သံလိုက်အား

သံလိုက်အား

Pengantar

သံလိုက်အားသည် အားသွင်းထားသော အမှုန်အမွှားများ သံလိုက်စက်ကွင်းတွင် ရွေ့လျားသောအခါ ဖြစ်ပေါ်သည့် လျှပ်စစ်သံလိုက် အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်မှုများ၏ ထင်ရှားမှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤအားသည် ရိုးရှင်းသော သံလိုက်အိမ်မြှောင်များမှသည် ရှုပ်ထွေးသော လျှပ်စစ်မော်တာများအထိ သဘာဝနှင့် နည်းပညာဆိုင်ရာ ဖြစ်စဉ်များစွာ၏ အခြေခံဖြစ်သည်။ ဤဆောင်းပါးသည် သံလိုက်အား၏ နောက်ကွယ်ရှိ အခြေခံသီအိုရီ၊ ၎င်းကို ထိန်းချုပ်သည့် ဥပဒေများနှင့် ၎င်း၏ လက်တွေ့အသုံးချမှုအမျိုးမျိုးကို ပြန်လည်သုံးသပ်ပါမည်။

အခြေခံသီအိုရီ

လိုရန့်ဇ်၏ ဥပဒေ

သံလိုက်စက်ကွင်းတွင် ရွေ့လျားနေသော အားသွင်းထားသော အမှုန်တစ်ခုပေါ်ရှိ သံလိုက်အားကို Lorentz ၏ ဥပဒေဖြင့် ဖော်ပြထားသည်။ ဤဥပဒေတွင် သံလိုက်စက်ကွင်း \(mathbf{B} \) ရှိ အားသွင်းထားသော အမှုန် \(q \) ပေါ်တွင် အလျင် \(mathbf{v} \) ဖြင့် သက်ရောက်သော အား \(mathbf{F} \) သည် အောက်ပါအတိုင်း ဖော်ပြထားသည်။

\[ \mathbf{F} = q (\mathbf{v} \times \mathbf{B}) \]

ဘယ်နေရာ:
– \( \mathbf{F} \) သည် သံလိုက်အားဖြစ်ပြီး၊
–\( q\) သည် အမှုန်အားသွင်းမှုဖြစ်ပြီး၊
– \( \mathbf{v} \) သည် အမှုန်အလျင်ဖြစ်ပြီး၊
– \( \mathbf{B} \) သည် သံလိုက်စက်ကွင်းဖြစ်ပြီး၊
–\( \times \) သည် ဗက်တာနှစ်ခုကြားရှိ cross product operation ဖြစ်သည်။

ဤသံလိုက်အားသည် အမှုန်ရွေ့လျားမှု ဦးတည်ရာနှင့် သံလိုက်စက်ကွင်း၏ ဦးတည်ရာနှင့် အမြဲတမ်း ထောင့်မှန်ကျပြီး သံလိုက်စက်ကွင်းတွင် ရွေ့လျားနေသော အမှုန်များအတွက် ကွေးညွှတ်သောလမ်းကြောင်းကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။

လျှပ်စီးကြောင်းသယ်ဆောင်သောဝါယာကြိုးပေါ်ရှိသံလိုက်အား

အားသွင်းထားသော အမှုန်များအပြင်၊ သံလိုက်အားများသည် သံလိုက်စက်ကွင်းတွင် လျှပ်စစ်စီးကြောင်း သယ်ဆောင်ထားသော ဝါယာကြိုးများတွင်လည်း သက်ရောက်မှုရှိသည်။ သံလိုက်စက်ကွင်း \(\mathbf{B} \) တွင် လျှပ်စစ်စီးကြောင်း \(I \) သယ်ဆောင်ထားသော ဝါယာကြိုးအပိုင်းတို \(d\mathbf{l} \) အတွက်၊ သံလိုက်အား \(d\mathbf{F} \) ကို အောက်ပါအတိုင်း ဖော်ပြနိုင်သည်-

\[d\mathbf{F} = ငါ (d\mathbf{l} \times \mathbf{B}) \]

ပေးထားသော အရှည်ရှိသော ဝါယာကြိုးအတွက်၊ စုစုပေါင်းအားကို ဝါယာကြိုး၏ အရှည်တစ်လျှောက်တွင် ဤညီမျှခြင်းကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် တွက်ချက်နိုင်သည်။

အမ်ပီယာ၏ဥပဒေနှင့် သံလိုက်အား

အမ်ပီယာ၏ဥပဒေသည် အထူးသဖြင့် လျှပ်စစ်စီးကြောင်းများမှထုတ်လုပ်သော သံလိုက်စက်ကွင်းများနှင့်ဆက်စပ်၍ သံလိုက်အားများကို နားလည်ရာတွင် အရေးပါသောအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သည်။ ယခင်က ဆွေးနွေးခဲ့သည့်အတိုင်း အမ်ပီယာ၏ဥပဒေသည် လျှပ်စစ်စီးကြောင်းတစ်ခုကိုဝန်းရံထားသော သံလိုက်စက်ကွင်းကို ပိတ်ထားသောလမ်းကြောင်းတစ်ခုပေါ်တွင် လျှပ်စီးကြောင်းကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် တွက်ချက်နိုင်သည်ဟု ဖော်ပြထားသည်။ ဤဥပဒေသည် သံလိုက်စက်ကွင်းများ၏ ဖြန့်ဖြူးမှုကို တွက်ချက်ရာတွင် အထောက်အကူပြုပြီး ၎င်းသည် အားသွင်း သို့မဟုတ် လျှပ်စီးကြောင်းသယ်ဆောင်သော ဝါယာကြိုးပေါ်တွင် သက်ရောက်မှုရှိသော သံလိုက်အားကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည်။

သံလိုက်အား၏ အသုံးချမှုများ

၁။ လျှပ်စစ်မော်တာ

လျှပ်စစ်မော်တာများသည် သံလိုက်အား၏ အသုံးအများဆုံးအသုံးချမှုများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။ လျှပ်စစ်မော်တာများသည် သံလိုက်စက်ကွင်းရှိ လျှပ်စစ်စီးကြောင်းသည် ရွေ့လျားမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသော အားကို ကြုံတွေ့ရသည်ဟူသော မူအပေါ်တွင် လည်ပတ်သည်။ DC (တိုက်ရိုက်လျှပ်စီးကြောင်း) မော်တာတွင်၊ လျှပ်စီးကြောင်းသယ်ဆောင်သော ကွိုင်ကို အမြဲတမ်းသံလိုက် သို့မဟုတ် လျှပ်စစ်သံလိုက်မှ ထုတ်ပေးသော သံလိုက်စက်ကွင်းတွင် ထားရှိသည်။ လျှပ်စီးကြောင်းသည် ကွိုင်မှတစ်ဆင့် စီးဆင်းသောအခါ၊ ရရှိလာသော သံလိုက်အားသည် ကွိုင်ကို လည်ပတ်စေပြီး စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ရွေ့လျားမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ ဤမူကို ရိုးရှင်းသော အရုပ်များမှသည် စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး စက်များအထိ စက်ပစ္စည်းအမျိုးမျိုးတွင် အသုံးပြုကြသည်။

၁၆

ဂျင်နရေတာများသည် မော်တာများနှင့် ဆန့်ကျင်ဘက်နိယာမဖြင့် လုပ်ဆောင်ကြသည်။ ဂျင်နရေတာတွင် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာလှုပ်ရှားမှုကို အသုံးပြု၍ သံလိုက်စက်ကွင်းတွင် ကွိုင်တစ်ခုကို ရွှေ့ပြီး လျှပ်စစ်စီးကြောင်းကို ထုတ်လုပ်သည်။ ကွိုင်သည် သံလိုက်စက်ကွင်းမှတစ်ဆင့် ရွေ့လျားသွားသည်နှင့်အမျှ ပြောင်းလဲနေသော သံလိုက်စီးကြောင်းသည် ဖာရာဒေး၏ လျှပ်စစ်သံလိုက် လှုံ့ဆော်မှုဥပဒေနှင့်အညီ ကွိုင်တွင် လျှပ်စစ်စီးကြောင်းကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ ဂျင်နရေတာများသည် ကြီးမားသော ဓာတ်အားပေးစက်ရုံများမှသည် သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသော ဂျင်နရေတာများအထိ အသုံးချမှုအမျိုးမျိုးတွင် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားထုတ်လုပ်မှု၏ အဓိကအရင်းအမြစ်ဖြစ်သည်။

3. Transformator

ထရန်စဖော်မာဆိုသည်မှာ လျှပ်စစ်ဖြန့်ဖြူးရေးစနစ်တွင် ဗို့အားကိုပြောင်းလဲရန်အသုံးပြုသော ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည်။ ထရန်စဖော်မာများသည် လျှပ်စစ်သံလိုက် induction နှင့် သံလိုက်အားတို့၏ မူများအပေါ် အခြေခံ၍ လည်ပတ်ကြသည်။ ထရန်စဖော်မာတွင်၊ မူလကွိုင်ရှိ လျှပ်စစ်စီးကြောင်းသည် ဒုတိယကွိုင်တွင် လျှပ်စီးကြောင်းကို လှုံ့ဆော်ပေးသည့် သံလိုက်စက်ကွင်းကို ထုတ်လုပ်ပေးသည်။ မူလနှင့် ဒုတိယကွိုင်များတွင် လည်ပတ်မှုအရေအတွက်ကို ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် ဗို့အားကို လိုအပ်သလို တိုးမြှင့် သို့မဟုတ် လျှော့ချနိုင်သည်။

၄။ လျှပ်စစ်သံလိုက်သံလိုက်များနှင့် MRI

လျှပ်စစ်သံလိုက်သံလိုက်ဆိုသည်မှာ လျှပ်စစ်စီးကြောင်းကို အသုံးပြု၍ သံလိုက်စက်ကွင်းတစ်ခု ထုတ်ပေးသည့် ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤသံလိုက်များကို စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး သံလိုက်မတင်သည့် ကိရိယာများမှ MRI (သံလိုက်ပဲ့တင်ရိုက်ခြင်း) စက်များကဲ့သို့သော ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ ကိရိယာများအထိ အသုံးချမှုအမျိုးမျိုးတွင် အသုံးပြုကြသည်။ MRI တွင်၊ လူ့ခန္ဓာကိုယ်၏ အတွင်းပိုင်းဖွဲ့စည်းပုံများ၏ အသေးစိတ်ပုံရိပ်များကို ထုတ်လုပ်ရန် အားကောင်းသော သံလိုက်စက်ကွင်းကို အသုံးပြုသည်။ ဤစက်ကွင်းမှ ထုတ်ပေးသော သံလိုက်အားသည် မြင့်မားသော ရုပ်ထွက်အရည်အသွေးရှိသော တစ်ရှူးများကို ထောက်လှမ်းခြင်းနှင့် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းတို့ကို ပြုလုပ်နိုင်စေပါသည်။

၅။ သံလိုက်အိမ်မြှောင်နှင့် လမ်းကြောင်းပြစနစ်

သံလိုက်အိမ်မြှောင်ဆိုသည်မှာ ရိုးရှင်းသော်လည်း အရေးကြီးသော သံလိုက်အားအသုံးချမှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ သေးငယ်သော သံလိုက်အိမ်မြှောင်အပ်သည် ကမ္ဘာ့သံလိုက်စက်ကွင်းနှင့် ချိန်ညှိရန် လည်ပတ်သည်။ ၎င်းသည် ကုန်းမြေနှင့် ပင်လယ်ပြင်တွင် တိကျသော လမ်းကြောင်းရှာဖွေမှုကို ပြုလုပ်နိုင်စေပါသည်။ GPS လမ်းကြောင်းရှာဖွေစနစ်များကဲ့သို့သော ခေတ်မီနည်းပညာများသည် လမ်းကြောင်းရှာဖွေမှုတိကျမှုကို ချိန်ညှိရန်နှင့် မြှင့်တင်ရန် ဤအခြေခံမူကို အားကိုးနေရဆဲဖြစ်သည်။

ဆက်စပ်ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာဖြစ်ရပ်များ

၁။ ခန်းမအာနိသင်

Hall effect ဆိုသည်မှာ လျှပ်ကူးပစ္စည်းတစ်ခုရှိ လျှပ်စစ်စီးကြောင်းနှင့် ထောင့်မှန်ကျသော သံလိုက်စက်ကွင်းတစ်ခုသည် လျှပ်ကူးပစ္စည်းတစ်လျှောက်တွင် ဗို့အားကွာခြားချက် (Hall voltage) ကို ဖြစ်ပေါ်စေသည့် ဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤအာနိသင်ကို သံလိုက်စက်ကွင်းအစွမ်းသတ္တိကို တိုင်းတာသည့် Hall sensor များနှင့် contactless switch များကဲ့သို့သော ကိရိယာများတွင် အသုံးပြုသည်။

၂။ လိုရန့်ဇ်အားနှင့် ဆိုင်ကလိုထရွန်

ဆိုက်ကလိုထရွန်ကဲ့သို့သော အမှုန်အရှိန်မြှင့်စက်များတွင် Lorentz အားကို စက်ဝိုင်းပုံလမ်းကြောင်းများရှိ အားသွင်းထားသော အမှုန်များကို အရှိန်မြှင့်ရန် အသုံးပြုသည်။ အားကောင်းသော သံလိုက်စက်ကွင်းများသည် အားသွင်းထားသော အမှုန်များကို စက်ဝိုင်းပုံသဏ္ဍာန် ရွေ့လျားစေပြီး အမှုန်ရူပဗေဒစမ်းသပ်မှုများတွင် အသုံးမပြုမီ မြင့်မားသော စွမ်းအင်များရောက်ရှိစေပါသည်။

၃။ သံလိုက်ခံနိုင်ရည်ရှိမှု

မဂ္ဂနက်တိုရီဆက်ရှင်ဆိုသည်မှာ ပြင်ပသံလိုက်စက်ကွင်းကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော လျှပ်ကူးပစ္စည်း သို့မဟုတ် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း၏ လျှပ်စစ်ခုခံမှုပြောင်းလဲမှုဖြစ်သည်။ ဤဖြစ်စဉ်ကို ဟာ့ဒ်ဒစ်ဒရိုက်များနှင့် သံလိုက်အာရုံခံကိရိယာများကဲ့သို့သော ဒေတာသိုလှောင်မှုနည်းပညာများတွင် အသုံးပြုသည်။

နိဂုံး

သံလိုက်အားသည် ရူပဗေဒတွင် အခြေခံသဘောတရားတစ်ခုဖြစ်ပြီး သံလိုက်စက်ကွင်းများနှင့် အားသွင်းထားသော အမှုန်များ သို့မဟုတ် လျှပ်စစ်စီးကြောင်းများအကြား အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်မှုကို ဖော်ပြပါသည်။ Lorentz ၏ ဥပဒေသည် အားသွင်းထားသော အမှုန်များပေါ်ရှိ သံလိုက်အားကို နားလည်ရန် သီအိုရီဆိုင်ရာ အခြေခံတစ်ခုကို ပံ့ပိုးပေးပြီး Ampère ၏ ဥပဒေသည် လျှပ်စစ်စီးကြောင်းများမှ ထုတ်လုပ်သော သံလိုက်စက်ကွင်းများ၏ ဖြန့်ဖြူးမှုကို နားလည်ရန် ကူညီပေးသည်။ သံလိုက်အားသည် လျှပ်စစ်မော်တာများနှင့် ဂျင်နရေတာများမှသည် MRI များနှင့် အချက်အလက်သိုလှောင်ကိရိယာများကဲ့သို့သော ဆေးဘက်ဆိုင်ရာနည်းပညာများအထိ ကျယ်ပြန့်သော အသုံးချမှုများရှိသည်။ သံလိုက်အားနှင့် ၎င်းကို အုပ်ချုပ်သော ဥပဒေများကို ပိုမိုနက်ရှိုင်းစွာ နားလည်ခြင်းဖြင့် ကျွန်ုပ်တို့သည် နည်းပညာအသစ်များကို ဆက်လက်တီထွင်နိုင်ပြီး ရူပဗေဒလောကအကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့၏ အသိပညာကို နက်ရှိုင်းစေနိုင်ပါသည်။

Hall effect၊ အမှုန်အရှိန်မြှင့်စက်များတွင် Lorentz အားနှင့် magnetoresistance ကဲ့သို့သော ဆက်စပ်ဖြစ်စဉ်များသည် သိပ္ပံနှင့်နည်းပညာနယ်ပယ်အသီးသီးတွင် သံလိုက်အားများ၏ ကျယ်ပြန့်သောသြဇာလွှမ်းမိုးမှုကို သရုပ်ပြသည်။ နည်းပညာနှင့် သုတေသနတိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှ သံလိုက်အားများနှင့် ၎င်းတို့၏အသုံးချမှုများအပေါ် ကျွန်ုပ်တို့၏နားလည်မှုသည် ဆက်လက်တိုးချဲ့သွားမည်ဖြစ်ပြီး အနာဂတ်တွင် ပိုမိုခေတ်မီပြီး ထိရောက်သော ဆန်းသစ်တီထွင်မှုများဆီသို့ တံခါးဖွင့်ပေးမည်ဖြစ်သည်။