الیکٹرک کرنٹ برقی چارج مقناطیسی میدان مقناطیسی قوت کے بارے میں مضامین
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 پایا کہ جب ایک کمپاس کی سوئی زندہ تار کے قریب ہوتی ہے تو کمپاس کی سوئی کا رخ موڑ جاتا ہے۔ جب کوئی کرنٹ نہیں ہوتا ہے تو کمپاس کی سوئی شمال کی طرف اشارہ کرتی ہے۔
ایک کمپاس سوئی ایک مقناطیس ہے، لہذا اسے مقناطیسی قوت سے منتقل کیا جا سکتا ہے۔ مقناطیسی قوت (F) کہاں سے آتی ہے؟ کمپاس کی سوئی کے قریب، ایک تار ہے جس میں برقی رو ہے تاکہ مقناطیسی قوت کو برقی رو کے ذریعے استعمال کیا جائے۔
سائیڈ کی تصویر کو دیکھیں۔ برقی رو کی سمت اور مقناطیسی میدان کی سمت کو دائیں ہاتھ کے اصول کا استعمال کرتے ہوئے پایا جا سکتا ہے۔ اگر برقی رو (I) اوپر جاتی ہے، تو مقناطیسی میدان (B) کی سمت بائیں طرف دکھائی دیتی ہے۔ اگر برقی رو کی سمت نیچے کی طرف ہے، تو مقناطیسی میدان کی سمت دائیں طرف دکھائی گئی ہے۔
مقناطیسی میدان موجودہ لے جانے والے تار پر ایک طاقت کا استعمال کرتا ہے۔
اس سے پہلے، یہ وضاحت کی گئی تھی کہ ایک برقی کرنٹ مقناطیسی کمپاس کی سوئی پر طاقت کا استعمال کر سکتا ہے۔ کیا ایک مقناطیس بھی برقی رو پر طاقت لگا سکتا ہے؟
فرض کریں کہ مقناطیس کے شمالی اور جنوبی قطبوں کے درمیان ایک تار ہے جس میں برقی رو لگا ہوا ہے۔ مقناطیسی میدان کی سمت قطب شمالی سے قطب جنوبی کی طرف ایک تیر سے ظاہر ہوتی ہے۔ اگر برقی رو (I) کی سمت سرخ تیر سے ظاہر ہوتی ہے، تو ایک مقناطیسی قوت (F) ظاہر ہوتی ہے جس کی سمت نیلے تیر سے ظاہر ہوتی ہے۔
مقناطیسی قوت F کی سمت الیکٹرک کرنٹ I کی سمت اور مقناطیسی فیلڈ B کی سمت کے لئے کھڑی ہے۔
برقی رو کی سمت، مقناطیسی میدان کی سمت اور مقناطیسی قوت کی سمت کا تعین دائیں ہاتھ کے اصول کا استعمال کرتے ہوئے کیا جا سکتا ہے۔
مقناطیسی قوت، برقی رو اور مقناطیسی میدان کے درمیان تعلق کو درج ذیل مساوات سے ظاہر کیا جاتا 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 ایک تار کی لمبائی کی علامت ہے جو مقناطیسی میدان میں ہے۔
θ برقی رو کی سمت اور مقناطیسی میدان کی سمت کے درمیان زاویہ ہے۔ اگر برقی رو مقناطیسی میدان (90o) پر کھڑا ہے تو sin 90 = 1 کی قدر۔ فارمولہ F = BI l میں بدل جاتا ہے، اس کے برعکس اگر برقی رو مقناطیسی میدان (0o) کے متوازی ہے تو sin 0 = 0 کی قدر ہوتی ہے تاکہ مقناطیسی قوت 0 ہو۔
مقناطیسی میدان کا حساب لگانے کے لیے، مندرجہ بالا فارمولہ کو تبدیل کر دیا گیا ہے: B = F/I l۔
مقناطیسی قوت کی بین الاقوامی اکائی نیوٹن (مختصراً N) ہے، مقناطیسی میدان کی بین الاقوامی اکائی ٹیسلا (مختصرا T) ہے۔ ٹیسلا کا نام سربیائی-امریکی موجد اور ماہر طبیعیات نکولا ٹیسلا (1856-1943) کے نام پر رکھا گیا 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 بھی Gauss (G) کی اکائیوں میں ظاہر ہوتا ہے۔ گاس جرمن ریاضی دان، ماہر فلکیات اور ماہر طبیعیات جوہان کارل فریڈرک گاس (1777-1855) کے نام سے آیا ہے۔ 1G = 10-4T
برقی چارجز پر مقناطیسی قوت مقناطیسی میدان میں حرکت کرتی ہے۔
مقناطیسی میدان کرنٹ لے جانے والے تار پر مقناطیسی قوت لگا سکتا ہے۔ برقی کرنٹ حرکت میں برقی چارجز ہوتے ہیں، اس لیے مقناطیسی میدان آزادانہ طور پر حرکت پذیر برقی چارجز پر بھی مقناطیسی قوت کا استعمال کر سکتا ہے، نہ صرف تاروں کو چلانے پر۔
مقناطیسی میدان میں حرکت کرنے والے برقی چارجز 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 تبدیل ہوتا ہے،
فارمولے کی تفصیل: F = مقناطیسی قوت، B = مقناطیسی میدان، q = برقی چارج، v = چارج کی رفتار کی رفتار، θ = زاویہ v اور B کے درمیان
اگر v B کے لئے کھڑا ہے تو θ = 90 o ، جہاں sin 90 o = 1. اس کے برعکس، اگر v B کے متوازی ہے تو θ = 0 o ، جہاں sin 0 o = 0۔ لہذا، مقناطیسی قوت زیادہ سے زیادہ ہے جب v B کے لئے کھڑا ہے اور مقناطیسی قوت صفر ہے جب v B کے متوازی ہے۔
مقناطیسی قوت F کی سمت مقناطیسی میدان B کے لیے کھڑی ہے اور برقی چارج v کی رفتار کے لیے کھڑی ہے۔
