மின்சாரம் மற்றும் காந்த புலம்: வேறுபாடுகள் என்ன?

ரஷ்ய மொழியில் "வயல்" என்பது ஒரே மாதிரியான கலவையின் மிகப் பெரிய பகுதியைக் குறிக்கிறது, எடுத்துக்காட்டாக கோதுமை அல்லது உருளைக்கிழங்கு.

இயற்பியல் மற்றும் மின் பொறியியலில், இது பல்வேறு வகையான பொருள்களை விவரிக்கப் பயன்படுகிறது, எடுத்துக்காட்டாக மின்காந்தம், மின் மற்றும் காந்தக் கூறுகளைக் கொண்டது.

மின் கட்டணம் இந்த வடிவங்களுடன் தொடர்புடையது. அது நிலையானதாக இருக்கும்போது, ​​​​அதைச் சுற்றி எப்போதும் ஒரு மின்சார புலம் இருக்கும், அது நகரும் போது, ​​ஒரு காந்தப்புலமும் உருவாகிறது.

மின்சாரம் (இன்னும் துல்லியமாக, மின்னியல்) புலத்தின் தன்மை பற்றிய மனிதனின் யோசனை அதன் பண்புகளின் சோதனை ஆய்வுகளின் அடிப்படையில் உருவாகிறது, ஏனெனில் வேறு எந்த ஆராய்ச்சி முறையும் இல்லை. இந்த முறையின் மூலம், இது ஒரு குறிப்பிட்ட சக்தியுடன் நகரும் மற்றும் / அல்லது நிலையான மின் கட்டணங்களில் செயல்படுகிறது என்று கண்டறியப்பட்டது. அதன் மதிப்பை அளவிடுவதன் மூலம், முக்கிய செயல்பாட்டு பண்புகள் மதிப்பீடு செய்யப்படுகின்றன.

மின்சார புலம்

உருவாக்கப்பட்டது:

• மின் கட்டணங்களைச் சுற்றி (உடல்கள் அல்லது துகள்கள்);

• இயக்கத்தின் போது ஏற்படும் காந்தப்புலத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களுடன் மின்காந்த அலைகள். 

இது விசையின் கோடுகளுடன் சித்தரிக்கப்படுகிறது, இது பொதுவாக நேர்மறைக் கட்டணங்களிலிருந்து வெளிப்பட்டு எதிர்மறையானவற்றில் முடிவடைவதாகக் காட்டப்படுகிறது. கட்டணங்கள் மின்சார புலத்தின் ஆதாரங்களாகும். அவற்றைச் செயல்படுத்துவதன் மூலம் உங்களால் முடியும்:

• ஒரு புலத்தின் இருப்பைக் கண்டறிதல்;

• அதன் மதிப்பை அளவிட, அளவீடு செய்யப்பட்ட மதிப்பை உள்ளிடவும்.

நடைமுறை பயன்பாட்டிற்கு, மின்னழுத்தம் என்று அழைக்கப்படும் சக்தி பண்பு, இது ஒரு நேர்மறை அடையாளத்துடன் ஒரு சார்ஜ் மீது நடவடிக்கை மூலம் மதிப்பிடப்படுகிறது.

காந்த புலம்

செயல்படும்:

• ஒரு திட்டவட்டமான முயற்சியுடன் இயக்கத்தில் மின்சார உடல்கள் மற்றும் கட்டணங்கள்;

• காந்த தருணங்கள் அவற்றின் இயக்கத்தின் நிலைகளைக் கருத்தில் கொள்ளாமல்.

காந்தப்புலம் உருவாக்கப்பட்டது:

• சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் மின்னோட்டத்தின் பத்தியில்;

• அணுக்கள் அல்லது பிற துகள்களுக்குள் இருக்கும் எலக்ட்ரான்களின் காந்தத் தருணங்களைச் சுருக்கி;

• மின்சார துறையில் ஒரு தற்காலிக மாற்றத்துடன்.

இது சக்தியின் கோடுகளுடன் சித்தரிக்கப்பட்டுள்ளது, ஆனால் அவை விளிம்பில் மூடப்பட்டிருக்கும், அவை மின்சாரம் போலல்லாமல் தொடக்கமும் முடிவும் இல்லை.

மின்சார மற்றும் காந்த புலங்களின் தொடர்பு

மின்காந்த புலத்தில் நடைபெறும் செயல்முறைகளின் முதல் தத்துவார்த்த மற்றும் கணித நியாயப்படுத்தல் ஜேம்ஸ் கிளார்க் மேக்ஸ்வெல் என்பவரால் மேற்கொள்ளப்பட்டது. அவர் வேறுபட்ட மற்றும் ஒருங்கிணைந்த வடிவங்களின் சமன்பாடுகளின் அமைப்பை வழங்கினார், அதில் அவர் தொடர்ச்சியான ஊடகம் அல்லது வெற்றிடத்தில் பாயும் மின் கட்டணங்கள் மற்றும் நீரோட்டங்களுக்கு மின்காந்த புலத்தின் உறவைக் காட்டினார்.

அவரது வேலையில் அவர் சட்டங்களைப் பயன்படுத்துகிறார்:

• ஆம்பியர்ஸ், ஒரு கம்பி வழியாக மின்னோட்டத்தின் ஓட்டம் மற்றும் அதைச் சுற்றி காந்த தூண்டல் உருவாக்கம் ஆகியவற்றை விவரிக்கிறது;

• ஃபாரடே, ஒரு மூடிய கடத்தியில் ஒரு மாற்று காந்தப்புலத்தின் செயல்பாட்டிலிருந்து மின்சாரம் ஏற்படுவதை விளக்குகிறார்.

மேக்ஸ்வெல்லின் படைப்புகள் விண்வெளியில் விநியோகிக்கப்படும் கட்டணங்களைப் பொறுத்து மின்சாரம் மற்றும் காந்தப்புலங்களின் வெளிப்பாடுகளுக்கு இடையிலான துல்லியமான உறவுகளைத் தீர்மானித்தன.

மேக்ஸ்வெல்லின் படைப்புகள் வெளிவந்ததில் இருந்து நிறைய நேரம் கடந்துவிட்டது. மின்சாரம் மற்றும் காந்தப்புலங்களுக்கிடையேயான சோதனை உண்மைகளின் வெளிப்பாடுகளை விஞ்ஞானிகள் தொடர்ந்து படித்து வருகின்றனர், ஆனால் இப்போது கூட அவற்றின் இயல்பை நிறுவுவது கடினம். பரிசீலனையில் உள்ள நிகழ்வுகளின் முற்றிலும் நடைமுறை பயன்பாடுகளுக்கு முடிவுகள் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளன.

நமது அறிவின் அளவைக் கொண்டு நாம் கருதுகோள்களை மட்டுமே உருவாக்க முடியும் என்பதன் மூலம் இது விளக்கப்படுகிறது, ஏனென்றால் இப்போதைக்கு நாம் எதையாவது மட்டுமே யூகிக்க முடியும், எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, இயற்கையில் விவரிக்க முடியாத பண்புகள் உள்ளன, அவை இன்னும் நிறைய மற்றும் நீண்ட காலமாக ஆய்வு செய்யப்பட வேண்டும்.

மின்சார மற்றும் காந்தப்புலங்களின் ஒப்பீட்டு பண்புகள்

கல்வியின் ஆதாரங்கள்

மின்சாரம் மற்றும் காந்தவியல் துறைகளுக்கு இடையிலான பரஸ்பர உறவு வெளிப்படையான உண்மையைப் புரிந்துகொள்ள உதவுகிறது: அவை தனிமைப்படுத்தப்படவில்லை, ஆனால் இணைக்கப்பட்டுள்ளன, ஆனால் அவை வெவ்வேறு வழிகளில் வெளிப்படும், ஒரு ஒற்றை நிறுவனத்தைக் குறிக்கும் - ஒரு மின்காந்த புலம்.

பூமியின் மேற்பரப்புடன் ஒப்பிடும்போது நிலையானதாக இருக்கும் ஒரு கட்டத்தில் விண்வெளியில் இருந்து ஒரு சீரற்ற மின் கட்டண புலம் உருவாகிறது என்று நாம் கற்பனை செய்தால், அதைச் சுற்றியுள்ள காந்தப்புலத்தை ஓய்வில் தீர்மானிக்க இது வேலை செய்யாது.

இந்த கட்டணத்துடன் ஒப்பிடும்போது பார்வையாளர் நகரத் தொடங்கினால், புலம் காலப்போக்கில் மாறத் தொடங்கும், மேலும் மின்சார கூறு ஏற்கனவே ஒரு காந்தத்தை உருவாக்கும், அதை நிரந்தர ஆராய்ச்சியாளர் தனது அளவிடும் கருவிகளால் பார்க்க முடியும்.

இதேபோல், ஒரு நிலையான காந்தம் சில மேற்பரப்பில் வைக்கப்பட்டு, ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்கும் போது இந்த நிகழ்வுகள் ஏற்படும். பார்வையாளர் அதை நோக்கி நகரத் தொடங்கும் போது, ​​அவர் ஒரு மின்னோட்டத்தின் தோற்றத்தை கண்டுபிடிப்பார்.இந்த செயல்முறை மின்காந்த தூண்டலின் நிகழ்வை விவரிக்கிறது.

எனவே, விண்வெளியில் கருதப்படும் புள்ளியில் மின்சாரம் அல்லது காந்தம் ஆகிய இரண்டு புலங்களில் ஒன்று மட்டுமே உள்ளது என்று கூறுவதில் அர்த்தமில்லை. இந்தக் கேள்வியானது குறிப்புச் சட்டத்துடன் தொடர்புடையதாகக் கேட்கப்பட வேண்டும்:

• நிலையான;

• அசையும்.

வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், வெவ்வேறு சாயல்களின் வடிப்பான்கள் மூலம் நிலப்பரப்புகளைப் பார்ப்பது போலவே மின் மற்றும் காந்தப்புலங்களின் வெளிப்பாட்டையும் குறிப்பு சட்டகம் பாதிக்கிறது. கண்ணாடியின் நிறத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் ஒட்டுமொத்த படத்தைப் பற்றிய நமது உணர்வைப் பாதிக்கிறது, ஆனால் காற்று வளிமண்டலத்தின் வழியாக சூரிய ஒளியைக் கடப்பதன் மூலம் உருவாக்கப்பட்ட இயற்கை ஒளியை அடிப்படையாக எடுத்துக் கொண்டாலும், அது ஒட்டுமொத்தமாக உண்மையான படத்தைக் கொடுக்காது. அதை சிதைக்கும்.

இதன் பொருள் குறிப்பு சட்டமானது மின்காந்த புலத்தைப் படிப்பதற்கான வழிகளில் ஒன்றாகும், அதன் பண்புகள், கட்டமைப்பு ஆகியவற்றை மதிப்பிடுவதை சாத்தியமாக்குகிறது. ஆனால் அது உண்மையில் முக்கியமில்லை.

மின்காந்த புல குறிகாட்டிகள்

மின்சார புலம்

மின்சாரம் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்கள் விண்வெளியில் ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்தில் ஒரு புலம் இருப்பதைக் காட்டும் குறிகாட்டிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவர்கள் மின்சாரம் செய்யப்பட்ட சிறிய காகித துண்டுகள், பந்துகள், சட்டைகள், "சுல்தான்கள்" ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி மின் கூறுகளைக் கண்காணிக்கலாம்.

ஒரு தட்டையான மின்கடத்தா மின்கடத்தாவின் இருபுறமும் இலவச இடைநீக்கத்தில் இரண்டு காட்டி பந்துகள் வைக்கப்படும் ஒரு உதாரணத்தைக் கருத்தில் கொள்வோம். அவை அதன் மேற்பரப்பில் சமமாக ஈர்க்கப்பட்டு ஒரு வரிசையில் நீட்டிக்கப்படும்.

இரண்டாவது கட்டத்தில், பந்துகளில் ஒன்றிற்கும் மின்மயமாக்கப்பட்ட மின்கடத்தாவிற்கும் இடையில் ஒரு தட்டையான உலோகத் தகடு வைக்கிறோம். இது குறிகாட்டிகளில் செயல்படும் சக்திகளை மாற்றாது. பந்துகள் தங்கள் நிலையை மாற்றாது.

சோதனையின் மூன்றாவது கட்டம் உலோகத் தாளின் அடித்தளத்துடன் தொடர்புடையது. இது நடந்தவுடன், மின்மயமாக்கப்பட்ட மின்கடத்தா மற்றும் தரையிறக்கப்பட்ட உலோகத்திற்கு இடையில் அமைந்துள்ள காட்டி பந்து அதன் நிலையை மாற்றி, அதன் திசையை செங்குத்தாக மாற்றும். இது தட்டுக்கு ஈர்க்கப்படுவதை நிறுத்திவிடும் மற்றும் ஈர்ப்பு விசைகளுக்கு மட்டுமே உட்பட்டது.

அடித்தள உலோகக் கவசங்கள் மின்சார புலக் கோடுகளின் பரவலைத் தடுக்கின்றன என்பதை இந்த அனுபவம் காட்டுகிறது.

காந்த புலம்

இந்த வழக்கில், குறிகாட்டிகள் இருக்கலாம்:

• எஃகு தாக்கல்;

• ஒரு மின்னோட்டம் பாயும் ஒரு மூடிய வளையம்;

• காந்த ஊசி (திசைகாட்டி உதாரணம்).

சக்தியின் காந்தக் கோடுகளுடன் எஃகு சவரன் விநியோகத்தின் கொள்கை மிகவும் பரவலாக உள்ளது. இது காந்த ஊசியின் செயல்பாட்டில் சேர்க்கப்பட்டுள்ளது, இது உராய்வு சக்திகளின் எதிர்ப்பைக் குறைப்பதற்காக, ஒரு கூர்மையான புள்ளியில் சரி செய்யப்படுகிறது, இதனால் கூடுதல் சுழற்சி சுதந்திரம் பெறப்படுகிறது.

சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்களுடன் புலங்களின் தொடர்புகளை விவரிக்கும் சட்டங்கள்

மின்சார புலங்கள்

குவார்ட்ஸின் மெல்லிய மற்றும் நீண்ட நூலில் இடைநிறுத்தப்பட்ட புள்ளி கட்டணங்களுடன் மேற்கொள்ளப்பட்ட கூலொம்பின் சோதனைப் பணிகள், மின்சார புலங்களில் நடைபெறும் செயல்முறைகளின் படத்தை தெளிவுபடுத்த உதவியது.

ஒரு சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பந்து அவர்களுக்கு அருகில் கொண்டு வரப்பட்டபோது, ​​பிந்தையது அவர்களின் நிலையை பாதித்தது, ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு விலகும்படி கட்டாயப்படுத்தியது. இந்த மதிப்பு சிறப்பாக வடிவமைக்கப்பட்ட சாதனத்தின் அளவிலான டயலில் சரி செய்யப்பட்டது.

இந்த வழியில், மின் கட்டணங்கள் இடையே பரஸ்பர நடவடிக்கை சக்திகள், என்று அழைக்கப்படும் மின்சார, கூலம்ப் தொடர்பு… வடிவமைக்கப்பட்ட சாதனங்களின் பூர்வாங்க கணக்கீடுகளை அனுமதிக்கும் கணித சூத்திரங்களால் அவை விவரிக்கப்பட்டுள்ளன.

காந்தப்புலங்கள்

இது இங்கே நன்றாக வேலை செய்கிறது ஆம்பியர் சட்டம் விசையின் காந்தக் கோடுகளுக்குள் வைக்கப்படும் மின்னோட்டக் கடத்தியின் தொடர்புகளின் அடிப்படையில்.

இடது கையின் விரல்களின் அமைப்பைப் பயன்படுத்தி ஒரு விதி மின்னோட்டக் கம்பியில் செயல்படும் சக்தியின் திசைக்கு பொருந்தும். ஒன்றாக இணைக்கப்பட்ட நான்கு விரல்களும் மின்னோட்டத்தின் திசையில் நிலைநிறுத்தப்பட வேண்டும், மேலும் காந்தப்புலத்தின் விசையின் கோடுகள் உள்ளங்கையில் நுழைய வேண்டும். பின்னர் நீட்டிய கட்டைவிரல் விரும்பிய சக்தியின் திசையைக் குறிக்கும்.

விமான கிராபிக்ஸ்

வரைபடத்தின் விமானத்தில் அவற்றைக் குறிக்க படைக் கோடுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

மின்சார புலங்கள்

இந்த சூழ்நிலையில் அழுத்தத்தின் வரிகளைக் குறிக்க, நிலையான கட்டணங்கள் இருக்கும்போது சாத்தியமான புலம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. விசைக் கோடு நேர் மின்னூட்டத்திலிருந்து வெளிவந்து எதிர்மறைக்கு செல்கிறது.

எலெக்ட்ரிக் ஃபீல்ட் மாடலிங்கின் ஒரு உதாரணம் குயினின் படிகங்களை எண்ணெயில் வைப்பதற்கான ஒரு மாறுபாடு ஆகும். கிராஃபிக் வடிவமைப்பாளர்களின் கணினி நிரல்களின் பயன்பாடு மிகவும் நவீன முறை.

அவை சமமான மேற்பரப்புகளின் படங்களை உருவாக்கவும், மின்சார புலத்தின் எண் மதிப்பை மதிப்பிடவும் மற்றும் வெவ்வேறு சூழ்நிலைகளை பகுப்பாய்வு செய்யவும் உங்களை அனுமதிக்கின்றன.

காந்தப்புலங்கள்

அதிக காட்சி தெளிவுக்காக, அவை ஒரு சுழல் மூலம் மூடப்படும் போது சுழல் புலத்தின் சிறப்பியல்பு கோடுகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. எஃகு கோப்புகளுடன் மேலே உள்ள உதாரணம் இந்த நிகழ்வை தெளிவாக விளக்குகிறது.

சக்தி பண்புகள்

பின்வருவனவற்றைக் கொண்ட திசையன் அளவுகளாக அவற்றை வெளிப்படுத்துவது வழக்கம்:

• ஒரு குறிப்பிட்ட நடவடிக்கை;

• விசை மதிப்பு தொடர்புடைய சூத்திரத்தால் கணக்கிடப்படுகிறது.

மின்சார புலங்கள்

ஒரு யூனிட் கட்டணத்தில் உள்ள மின்சார புல வலிமை திசையன் முப்பரிமாண படத்தின் வடிவத்தில் குறிப்பிடப்படலாம்.

அதன் அளவு:

• கட்டண மையத்திலிருந்து விலகிச் சென்றது;

• கணக்கீட்டு முறையைப் பொறுத்து ஒரு பரிமாணத்தைக் கொண்டுள்ளது;

• தொடர்பு இல்லாத செயலால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, அதாவது, தொலைவில், செயல்படும் சக்தியின் விகிதத்தில் சார்ஜ் ஆகும்.

காந்தப்புலங்கள்

சுருளில் எழும் மின்னழுத்தத்தை பின்வரும் படத்தில் உதாரணமாகக் காணலாம்.

வெளியில் உள்ள ஒவ்வொரு திருப்பத்திலிருந்தும் அதிலுள்ள விசையின் காந்தக் கோடுகள் ஒரே திசையைக் கொண்டிருக்கின்றன மற்றும் கூட்டுகின்றன. டர்ன்-டு-டர்ன் இடைவெளியின் உள்ளே, அவை எதிர் திசையில் இயக்கப்படுகின்றன. இதன் காரணமாக, உள் துறை பலவீனமடைந்துள்ளது.

மின்னழுத்தத்தின் அளவு பாதிக்கப்படுகிறது:

• சுருள் வழியாக செல்லும் மின்னோட்டத்தின் வலிமை;

• முறுக்குகளின் எண்ணிக்கை மற்றும் அடர்த்தி, இது சுருளின் அச்சு நீளத்தை தீர்மானிக்கிறது.

அதிக மின்னோட்டங்கள் காந்த சக்தியை அதிகரிக்கின்றன. மேலும், ஒரே எண்ணிக்கையிலான திருப்பங்கள் ஆனால் வெவ்வேறு முறுக்கு அடர்த்தி கொண்ட இரண்டு சுருள்களில், ஒரே மின்னோட்டம் பாயும் போது, ​​திருப்பங்கள் நெருக்கமாக இருக்கும் இடத்தில் இந்த விசை அதிகமாக இருக்கும்.

இவ்வாறு, மின்சாரம் மற்றும் காந்தப்புலங்கள் திட்டவட்டமான வேறுபாடுகளைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் அவை ஒரு பொதுவான பொருளின் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட கூறுகள், மின்காந்தம்.