሪክ ቻርጅ፣ መግነጢሳዊ መስክ፣ መግነጢሳዊ ኃይል የሚያወሳ ቁሳቁስ

በ1819፣ ሃንስ ክርስቲያን ኦርስትድ (1777-1851) የተባለ አንድ የዴንማርክ ሳይንቲስት በማግኔቲዝም እና በኤሌክትሪክ መካከል ያለውን ግንኙነት አገኘ። የኤሌክትሪክ ፍሰት ወይም ጭነት እየተንቀሳቀሰ። የኮምፓስ መርፌ የኤሌክትሪክ ጅረት በተሸከመ ሽቦ አጠገብ ሲሆን የኮምፓስ መርፌው አቅጣጫውን እንደሚቀይር ተገነዘበ። የኤሌክትሪክ ጅረት በማይኖርበት ጊዜ የኮምፓስ መርፌው ወደ ሰሜን አቅጣጫ ያመለከታል።

የኮምፓስ መርፌ ማግኔት ነው ስለዚህ መግነጢሳዊ ኃይል ሊያንቀሳቅሰው ይችላልመግነጢሳዊ ኃይል (F) ከየት ይመጣል? ከኮምፓስ መርፌው አጠገብ የኤሌክትሪክ ፍሰትን የሚያጓጉዝ ሽቦ አለ ስለዚህ የኤሌክትሪክ ፍሰት መግነጢሳዊ ኃይል ማመንጨት አለበት።

በቀኝ በኩል ያለውን ምስል ይመልከቱ። የኤሌክትሪክ ጅረት አቅጣጫ እና የመግነጢሳዊ መስክ አቅጣጫ ለመወሰን የቀኝ እጅ ደንብ ይጠቀሙ። የኤሌክትሪክ ጅረት (I) ወደ ላይ ከተንቀሳቀሰ፣ የመግነጢሳዊ መስክ (B) አቅጣጫ በግራ በኩል ባለው ምስል ላይ እንደሚታየው ይሆናል። በተቃራኒው፣ የኤሌክትሪክ ጅረት ወደ ታች ከተንቀሳቀሰ፣ የመግነጢሳዊ መስክ አቅጣጫ በቀኝ በኩል ባለው ምስል ላይ እንደሚታየው ይሆናል።

መግነጢሳዊ መስክ በአሁኑ ጊዜ በሚሸከመው ሽቦ ላይ ኃይል ይፈጥራል

የኤሌክትሪክ ጅረት በማግኔቲክ ኮምፓስ መርፌ ላይ ኃይል ሊፈጥር ይችላል። ማግኔት በኤሌክትሪክ ጅረት ላይ ኃይል ሊፈጥር ይችላል?

በማግኔት ሰሜን እና ደቡብ ምሰሶዎች መካከል የኤሌክትሪክ ፍሰት የሚያጓጉዝ ሽቦ አለ እንበል። ከሰሜን ምሰሶ እስከ ደቡብ ምሰሶ ያለው ቀስት የመግነጢሳዊ መስክ አቅጣጫን ያመለክታል። ቀዩ ቀስት የኤሌክትሪክ ጅረት (I) አቅጣጫን ያሳያል፣ ሰማያዊው ቀስት ደግሞ የመግነጢሳዊ ኃይል (F) አቅጣጫን ያሳያል።

የመግነጢሳዊ ኃይል F አቅጣጫ ከኤሌክትሪክ ጅረት I አቅጣጫ ጋር ቀጥ ያለ እና ከመግነጢሳዊ መስክ B አቅጣጫ ጋር ቀጥ ያለ ነው። የኤሌክትሪክ ጅረት አቅጣጫን፣ የመግነጢሳዊ መስክ አቅጣጫን እና የመግነጢሳዊ ኃይል አቅጣጫን ለማግኘት የቀኝ እጅ ደንብን ይጠቀሙ።

የሚከተለው እኩልታ በመግነጢሳዊ ኃይል፣ በኤሌክትሪክ ጅረት እና በመግነጢሳዊ መስክ መካከል ያለውን ግንኙነት ይገልጻል።

F = BI l ሲን θ

F የመግነጢሳዊ ኃይል ምልክት ነው፣ B የመግነጢሳዊ መስክ ምልክት ነው፣ I የኤሌክትሪክ ጅረት ምልክት ነው፣ l በመግነጢሳዊ መስክ ውስጥ የሽቦ ርዝመት ምልክት ነው።

θ በኤሌክትሪክ ጅረት አቅጣጫ እና በመግነጢሳዊ መስክ አቅጣጫ መካከል ያለው አንግል ነው። የኤሌክትሪክ ጅረቱ ከማግኔቲክ መስክ ጋር ቀጥ ያለ ከሆነ (90)^o) ከዚያም የኃጢአት ዋጋ 90 = 1 ስለሆነ ቀመሩ ይቀየራል ኤፍ = ቢአይ ኤልበሌላ በኩል የኤሌክትሪክ ጅረት ከማግኔቲክ መስክ ጋር ትይዩ ከሆነ (0)^o) ከዚያም የኃጢአት ዋጋ 0 = 0 ስለዚህ መግነጢሳዊ ኃይሉ እሴት አለው 0.

መግነጢሳዊ መስክን ለማስላት፣ ከላይ ያለው ቀመር ወደሚከተለው ይቀየራል፦ B = F / I l.

ዓለም አቀፍ የማግኔቲክ ኃይል አሃድ ኒውተን (አህጽሮት N) ሲሆን ዓለም አቀፍ የማግኔቲክ መስክ አሃድ ደግሞ ቴስላ (አህጽሮት T) ነው። ቴስላ የተሰየመው በሰርቢያ-አሜሪካዊው ፈጣሪ እና የፊዚክስ ሊቅ ኒኮላ ቴስላ (1856-1943) ስም ነው። ከላይ ባለው መግነጢሳዊ መስክ ቀመር መሠረት፣ መግነጢሳዊ መስኮች በኒውተን በአንድ አምፔር ሜትር (N/A m) ሊገለጹ ይችላሉ። ከቴስላ በተጨማሪ፣ መግነጢሳዊ መስኮች በጋውስ አሃዶች (G) ውስጥም ይገለፃሉ። ጋውስ የተሰየመው በጀርመን የሂሳብ ሊቅ፣ የሥነ ፈለክ ተመራማሪ እና የፊዚክስ ሊቅ ስም ነው፣ ጆሃን ካርል ፍሬድሪክ ጋውስ (1777-1855)። 1 ጂ = 10^-4 T.

በመግነጢሳዊ መስክ ውስጥ በሚንቀሳቀስ የኤሌክትሪክ ኃይል ላይ መግነጢሳዊ ኃይል

መግነጢሳዊ መስክ በጅረት በሚሸከመው ሽቦ ላይ መግነጢሳዊ ኃይልን ሊፈጥር ይችላል። የኤሌክትሪክ ጅረት የሚንቀሳቀስ የኤሌክትሪክ ቻርጅ ስለሆነ መግነጢሳዊ መስክ በኮንዳክተር ሽቦ ላይ ብቻ ሳይሆን በነፃነት በሚንቀሳቀሱ የኤሌክትሪክ ቻርጆች ላይ መግነጢሳዊ ኃይልን ሊፈጥር ይችላል።

በማግኔቲክ መስክ ውስጥ በሚንቀሳቀስ የኤሌክትሪክ ኃይል ላይ ያለውን መግነጢሳዊ ኃይል ለማስላት የሚረዳው ቀመር ከቀድሞው መግነጢሳዊ ኃይል ቀመር የተገኘ ነው። F = BI l sin θ. ምክንያቱም I = q/t እና l = vt ከዚያ የመግነጢሳዊ ኃይል ቀመር ወደ ይቀየራል

የቀመር መግለጫ፡ F = መግነጢሳዊ ኃይል፣ B = መግነጢሳዊ መስክ፣ q = የኤሌክትሪክ ክፍያ፣ v = የጭነቱ እንቅስቃሴ ፍጥነት፣ θ = በመካከል ያለው አንግል v አቢዳን B

ከሆነ v ቀጥ ያለ B ከዚያ θ = 90^o ኃጢአት 90 የት^o = 1. በሌላ በኩል፣ ከሆነ v ትይዩ ከ B ከዚያ θ = 0^oኃጢአት 0 የት^o = 0. ስለዚህ መግነጢሳዊ ኃይሉ ከፍተኛ እሴት ሲኖረው v ቀጥ ያለ B እና መግነጢሳዊ ኃይሉ ዜሮ ሲሆን v ትይዩ ከ B.

የመግነጢሳዊ ኃይል አቅጣጫ F ከመግነጢሳዊ መስክ ጋር ቀጥ ያለ B እና ከኤሌክትሪክ ቻርጅ ፍጥነት ጋር ቀጥ ያለ v.