برقی کرنٹ، برقی چارج، مقناطیسی میدان، مقناطیسی قوت

برقی رو، برقی چارج، مقناطیسی میدان، مقناطیسی قوت کے بارے میں مواد

1819 میں، ہانس کرسچن اورسٹڈ (1777–1851) نامی ڈنمارک کے سائنسدان نے مقناطیسیت اور برقی رو یا حرکت پذیر چارجز کے درمیان تعلق دریافت کیا ۔ اس نے دیکھا کہ جب ایک کمپاس کی سوئی بجلی کا کرنٹ لے جانے والے تار کے قریب تھی، تو اس سے ہٹ جاتی ہے۔ جب کوئی برقی رو نہیں تھی تو کمپاس کی سوئی شمال کی طرف اشارہ کرتی تھی۔

کمپاس کی سوئی ایک مقناطیس ہے، لہذا مقناطیسی قوت اسے حرکت دے سکتی ہے ۔ مقناطیسی قوت (F) کہاں سے آتی ہے؟ کمپاس کی سوئی کے قریب ایک تار ہے جس میں برقی رو ہے، اس لیے برقی رو کو مقناطیسی قوت پیدا کرنی چاہیے۔

دائیں طرف کی تصویر کو دیکھیں۔ برقی رو کی سمت اور مقناطیسی میدان کی سمت کا تعین کرنے کے لیے دائیں ہاتھ کے اصول کا استعمال کریں۔ اگر برقی کرنٹ (I) اوپر کی طرف بڑھتا ہے، تو مقناطیسی میدان (B) کی سمت بائیں طرف کی تصویر میں دکھائی دے گی۔ اس کے برعکس، اگر برقی رو نیچے کی طرف جاتا ہے، تو مقناطیسی میدان کی سمت وہی ہوگی جیسا کہ دائیں طرف کی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔

مقناطیسی میدان کرنٹ لے جانے والے تار پر طاقت کا استعمال کرتا ہے۔

ایک برقی کرنٹ مقناطیسی کمپاس کی سوئی پر زور لگا سکتا ہے۔ کیا ایک مقناطیس بھی برقی رو پر طاقت لگا سکتا ہے؟

فرض کریں کہ مقناطیس کے شمالی اور جنوبی قطبوں کے درمیان برقی کرنٹ لے جانے والی تار ہے۔ قطب شمالی سے قطب جنوبی کی طرف تیر مقناطیسی میدان کی سمت کی نشاندہی کرتا ہے۔ سرخ تیر برقی کرنٹ (I) کی سمت کی نشاندہی کرتا ہے اور نیلا تیر مقناطیسی قوت (F) کی سمت کی نشاندہی کرتا ہے۔

مقناطیسی قوت F کی سمت الیکٹرک کرنٹ I کی سمت کے لیے کھڑی ہے اور مقناطیسی فیلڈ B کی سمت کے لیے کھڑی ہے۔ برقی رو کی سمت، مقناطیسی میدان کی سمت اور مقناطیسی قوت کی سمت معلوم کرنے کے لیے دائیں ہاتھ کے اصول کا استعمال کریں۔

مندرجہ ذیل مساوات مقناطیسی قوت، برقی رو اور مقناطیسی میدان کے درمیان تعلق بیان کرتی ہے۔

F = BI l sin θ

F مقناطیسی قوت کی علامت ہے، B مقناطیسی میدان کی علامت ہے، I برقی رو کی علامت ہے، l مقناطیسی میدان میں تار کی لمبائی کی علامت ہے۔

θ برقی رو کی سمت اور مقناطیسی میدان کی سمت کے درمیان زاویہ ہے۔ اگر برقی رو مقناطیسی میدان (90 ^o ) پر کھڑا ہے تو sin 90 = 1 کی قدر تاکہ فارمولہ F = BI l میں بدل جائے ، اس کے برعکس اگر برقی رو مقناطیسی میدان (0 ^o ) کے متوازی ہے تو sin 0 = 0 کی قدر ہے تاکہ مقناطیسی قوت 0 ہو۔

مقناطیسی میدان کا حساب لگانے کے لیے، اوپر والا فارمولا اس میں بدل جاتا ہے: B = F/I l۔

مقناطیسی قوت کی بین الاقوامی اکائی نیوٹن (مختصر N) ہے، مقناطیسی میدان کی بین الاقوامی اکائی ٹیسلا (مختصرا T) ہے۔ ٹیسلا سربیائی-امریکی موجد اور طبیعیات دان نکولا ٹیسلا (1856-1943) کے نام سے آیا ہے۔ اوپر دی گئی مقناطیسی فیلڈ فارمولے کی بنیاد پر، مقناطیسی میدان کو نیوٹن فی ایمپیئر میٹر (N/A m) کی اکائیوں میں بھی ظاہر کیا جا سکتا ہے۔ Tesla کے علاوہ، مقناطیسی میدان کو Gauss (G) کی اکائیوں میں بھی ظاہر کیا جاتا ہے۔ گاس جرمن ریاضی دان، ماہر فلکیات اور ماہر طبیعیات جوہان کارل فریڈرک گاس (1777-1855) کے نام سے آیا ہے۔ 1 جی = 10 ^-4 ٹی۔

مقناطیسی میدان میں حرکت کرنے والے برقی چارج پر مقناطیسی قوت

مقناطیسی میدان کرنٹ لے جانے والے تار پر مقناطیسی قوت لگا سکتا ہے۔ الیکٹرک کرنٹ ایک متحرک برقی چارج ہے، اس لیے مقناطیسی میدان آزادانہ طور پر حرکت کرنے والے برقی چارجز پر بھی مقناطیسی قوت کا استعمال کر سکتا ہے، نہ صرف ایک کنڈکٹنگ تار پر۔

مقناطیسی میدان میں حرکت کرنے والے برقی چارج پر مقناطیسی قوت کا حساب لگانے کا فارمولا پچھلے مقناطیسی قوت کے فارمولے F = BI l sin θ سے اخذ کیا گیا ہے ۔ چونکہ I = q/t اور l = vt، مقناطیسی قوت کا فارمولا بدل جاتا ہے۔

فارمولہ کی تفصیل: F = مقناطیسی قوت، B = مقناطیسی میدان، q = برقی چارج، v = بوجھ کی نقل و حرکت کی رفتار، θ = درمیان کا زاویہ v سے B

جیکا۔ v پر کھڑا B مکا θ = 90^o جہاں گناہ 90^o = 1. دوسری طرف، اگر v کے متوازی B مکا θ = 0^oجہاں گناہ 0^o = 0. لہذا مقناطیسی قوت کی زیادہ سے زیادہ قدر ہوتی ہے جب v پر کھڑا B اور مقناطیسی قوت صفر ہے جب v کے متوازی B.

مقناطیسی قوت F کی سمت مقناطیسی میدان B کے لیے کھڑی ہے اور برقی چارج v کی رفتار کے لیے کھڑی ہے ۔