ဖာရာဒေး၏ ဥပဒေ

ဖာရာဒေး၏ ဥပဒေ

Pengantar

ဖာရာဒေး၏ လျှပ်စစ်သံလိုက် လှုံ့ဆော်မှုဆိုင်ရာ ဥပဒေသသည် ရူပဗေဒတွင် အခြေခံမူတစ်ခုဖြစ်ပြီး ပြောင်းလဲနေသော သံလိုက်စက်ကွင်းတစ်ခုသည် လျှပ်ကူးပစ္စည်းတစ်ခုတွင် လျှပ်စစ်စီးကြောင်းကို မည်သို့ထုတ်လုပ်နိုင်သည်ကို ဖော်ပြပါသည်။ ၁၈၃၁ ခုနှစ်တွင် မိုက်ကယ် ဖာရာဒေးမှ ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သော ဤဥပဒေသသည် လျှပ်စစ်သံလိုက်ဝါဒ၏ အဓိက ထောက်တိုင်တစ်ခုဖြစ်ပြီး လျှပ်စစ်ဓာတ်အားပေးစက်များနှင့် ထရန်စဖော်မာများကဲ့သို့သော ခေတ်မီနည်းပညာများတွင် အသုံးချမှုများစွာရှိသည်။ ဤဆောင်းပါးသည် ဖာရာဒေး၏ ဥပဒေသနောက်ကွယ်ရှိ သီအိုရီ၊ ၎င်းကို ထောက်ခံသော စမ်းသပ်ချက်များနှင့် ၎င်း၏ လက်တွေ့အသုံးချမှုအမျိုးမျိုးကို အသေးစိတ်ဖော်ပြပါမည်။

အခြေခံသီအိုရီ

ဖာရာဒေးဥပဒေ၏ အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုချက်

ဖာရာဒေး၏ နိယာမအရ ပိတ်ထားသော ပတ်လမ်းတွင် ဖြစ်ပေါ်လာသော လျှပ်စစ်မော်တီအား (EMF) သည် ပတ်လမ်းမှတစ်ဆင့် သံလိုက်စီးကြောင်း၏ ပြောင်းလဲမှုနှုန်းနှင့် အချိုးကျသည်ဟု ဖော်ပြထားသည်။ သင်္ချာနည်းအရ ဤနိယာမကို အောက်ပါအတိုင်း ဖော်ပြထားသည်။

\[ \mathcal{E} = -\frac{d\Phi_B}{dt} \]

ဘယ်နေရာ:
– \( \mathcal{E} \) သည် ඇතියටත්ථා EMF (ဗို့အားဖြင့်) ဖြစ်ပြီး၊
– \( \Phi_B \) သည် သံလိုက်စီးကြောင်း (ဝဲဘာဖြင့်) ဖြစ်ပြီး၊
– \( \frac{d\Phi_B}{dt} \) သည် သံလိုက်စီးကူးမှု၏ ပြောင်းလဲမှုနှုန်း ဖြစ်သည်။

ဤညီမျှခြင်းရှိ အနုတ်လက္ခဏာသည် Lenz ၏ ဥပဒေမှ လာပါသည်၊ ၎င်းက ဖြစ်ပေါ်လာသော EMF ၏ ဦးတည်ရာသည် ၎င်းကိုဖြစ်ပေါ်စေသော သံလိုက်စီးကူးမှုပြောင်းလဲမှုနှင့် အမြဲတမ်း ဆန့်ကျင်ဘက်ဖြစ်သည်ဟု ဖော်ပြထားသည်။

သံလိုက်စီးဆင်းမှု

သံလိုက်စီးကူးမှု \( \Phi_B \) သည် ပေးထားသောဧရိယာတစ်ခုမှတစ်ဆင့် ဖြတ်သန်းသွားသော သံလိုက်စက်ကွင်းပမာဏကို တိုင်းတာခြင်းဖြစ်သည်။ သံလိုက်စီးကူးမှုကို အောက်ပါအတိုင်း အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုထားသည်-

\[ \Phi_B = B \cdot A \cdot \cos(\theta) \]

ဘယ်နေရာ:
– \( B \) သည် သံလိုက်စက်ကွင်း (တက်စလာဖြင့်) ဖြစ်ပြီး၊
– \( A \) သည် သံလိုက်စက်ကွင်း ဖြတ်သန်းသွားသော ဧရိယာ (စတုရန်းမီတာဖြင့်) ဖြစ်ပြီး၊
– \( \theta \) သည် သံလိုက်စက်ကွင်းနှင့် ဧရိယာနှင့် ထောင့်မှန်ကျသော မျဉ်းကြားရှိ ထောင့်ဖြစ်သည်။

Lenz ရဲ့ ဥပဒေ

Lenz ၏ ဥပဒေသသည် ဖြစ်ပေါ်လာသော EMF ၏ ဦးတည်ရာနှင့် ရလဒ်အနေဖြင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော လျှပ်စီးကြောင်းကို ပေးသည်။ Lenz ၏ ဥပဒေသအရ၊ ဆားကစ်တစ်ခုတွင် ဖြစ်ပေါ်လာသော လျှပ်စီးကြောင်းသည် ၎င်းကို ဖြစ်ပေါ်စေသော သံလိုက်စီးကြောင်းပြောင်းလဲမှုကို ဆန့်ကျင်သည့် သံလိုက်စက်ကွင်းတစ်ခုကို ဖြစ်ပေါ်စေလိမ့်မည်။ သင်္ချာနည်းအရ၊ ၎င်းကို Faraday ၏ ဥပဒေသညီမျှခြင်းတွင် အနုတ်လက္ခဏာဖြင့် ဖော်ပြထားသည်။

ဖာရာဒေးရဲ့ စမ်းသပ်ချက်

လျှပ်စစ်သံလိုက် လျှပ်ကူးနိုင်စွမ်းကို ရှာဖွေတွေ့ရှိခြင်း

မိုက်ကယ် ဖာရာဒေးသည် သံလိုက်စက်ကွင်းများနှင့် လျှပ်စစ်စီးကြောင်းများကြား ဆက်နွယ်မှုကို လေ့လာရန် ၁၈၃၁ ခုနှစ်တွင် စမ်းသပ်ချက်များစွာ ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ ဖာရာဒေး၏ အဓိက စမ်းသပ်ချက်များထဲမှ တစ်ခုမှာ galvanometer (လျှပ်စစ်စီးကြောင်း တိုင်းတာသည့် ကိရိယာ) နှင့် bar magnet နှင့် ချိတ်ဆက်ထားသော ဝါယာကြိုးကွိုင် ပါဝင်သည်။ bar magnet ကို coil ဘက်သို့ သို့မဟုတ် ဝေးရာသို့ ရွှေ့လိုက်သောအခါ coil တွင် လျှပ်စစ်စီးကြောင်း ဖြစ်ပေါ်လာပြီး galvanometer မှ ထောက်လှမ်းသိရှိနိုင်ကြောင်း ဖာရာဒေး တွေ့ရှိခဲ့သည်။

စမ်းသပ်ပြောင်းလဲမှုများ

ဖာရာဒေးသည် သံအူတိုင်တစ်ခုပတ်လည်တွင် ဝါယာကြိုးကွိုင်နှစ်ခုကို အသုံးပြု၍ ဤစမ်းသပ်မှု၏ မျိုးကွဲတစ်ခုကိုလည်း ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ ပထမကွိုင် (မူလကွိုင်) မှတစ်ဆင့် လျှပ်စစ်စီးကြောင်းတစ်ခု ဖြတ်သန်းသွားသောအခါ၊ ရလဒ်အနေဖြင့် သံလိုက်စက်ကွင်းသည် ဒုတိယကွိုင် (ဒုတိယကွိုင်) တွင် လျှပ်စစ်စီးကြောင်းတစ်ခုကို ဖြစ်ပေါ်စေခဲ့သည်။ ကွိုင်များတစ်လျှောက် ပြောင်းလဲနေသော သံလိုက်စက်ကွင်းသည် လျှပ်စစ်စီးကြောင်း ဖြစ်ပေါ်စေသည့် အကြောင်းရင်းဖြစ်သည်ဟု ဖာရာဒေးက ကောက်ချက်ချခဲ့သည်။

ဖာရာဒေး၏ ဥပဒေကို အသုံးချခြင်း

လျှပ်စစ်ဂျင်နရေတာ

လျှပ်စစ်ဓာတ်အားပေးစက်သည် ဖာရာဒေး၏ ဥပဒေ၏ အဓိကအသုံးချမှုများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။ ဂျင်နရေတာများသည် လျှပ်စစ်သံလိုက် လှုံ့ဆော်မှုနိယာမမှတစ်ဆင့် စက်မှုစွမ်းအင်ကို လျှပ်စစ်စွမ်းအင်အဖြစ် ပြောင်းလဲပေးသည်။ ဝါယာကြိုးကွိုင်တစ်ခုသည် သံလိုက်စက်ကွင်းတွင် လည်ပတ်သောအခါ၊ ကွိုင်တစ်လျှောက် ပြောင်းလဲနေသော သံလိုက်စီးကြောင်းသည် emf ကို ထုတ်လုပ်ပေးပြီး လျှပ်စစ်စီးကြောင်းကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။

၁။ AC (Alternating Current) ဂျင်နရေတာ
– အလုပ်လုပ်ပုံမူ- AC ဂျင်နရေတာသည် အမြဲတမ်းသံလိုက် သို့မဟုတ် လျှပ်စစ်သံလိုက်မှ ထုတ်လုပ်သော သံလိုက်စက်ကွင်းကို အသုံးပြုသည်။ သံလိုက်စက်ကွင်းတွင် ကွိုင်တစ်ခုလည်ပတ်သောအခါ ကွိုင်တစ်လျှောက်ရှိ သံလိုက်စီးကြောင်းသည် ပြောင်းလဲသွားကာ အပြန်အလှန်လျှပ်စီးကြောင်းကို ထုတ်လုပ်သည်။
– အသုံးချမှုများ- AC ဂျင်နရေတာများကို အကြီးစားဓာတ်အားပေးစက်ရုံများ၊ လေအားလျှပ်စစ်တာဘိုင်များနှင့် သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသော ဂျင်နရေတာများတွင် အသုံးပြုကြသည်။

၂။ DC (တိုက်ရိုက်လျှပ်စီးကြောင်း) ဂျင်နရေတာ
– အလုပ်လုပ်ပုံအခြေခံမူ- DC ဂျင်နရေတာသည် ကွိုင်တွင် ဖြစ်ပေါ်လာသော အပြန်အလှန်လျှပ်စီးကြောင်းကို တိုက်ရိုက်လျှပ်စီးကြောင်းအဖြစ် ပြောင်းလဲရန် commutator ကို အသုံးပြုသည်။ commutator သည် လျှပ်စီးကြောင်းကို တစ်ဖက်သို့ စီးဆင်းစေရန် သေချာစေသည့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည်။
– အသုံးချမှုများ- DC ဂျင်နရေတာများကို ဘက်ထရီအားသွင်းခြင်း၊ အရေးပေါ်ဓာတ်အားစနစ်များနှင့် စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး အသုံးချမှုများကဲ့သို့သော အသုံးချမှုများတွင် အသုံးပြုကြသည်။

ထရန်စဖော်မာ

ထရန်စဖော်မာဆိုသည်မှာ လျှပ်စစ်ဓာတ်အားဖြန့်ဖြူးရေးစနစ်တွင် ဗို့အားကို ပြောင်းလဲပေးသည့် ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်ပြီး ၎င်းသည် လျှပ်စစ်သံလိုက်စီးကူးမှုနိယာမအပေါ် အခြေခံထားသည်။ ထရန်စဖော်မာတွင် သံအူတိုင်ကို ပတ်၍ မူလကွိုင်နှင့် ဒုတိယကွိုင်နှစ်ခု ပါဝင်သည်။

– အလုပ်လုပ်ပုံအခြေခံမူ- မူလကွိုင်မှတစ်ဆင့် စီးဆင်းသော လျှပ်စစ်စီးကြောင်းသည် ဒုတိယကွိုင်တွင် EMF ကို ဖြစ်ပေါ်စေသည့် သံလိုက်စီးကြောင်းတစ်ခုကို ထုတ်လုပ်ပေးသည်။ မူလနှင့် ဒုတိယကွိုင်များတွင် လည်ပတ်မှုအရေအတွက်ကို ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် ဗို့အားကို လိုအပ်သလို တိုးမြှင့် သို့မဟုတ် လျှော့ချနိုင်သည်။
– အသုံးချမှုများ- လျှပ်စစ်ဗို့အားကို တိုးမြှင့်ရန် သို့မဟုတ် လျှော့ချရန်အတွက် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားပေးစက်ရုံများမှ သုံးစွဲသူများထံ လျှပ်စစ်ဓာတ်အား ထိရောက်စွာ ပို့လွှတ်နိုင်စေရန်အတွက် ထရန်စဖော်မာများကို လျှပ်စစ်ဖြန့်ဖြူးရေးစနစ်များတွင် အသုံးပြုကြသည်။

ကြိုးမဲ့အားသွင်းခြင်း

ကြိုးမဲ့အားသွင်းခြင်းသည် ကြိုးများမပါဘဲ စွမ်းအင်လွှဲပြောင်းရန် လျှပ်စစ်သံလိုက် induction နိယာမကို အသုံးပြုသည့် နည်းပညာတစ်ခုဖြစ်သည်။

– အလုပ်လုပ်ပုံ အခြေခံမူ- ကြိုးမဲ့အားသွင်းခြင်းသည် အားသွင်းကွိုင်မှထုတ်လုပ်သော သံလိုက်စက်ကွင်းကို အသုံးပြု၍ အားသွင်းမည့်စက်နှင့် တွဲထားသော လက်ခံကွိုင်တွင် EMF ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ပြောင်းလဲနေသော သံလိုက်စက်ကွင်းသည် လက်ခံကွိုင်တွင် လျှပ်စစ်စီးကြောင်းကို ထုတ်လုပ်ပေးပြီး ၎င်းကို စက်၏ဘက်ထရီကို အားသွင်းရန် အသုံးပြုသည်။
– အသုံးချမှုများ- ကြိုးမဲ့အားသွင်းခြင်းကို စမတ်ဖုန်းများ၊ စမတ်နာရီများနှင့် သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသော ဆေးဘက်ဆိုင်ရာပစ္စည်းများကဲ့သို့သော အီလက်ထရွန်းနစ်ကိရိယာများတွင် အသုံးပြုသည်။

ဆက်စပ်ဖြစ်ရပ်များ

၁။ အက်ဒီ လျှပ်စီးကြောင်း အကျိုးသက်ရောက်မှု
– အလုပ်လုပ်ပုံနိယာမ- Eddy current များသည် ပြောင်းလဲနေသော သံလိုက်စက်ကွင်းကြောင့် လျှပ်ကူးပစ္စည်းတွင် ဖြစ်ပေါ်လာသော လျှပ်စီးကြောင်းများဖြစ်သည်။ ဤ eddy current များသည် ၎င်းတို့ကို ဖြစ်ပေါ်စေသော သံလိုက်စီးကြောင်းပြောင်းလဲမှုကို ဆန့်ကျင်သည့် သံလိုက်စက်ကွင်းကို ထုတ်လုပ်ပေးသည်။
– အသုံးချမှုများ- Eddy current ကို လျှပ်စစ်သံလိုက်ဘရိတ်များ၊ သတ္တုထောက်လှမ်းခြင်းနှင့် ပျက်စီးခြင်းမရှိသော စမ်းသပ်ခြင်းတို့တွင် အသုံးပြုသည်။

၃။ သံလိုက်ခံနိုင်ရည်ရှိမှု
– အလုပ်လုပ်ပုံနိယာမ- Magnetoresistance ဆိုသည်မှာ ပြင်ပသံလိုက်စက်ကွင်းကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော ပစ္စည်း၏ လျှပ်စစ်ခုခံမှုပြောင်းလဲမှုဖြစ်သည်။ ဤဖြစ်စဉ်ကို ဒေတာသိုလှောင်မှုနည်းပညာနှင့် သံလိုက်အာရုံခံကိရိယာများတွင် အသုံးပြုသည်။
– အသုံးချမှုများ- Magnetoresistance ကို hard disk drive များ၊ မြန်နှုန်းအာရုံခံကိရိယာများနှင့် အနေအထားအာရုံခံစနစ်များတွင် အသုံးပြုသည်။

၁။ ခန်းမအာနိသင်
– အလုပ်လုပ်ပုံနိယာမ- Hall effect ဆိုသည်မှာ လျှပ်ကူးပစ္စည်းတစ်ခုရှိ လျှပ်စစ်စီးကြောင်းနှင့် ထောင့်မှန်ကျသော သံလိုက်စက်ကွင်းသည် လျှပ်ကူးပစ္စည်းတစ်လျှောက်တွင် ဗို့အားကွာခြားချက်ကို ဖြစ်ပေါ်စေသည့် ဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤဗို့အားကို Hall voltage ဟုခေါ်သည်။
– အသုံးချမှုများ- Hall effect ကို Hall အာရုံခံကိရိယာများတွင် သံလိုက်စက်ကွင်းများ၊ အလျင်နှင့် အနေအထားကို တိုင်းတာရန် အသုံးပြုသည်။

အဆင့်မြင့်နည်းပညာအသုံးချမှုများ

ဆေးဘက်ဆိုင်ရာနည်းပညာ- MRI (သံလိုက်ပဲ့တင်ရိုက်ခတ်မှုပုံရိပ်ဖော်ခြင်း)

MRI သည် လူ့ခန္ဓာကိုယ်၏ အတွင်းပိုင်းဖွဲ့စည်းပုံများ၏ အသေးစိတ်ပုံရိပ်များကို ထုတ်လုပ်ရန် သံလိုက်စက်ကွင်းများနှင့် ရေဒီယိုလှိုင်းများကို အသုံးပြုသည့် ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ ရုပ်ပုံဖော်နည်းပညာတစ်ခုဖြစ်သည်။

– ၎င်းမည်သို့အလုပ်လုပ်သည်- MRI သည် ခန္ဓာကိုယ်အတွင်းရှိ ပရိုတွန်များကို ဦးတည်စေရန် အားကောင်းသော သံလိုက်စက်ကွင်းကို အသုံးပြုသည်။ သံလိုက်စက်ကွင်းကို ဖွင့်လိုက်ပိတ်လိုက်လုပ်သောအခါ ဤပရိုတွန်များသည် အချက်ပြမှုများကို ထုတ်လွှတ်ပြီး ကွန်ပျူတာဖြင့် ဖမ်းယူကာ ပုံရိပ်များအဖြစ် ပြောင်းလဲပေးသည်။
– အသုံးချမှုများ- MRI ကို အကျိတ်များ၊ နှလုံးရောဂါနှင့် အာရုံကြောဆိုင်ရာရောဂါများ အပါအဝင် ဆေးဘက်ဆိုင်ရာအခြေအနေအမျိုးမျိုးကို ရောဂါရှာဖွေရန် အသုံးပြုသည်။ MRI ၏ အားသာချက်မှာ အိုင်ယွန်ဓာတ်ရောင်ခြည်ကို အသုံးမပြုဘဲ အလွန်အသေးစိတ်ကျသော ရုပ်ပုံများကို ထုတ်လုပ်နိုင်စွမ်းဖြစ်သည်။

လျှပ်စစ်မော်တာ

လျှပ်စစ်မော်တာများသည် လျှပ်စစ်သံလိုက်စီးကူးမှုနိယာမပေါ်တွင် အလုပ်လုပ်သော ဖာရာဒေး၏ အသုံးများသော အသုံးချမှုများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။

– အလုပ်လုပ်ပုံအခြေခံမူ- လျှပ်စစ်မော်တာများသည် သံလိုက်စက်ကွင်းတွင်ရှိသော ကွိုင်မှတစ်ဆင့် လျှပ်စစ်စီးကြောင်းစီးဆင်းခြင်းဖြင့် အလုပ်လုပ်ပြီး ကွိုင်လည်ပတ်စေသည့် အားကို ထုတ်လုပ်ပေးသည်။
– အသုံးချမှုများ- လျှပ်စစ်မော်တာများကို အိမ်သုံးပစ္စည်းများမှသည် ကြီးမားသော စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး စက်များအထိ စက်ပစ္စည်းအမျိုးမျိုးတွင် အသုံးပြုကြသည်။

နိဂုံး

ဖာရာဒေး၏ လျှပ်စစ်သံလိုက် လှုံ့ဆော်မှုဆိုင်ရာ ဥပဒေသသည် ပြောင်းလဲနေသော သံလိုက်စက်ကွင်းတစ်ခုက လျှပ်ကူးပစ္စည်းတစ်ခုတွင် လျှပ်စစ်စီးကြောင်း မည်သို့ထုတ်လုပ်နိုင်သည်ကို ရှင်းပြသည့် ရူပဗေဒဘာသာရပ်တွင် အခြေခံမူတစ်ခုဖြစ်သည်။ ၁၈၃၁ ခုနှစ်တွင် မိုက်ကယ် ဖာရာဒေးမှ ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သော ဤဥပဒေသသည် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားပေးစက်များ၊ ထရန်စဖော်မာများနှင့် ကြိုးမဲ့နည်းပညာ အပါအဝင် ခေတ်မီနည်းပညာများစွာ၏ အခြေခံဖြစ်လာခဲ့သည်။ ဖာရာဒေး၏ စမ်းသပ်ချက်များသည် သံလိုက်စက်ကွင်းများနှင့် လျှပ်စစ်စီးကြောင်းကြား ဆက်နွယ်မှုကို သရုပ်ပြခဲ့ပြီး နောက်ပိုင်းတွင် လျှပ်စစ်သံလိုက် လှုံ့ဆော်မှုဆိုင်ရာ ဥပဒေသအဖြစ် သင်္ချာနည်းအရ ဖော်ပြခဲ့သည်။

ဖာရာဒေး၏ ဥပဒေ၏ အသုံးချမှုများသည် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား ထုတ်လုပ်ခြင်း၊ ဖြန့်ဖြူးခြင်း၊ ကြိုးမဲ့အားသွင်းခြင်း၊ ဆေးဘက်ဆိုင်ရာနည်းပညာနှင့် လျှပ်စစ်မော်တာများကဲ့သို့သော နယ်ပယ်များကို လွှမ်းခြုံထားသည်။ အက်ဒီလျှပ်စီးကြောင်းအကျိုးသက်ရောက်မှု၊ မဂ္ဂနက်တိုရီဆက်စ်နှင့် ဟောလ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကဲ့သို့သော ဆက်စပ်ဖြစ်စဉ်များသည် သိပ္ပံနှင့်နည်းပညာတွင် လျှပ်စစ်သံလိုက်လှုံ့ဆော်မှု၏ ကျယ်ပြန့်သောလွှမ်းမိုးမှုကို သရုပ်ပြသည်။ နည်းပညာနှင့် သုတေသနတိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှ ဖာရာဒေး၏ ဥပဒေ၏ အသုံးချမှုများသည် ဆက်လက်တိုးချဲ့လာမည်ဖြစ်ပြီး အနာဂတ်တွင် ပိုမိုခေတ်မီပြီး ထိရောက်သော ဆန်းသစ်တီထွင်မှုများဆီသို့ တံခါးဖွင့်ပေးမည်ဖြစ်သည်။