လျှပ်စစ်စီးကြောင်းသယ်ဆောင်သည့် စက်ဝိုင်းဝါယာကြိုးပေါ်ရှိ ဆွေးနွေးမှုမေးခွန်းတစ်ခု၏ ဥပမာ

လျှပ်စစ်စီးကြောင်းသယ်ဆောင်သည့် စက်ဝိုင်းဝါယာကြိုးပေါ်ရှိ ဆွေးနွေးမှုမေးခွန်းတစ်ခု၏ ဥပမာ

Pendahuluan
လျှပ်စစ်စီးကြောင်းသယ်ဆောင်ထားသော ကွေးကောက်ဝါယာကြိုးသည် ရူပဗေဒနှင့် လျှပ်စစ်အင်ဂျင်နီယာဘာသာရပ်များတွင် အသုံးချမှုများစွာတွင် အရေးကြီးသော အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤဝါယာကြိုးမှထုတ်လုပ်သော သံလိုက်စက်ကွင်းများ၏ အခြေခံမူများနှင့် တွက်ချက်မှုများကို နားလည်ခြင်းသည် လျှပ်စစ်မော်တာဒီဇိုင်းမှသည် သံလိုက်စက်ကွင်းအာရုံခံကိရိယာများအထိ နယ်ပယ်အမျိုးမျိုးတွင် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သည်။ ဤဆောင်းပါးသည် လျှပ်စစ်စီးကြောင်းသယ်ဆောင်ထားသော ကွေးကောက်ဝါယာကြိုး၏ အခြေခံမူများကို စာဖတ်သူများနားလည်စေရန် ကူညီပေးရန်အတွက် ဥပမာပြဿနာအများအပြားနှင့် ၎င်းတို့၏ဖြေရှင်းချက်များကို လေ့လာသည်။

ခွေထားသောဝါယာကြိုးမှ သံလိုက်စက်ကွင်း

ဘိုင်ယော့-ဆာဗတ် ဥပဒေ
Biot-Savart ဥပဒေသည် လျှပ်စီးကြောင်းသယ်ဆောင်သော ဝါယာကြိုးတစ်ဝိုက်ရှိ သံလိုက်စက်ကွင်းကို တွက်ချက်ရန် အခြေခံကို ပံ့ပိုးပေးသည်။ Biot-Savart ဥပဒေ၏ အခြေခံဖော်မြူလာမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။

\[
d\mathbf{B} = \frac{\mu_0}{4\pi} \cdot \frac{I d\mathbf{l} \times \mathbf{\hat{r}}}{r^2}
\]

ဘယ်နေရာ:
– \( \mathbf{B} \) သည် သံလိုက်စက်ကွင်းဖြစ်သည်
– \( \mu_0 \) သည် vacuum permeability (\( 4\pi \times 10^{-7} \ \text{H/m} \)) ဖြစ်သည်။
–\(I\) သည် လျှပ်စစ်စီးကြောင်းဖြစ်သည်
– \( d\mathbf{l} \) သည် ဝါယာကြိုး၏ အစိတ်အပိုင်းငယ်တစ်ခု ဖြစ်သည်
– \( \mathbf{\hat{r}} \) သည် ဝါယာကြိုးဒြပ်စင်မှ လေ့လာရေးအမှတ်သို့ ဦးတည်သော ယူနစ်ဗက်တာတစ်ခုဖြစ်သည်။
–\( r\) သည် ဝါယာကြိုးဒြပ်စင်နှင့် လေ့လာရေးအမှတ်ကြား အကွာအဝေးဖြစ်သည်

တစ်ခုတည်းသော ကွိုင်ဝါယာကြိုး

အချင်းဝက် \(R\) နှင့် လျှပ်စီးကြောင်း \(I\) ရှိသော စက်ဝိုင်းပုံဝါယာကြိုးကွင်း၏ အလယ်ဗဟိုရှိ သံလိုက်စက်ကွင်းမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်-

\[
B = \frac{\mu_0I}{2R}
\]

ဥပမာမေးခွန်း ၉
မေးခွန်း: 5 A လျှပ်စီးကြောင်းသယ်ဆောင်ထားသော 10 cm အချင်းဝက်ရှိသော ဝါယာကြိုးကွင်း၏အလယ်ဗဟိုရှိ သံလိုက်စက်ကွင်းကို တွက်ချက်ပါ။

ဆွေးနွေးချက်:

တစ်ခုတည်းသော ကွင်းဆက်အတွက် သံလိုက်စက်ကွင်း ဖော်မြူလာကို အသုံးပြုပါ၊
\[
B = \frac{\mu_0I}{2R}
\]

ဘယ်နေရာ:
– \( \mu_0 = ၄\pi \အမြှောက် ၁၀^{-၇} \ \text{H/m} \)
– \( I = 5 \ \text{A} \)
– \( R = 0.1 \ \text{m} \) (အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် 10 cm = 0.1 m)

ဤတန်ဖိုးများကို အစားထိုးခြင်းဖြင့်၊
\[
B = \frac{4\pi \times 10^{-7} \times 5}{2\times 0.1}
\]
\[
B = \frac{20\pi \times 10^{-7}}{0.2}
\]
\[
B = ၂\pi x ၁၀^{-၆} \text{T}
\]
\[
B = ၆.၂၈ x ၁၀^{-၆} \text{T}
\]

ထို့ကြောင့် ဝါယာကြိုးကွင်း၏ အလယ်ဗဟိုရှိ သံလိုက်စက်ကွင်းသည် \(6.28 \mu T \) ဖြစ်သည်။

ဥပမာမေးခွန်း ၉
မေးခွန်း: အချင်းဝက် ၁၀ စင်တီမီတာရှိသော လှည့်ပတ်မှု ၂၀ ပါဝင်သော ကွိုင်တစ်ခုသည် 5 A လျှပ်စီးကြောင်း သယ်ဆောင်သည်။ ကွိုင်၏အလယ်ဗဟိုရှိ သံလိုက်စက်ကွင်းကို တွက်ချက်ပါ။

ဆွေးနွေးချက်:

N လှည့်ကွက်များ၏ ကွိုင်အတွက် သံလိုက်စက်ကွင်းမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်-
\[
B = \frac{\mu_0 NI}{2R}
\]

ဘယ်နေရာ:
– \( N = 20 \)
– \( I = 5 \ \text{A} \)
– ( R = 0.1 \ text{m} \)
– \( \mu_0 = ၄\pi \အမြှောက် ၁၀^{-၇} \ \text{H/m} \)

ဤတန်ဖိုးများကို အစားထိုးခြင်းဖြင့်၊
\[
B = \frac{4\pi \times 10^{-7} \times 20 \times 5}{2 \times 0.1}
\]
\[
B = \frac{400\pi \times 10^{-7}}{0.2}
\]
\[
B = ၂\pi x ၁၀^{-၆} \text{T}
\]
\[
B = ၆.၂၈ x ၁၀^{-၆} \text{T}
\]

ထို့ကြောင့် ကွိုင်၏အလယ်ဗဟိုရှိ သံလိုက်စက်ကွင်းသည် \(62.8 \mu T \) ဖြစ်သည်။

သတ်မှတ်ထားသောထောင့်တွင် စက်ဝိုင်းဝါယာကြိုး
လျှပ်စီးကြောင်းသယ်ဆောင်သော ဝါယာကြိုးကွင်းတစ်ခုကို ထောင့်တစ်ခုမှ ဖြတ်တောက်လိုက်ပါက ကွင်း၏ ထိုအစိတ်အပိုင်းသည် မတူညီသော သံလိုက်စက်ကွင်းတစ်ခုကို ဖြစ်ပေါ်စေလိမ့်မည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ တစ်ဝက်စက်ဝိုင်းအတွက် သံလိုက်စက်ကွင်းသည် ကွင်းတစ်ခုလုံး၏ ထက်ဝက်ဖြစ်သောကြောင့် ရှုပ်ထွေးသော ဖြေရှင်းချက်များအတွက် အပိုဆောင်းပေါင်းစပ်မှု လိုအပ်ပါသည်။

ဥပမာမေးခွန်း ၉
မေးခွန်း: အချင်းဝက် ၁၀ စင်တီမီတာနှင့် လျှပ်စီးကြောင်း ၅ အေ ရှိသော စက်ဝိုင်းပုံဝါယာကြိုး၏ အလယ်ဗဟိုရှိ သံလိုက်စက်ကွင်းကို တွက်ချက်ပါ။

ဆွေးနွေးချက်:

တစ်ဝက်စက်ဝိုင်းအတွက်၊ အလယ်ဗဟိုရှိ သံလိုက်စက်ကွင်းသည် အပြည့်အဝ သံလိုက်စက်ကွင်း၏ ထက်ဝက်ဖြစ်သည်။
\[
B = \frac{1}{2} \cdot \frac{\mu_0I}{2R}
\]

ဘယ်နေရာ:
– \( \mu_0 = ၄\pi \အမြှောက် ၁၀^{-၇} \ \text{H/m} \)
– \( I = 5 \ \text{A} \)
– ( R = 0.1 \ text{m} \)

ဤတန်ဖိုးများကို အစားထိုးခြင်းဖြင့်၊
\[
B = \frac{1}{2} \cdot \frac{4\pi \times 10^{-7} \times 5}{2 \times 0.1}
\]
\[
B = \frac{1}{2} \times 2\pi \times 10^{-6} \text{T}
\]
\[
B = \pi \times 10^{-6} \text{T}
\]
\[
B = ၆.၂၈ x ၁၀^{-၆} \text{T}
\]

ထို့ကြောင့် တစ်ဝက်စက်ဝိုင်းဝါယာကြိုး၏အလယ်ဗဟိုရှိ သံလိုက်စက်ကွင်းသည် \(3.14 \ \mu T \) ဖြစ်သည်။

ပိတ်
အထက်ဖော်ပြပါ ဥပမာများမှတစ်ဆင့်၊ လျှပ်စစ်စီးကြောင်းသယ်ဆောင်သော ကောက်ကွေးဝါယာကြိုးမှ ထွက်ပေါ်လာသော သံလိုက်စက်ကွင်းကို မည်သို့တွက်ချက်ရမည်ကို စာဖတ်သူများ ပိုမိုနားလည်လာလိမ့်မည်ဟု မျှော်လင့်ပါသည်။ ဤနားလည်မှုသည် နည်းပညာအသုံးချမှုအမျိုးမျိုးနှင့် သိပ္ပံနည်းကျသုတေသနများ၊ အထူးသဖြင့် လျှပ်စစ်သံလိုက်နှင့် လျှပ်စစ်အင်ဂျင်နီယာနယ်ပယ်များတွင် အလွန်အသုံးဝင်ပါသည်။