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 ጅረት ወይም በሚንቀሳቀሱ ቻርጆች መካከል ያለውን ግንኙነት አገኘ ። የኮምፓስ መርፌ የኤሌክትሪክ ጅረት የያዘ ሽቦ አጠገብ ሲሆን አቅጣጫውን እንደሚቀይር አገኘ። የኤሌክትሪክ ጅረት በማይኖርበት ጊዜ የኮምፓስ መርፌው ወደ ሰሜን አቅጣጫ ያመለከታል።

የኮምፓስ መርፌ ማግኔት ስለሆነ መግነጢሳዊ ኃይል ሊያንቀሳቅሰው ይችላል ። መግነጢሳዊ 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 sin 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 የኤሌክትሪክ ጅረት አቅጣጫ እና የመግነጢሳዊ መስክ አቅጣጫ መካከል ያለው አንግል ነው። የኤሌክትሪክ ጅረት ከማግኔቲክ መስክ (90 ^o ) ጋር ቀጥ ያለ ከሆነ የኃጢአት ዋጋ 90 = 1 ስለዚህ ቀመሩ ወደ F = BI l ይቀየራል ፣ በተቃራኒው የኤሌክትሪክ ጅረት ከማግኔቲክ መስክ (0 ^o ) ጋር ትይዩ ከሆነ የኃጢአት ዋጋ 0 = 0 ስለዚህም መግነጢሳዊ ኃይሉ 0 ይሆናል።

መግነጢሳዊ መስክን ለማስላት፣ ከላይ ያለው ቀመር ወደ ፡ B = F / I l ይቀየራል።

ዓለም አቀፍ የማግኔቲክ ኃይል አሃድ ኒውተን (አህጽሮት N) ሲሆን፣ ዓለም አቀፍ የማግኔቲክ መስክ አሃድ ቴስላ (አህጽሮት T) ነው። ቴስላ የመጣው ከሰርቢያ-አሜሪካዊው የፈጠራ ባለሙያ እና የፊዚክስ ሊቅ ኒኮላ ቴስላ (1856-1943) ስም ነው። ከላይ ባለው መግነጢሳዊ መስክ ቀመር ላይ በመመስረት፣ መግነጢሳዊ መስክ በኒውተን በአንድ አምፕሬ ሜትር (N/A m) ክፍሎች ሊገለጽ ይችላል። ከቴስላ በተጨማሪ፣ መግነጢሳዊ መስክ በጋውስ (G) ክፍሎችም ይገለጻል። ጋውስ የመጣው ከጀርመናዊው የሂሳብ ሊቅ፣ የሥነ ፈለክ ተመራማሪ እና የፊዚክስ ሊቅ ዮሃን ካርል ፍሬድሪክ ጋውስ (1777-1855) ስም ነው። 1 G = 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።

በመግነጢሳዊ መስክ ውስጥ በሚንቀሳቀስ የኤሌክትሪክ ኃይል ላይ የመግነጢሳዊ ኃይልን ለማስላት የሚረዳው ቀመር የተገኘው ከቀድሞው መግነጢሳዊ ኃይል ቀመር F = BI l sin θ ነው ። I = q/t እና l = vt ስለሆነ፣ 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 F አቅጣጫ ከመግነጢሳዊ መስክ B ጋር ቀጥ ያለ እና ከኤሌክትሪክ ቻርጅ v ፍጥነት ጋር ቀጥ ያለ ነው ።