ஃப்ளக்ஸ் மற்றும் காந்தப் பாய்வு உறவு

நிரந்தர காந்தங்களுக்கு அருகில், அதே போல் மின்னோட்டத்தை கடத்தும் கடத்திகளுக்கு அருகில், மற்ற காந்தங்கள் அல்லது மின்னோட்டத்தை கடத்தும் கடத்திகளில் இயந்திர தாக்கம், அதே போல் கொடுக்கப்பட்ட கடத்திகளில் EMF தோற்றம் போன்ற இயற்பியல் விளைவுகளை கவனிக்க முடியும் என்பது அனுபவத்தின் மூலம் அறியப்படுகிறது. விண்வெளி.

காந்தங்கள் மற்றும் மின்னோட்டக் கடத்திகளுக்கு அருகிலுள்ள இடத்தின் அசாதாரண நிலை ஒரு காந்தப்புலம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, அவற்றின் அளவு பண்புகள் இந்த நிகழ்வுகளால் எளிதில் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன: இயந்திர செயல்பாட்டின் சக்தி அல்லது மின்காந்த தூண்டல் மூலம், உண்மையில், ஒரு இல் தூண்டப்பட்ட அளவு. நகரும் கடத்தி EMF.

கடத்தியில் EMF கடத்தும் நிகழ்வு (மின்காந்த தூண்டலின் நிகழ்வு) வெவ்வேறு நிலைமைகளின் கீழ் நிகழ்கிறது. நீங்கள் ஒரு சீரான காந்தப்புலத்தின் வழியாக ஒரு கம்பியை நகர்த்தலாம் அல்லது நிலையான கம்பிக்கு அருகில் காந்தப்புலத்தை மாற்றலாம். எந்தவொரு சந்தர்ப்பத்திலும், விண்வெளியில் காந்தப்புலத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் கடத்தியில் EMF ஐத் தூண்டும்.

இந்த நிகழ்வை விசாரிப்பதற்கான எளிய சோதனை சாதனம் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. இங்கே கடத்தும் (செம்பு) வளையம் அதன் சொந்த கம்பிகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது ஒரு பாலிஸ்டிக் கால்வனோமீட்டருடன், அம்புக்குறியின் விலகல் மூலம், இந்த எளிய சுற்று வழியாக செல்லும் மின்சார கட்டணத்தின் அளவை மதிப்பிட முடியும். முதலில், காந்தத்தின் அருகே விண்வெளியில் சில புள்ளியில் வளையத்தை மையப்படுத்தவும் (நிலை a), பின்னர் வளையத்தை கூர்மையாக நகர்த்தவும் (பி நிலைக்கு). கால்வனோமீட்டர் சுற்று வழியாக அனுப்பப்படும் கட்டணத்தின் மதிப்பைக் காண்பிக்கும், Q.

இப்போது நாம் மோதிரத்தை மற்றொரு புள்ளியில் வைக்கிறோம், காந்தத்திலிருந்து சிறிது தூரம் (சி நிலைக்கு), மீண்டும், அதே வேகத்தில், அதை பக்கத்திற்கு (டி நிலைக்கு) கூர்மையாக நகர்த்துகிறோம். கால்வனோமீட்டர் ஊசியின் விலகல் முதல் முயற்சியை விட குறைவாக இருக்கும். லூப் R இன் எதிர்ப்பை நாம் அதிகரித்தால், எடுத்துக்காட்டாக, தாமிரத்தை டங்ஸ்டனுடன் மாற்றினால், மோதிரத்தை அதே வழியில் நகர்த்தினால், கால்வனோமீட்டர் இன்னும் சிறிய கட்டணத்தைக் காண்பிக்கும் என்பதை நாம் கவனிப்போம், ஆனால் இந்த கட்டணத்தின் மதிப்பு நகரும் எந்தவொரு சந்தர்ப்பத்திலும் கால்வனோமீட்டர் லூப் எதிர்ப்பிற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாக இருக்கும்.

காந்தத்தைச் சுற்றியுள்ள இடம் எந்தப் புள்ளியிலும் சில பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது என்பதை சோதனை தெளிவாக நிரூபிக்கிறது. அதை காந்தத்திற்கு நெருக்கமான ஒன்று என்று அழைப்போம். காந்தப் பாய்வு, மற்றும் அதன் அளவு மதிப்பை F என்ற எழுத்துடன் குறிப்பிடுகிறோம். Ф ~ Q * R மற்றும் Q ~ Ф / R இன் வெளிப்படுத்தப்பட்ட சார்புகளைக் கவனியுங்கள்.

பரிசோதனையை சிக்கலாக்குவோம். காந்தத்திற்கு எதிரே ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் செப்பு வளையத்தை சரிசெய்வோம், அதற்கு அடுத்ததாக (டி நிலையில்), ஆனால் இப்போது நாம் வளையத்தின் பகுதியை மாற்றுவோம் (அதன் ஒரு பகுதியை கம்பி மூலம் ஒன்றுடன் ஒன்று இணைக்கிறது). கால்வனோமீட்டரின் அளவீடுகள் வளையத்தின் பரப்பளவில் ஏற்படும் மாற்றத்திற்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும் (இ நிலையில்).

எனவே, லூப்பில் செயல்படும் நமது காந்தத்தின் காந்தப் பாய்வு F, வளையத்தின் பரப்பிற்கு விகிதாசாரமாகும். ஆனால் காந்த தூண்டல் B, காந்தத்துடன் தொடர்புடைய வளையத்தின் நிலையுடன் தொடர்புடையது, ஆனால் வளையத்தின் அளவுருக்களில் இருந்து சுயாதீனமானது, காந்தத்திற்கு அருகில் உள்ள விண்வெளியில் கருதப்படும் எந்த புள்ளியிலும் காந்தப்புலத்தின் சொத்தை தீர்மானிக்கிறது.

ஒரு செப்பு வளையத்துடன் சோதனைகளைத் தொடர்ந்து, ஆரம்ப தருணத்தில் (நிலை g) காந்தத்துடன் தொடர்புடைய வளையத்தின் விமானத்தின் நிலையை மாற்றுவோம், பின்னர் அதை காந்தத்தின் அச்சில் (நிலை h) ஒரு நிலைக்கு சுழற்றுவோம்.

வளையத்திற்கும் காந்தத்திற்கும் இடையே உள்ள கோணத்தில் ஏற்படும் மாற்றத்தை கவனத்தில் கொள்ளவும் வளையத்தின் விமானத்திற்கு.

இவ்வாறு, நாம் முடிவு செய்யலாம் காந்த தூண்டல் பி - ஒரு திசையன் அளவு உள்ளது, ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் அதன் திசையானது அந்த நிலையில் வளையத்தின் விமானத்திற்கு இயல்பான திசையுடன் ஒத்துப்போகிறது, மோதிரம் காந்தத்திலிருந்து கூர்மையாக நகர்த்தப்படும் போது, ​​சார்ஜ் Q அதன் வழியாக செல்கிறது. சுற்று அதிகபட்சம்.

பரிசோதனையில் ஒரு காந்தத்திற்கு பதிலாக நீங்கள் பயன்படுத்தலாம் ஒரு மின்காந்தத்தின் சுருள், இந்த சுருளை நகர்த்தவும் அல்லது அதில் உள்ள மின்னோட்டத்தை மாற்றவும், இதன் மூலம் சோதனை வளையத்தில் ஊடுருவி காந்தப்புலத்தை அதிகரிக்கவும் அல்லது குறைக்கவும்.

காந்தப்புலத்தால் ஊடுருவிய பகுதி ஒரு வட்ட வளைவால் கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டிய அவசியமில்லை, அது கொள்கையளவில் எந்த மேற்பரப்பாகவும் இருக்கலாம், காந்தப் பாய்வு அதன் மூலம் ஒருங்கிணைப்பு மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது:

அது மாறிவிடும் என்று காந்தப் பாய்வு எஃப் காந்தத் தூண்டல் திசையன் B இன் ஃப்ளக்ஸ் மேற்பரப்பு S வழியாக உள்ளதா.மற்றும் காந்த தூண்டல் B என்பது புலத்தில் கொடுக்கப்பட்ட புள்ளியில் உள்ள காந்தப் பாய்வு அடர்த்தி F ஆகும். காந்தப் பாய்வு Ф "வெபர்" - Wb அலகுகளில் அளவிடப்படுகிறது. காந்த தூண்டல் B டெஸ்லா - டெஸ்லா அலகுகளில் அளவிடப்படுகிறது.

ஒரு நிரந்தர காந்தம் அல்லது மின்னோட்டச் சுருளைச் சுற்றியுள்ள முழு இடமும் இதேபோல், கால்வனோமீட்டர் சுருள் மூலம் ஆய்வு செய்யப்பட்டால், இந்த இடத்தில் "காந்தக் கோடுகள்" என்று அழைக்கப்படும் எண்ணற்ற எண்ணிக்கையை உருவாக்க முடியும் - திசையன் கோடுகள் காந்த தூண்டல் B - ஒவ்வொரு புள்ளியிலும் உள்ள தொடுகோடுகளின் திசையானது, ஆய்வு செய்யப்பட்ட இடத்தின் இந்த புள்ளிகளில் காந்த தூண்டல் திசையன் B இன் திசையுடன் ஒத்திருக்கும்.

ஒரு அலகு குறுக்குவெட்டு S = 1 உடன் கற்பனைக் குழாய்களால் காந்தப்புலத்தின் இடத்தைப் பிரிப்பதன் மூலம், அழைக்கப்படுவதைப் பெறலாம். ஒற்றை காந்தக் குழாய்களின் அச்சுகள் ஒற்றை காந்தக் கோடுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இந்த அணுகுமுறையைப் பயன்படுத்தி, காந்தப்புலத்தின் அளவு படத்தை நீங்கள் பார்வைக்கு சித்தரிக்கலாம், மேலும் இந்த விஷயத்தில் காந்தப் பாய்வு தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மேற்பரப்பு வழியாக செல்லும் கோடுகளின் எண்ணிக்கைக்கு சமமாக இருக்கும்.

காந்தக் கோடுகள் தொடர்ச்சியாக உள்ளன, அவை வட துருவத்தை விட்டு வெளியேறி, தென் துருவத்திற்குள் நுழைய வேண்டும், எனவே எந்த மூடிய மேற்பரப்பிலும் மொத்த காந்தப் பாய்வு பூஜ்ஜியமாகும். கணித ரீதியாக இது போல் தெரிகிறது:

ஒரு உருளை சுருளின் மேற்பரப்பால் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட காந்தப்புலத்தைக் கவனியுங்கள். உண்மையில், இது ஒரு காந்தப் பாய்வு ஆகும், இது இந்த சுருளின் திருப்பங்களால் உருவாகும் மேற்பரப்பில் ஊடுருவுகிறது. இந்த வழக்கில், மொத்த மேற்பரப்பை சுருளின் ஒவ்வொரு திருப்பத்திற்கும் தனித்தனி மேற்பரப்புகளாக பிரிக்கலாம். சுருளின் மேல் மற்றும் கீழ் திருப்பங்களின் மேற்பரப்புகள் நான்கு ஒற்றை காந்தக் கோடுகளால் துளைக்கப்படுகின்றன, மேலும் சுருளின் நடுவில் உள்ள திருப்பங்களின் மேற்பரப்புகள் எட்டு துளைகளால் துளைக்கப்படுகின்றன என்பதை படம் காட்டுகிறது.

சுருளின் அனைத்து திருப்பங்களினூடாகவும் மொத்த காந்தப் பாய்வின் மதிப்பைக் கண்டறிய, அதன் ஒவ்வொரு திருப்பங்களின் மேற்பரப்புகளிலும் ஊடுருவிச் செல்லும் காந்தப் பாய்வுகளை, அதாவது சுருளின் தனிப்பட்ட திருப்பங்களுடன் தொடர்புடைய காந்தப் பாய்வுகளை தொகுக்க வேண்டியது அவசியம்:

சுருளில் 8 திருப்பங்கள் இருந்தால் Ф = Ф1 + Ф2 + Ф3 + Ф4 + Ф5 + Ф6 + Ф7 + Ф8.

முந்தைய படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள சமச்சீர் முறுக்கு உதாரணத்திற்கு:

எஃப் மேல் திருப்பங்கள் = 4 + 4 + 6 + 8 = 22;

F குறைந்த திருப்பங்கள் = 4 + 4 + 6 + 8 = 22.

Ф மொத்தம் = Ф மேல் திருப்பங்கள் + Ф கீழ் திருப்பங்கள் = 44.

இங்குதான் "ஓட்டம் இணைப்பு" என்ற கருத்து அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. ஸ்ட்ரீமிங் இணைப்பு சுருளின் அனைத்து திருப்பங்களுடனும் தொடர்புடைய மொத்த காந்தப் பாய்வு, அதன் தனிப்பட்ட திருப்பங்களுடன் தொடர்புடைய காந்தப் பாய்வுகளின் கூட்டுத்தொகைக்கு எண்ணியல் ரீதியாக சமம்:

Фm என்பது சுருளின் ஒரு புரட்சியின் மூலம் மின்னோட்டத்தால் உருவாக்கப்பட்ட காந்தப் பாய்வு ஆகும்; wэ - சுருளில் திருப்பங்களின் பயனுள்ள எண்;

ஃப்ளக்ஸ் இணைப்பு என்பது ஒரு மெய்நிகர் மதிப்பு, ஏனெனில் உண்மையில் தனிப்பட்ட காந்தப் பாய்வுகளின் தொகை இல்லை, ஆனால் மொத்த காந்தப் பாய்வு உள்ளது. இருப்பினும், சுருளின் திருப்பங்களில் காந்தப் பாய்வின் உண்மையான பரவல் தெரியவில்லை, ஆனால் ஃப்ளக்ஸ் உறவு தெரிந்தால், தேவையான அளவைப் பெற தேவையான சமமான ஒரே மாதிரியான திருப்பங்களின் எண்ணிக்கையைக் கணக்கிடுவதன் மூலம் சுருளை சமமான ஒன்றால் மாற்றலாம். காந்தப் பாய்வு.