மின்சாரம் மற்றும் காந்தத்தன்மை, அடிப்படை வரையறைகள், நகரும் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் வகைகள்

"காந்தவியல் அறிவியல்", மற்ற பெரும்பாலான துறைகளைப் போலவே, மிகக் குறைவான மற்றும் எளிமையான கருத்துக்களை அடிப்படையாகக் கொண்டது. அவை மிகவும் எளிமையானவை, குறைந்தபட்சம் "அவை என்ன" என்பதன் அடிப்படையில், "அவை ஏன்" என்பதை விளக்குவது சற்று கடினமாக இருந்தாலும். அவ்வாறு ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டவுடன், அவை ஒரு முழுப் படிப்பின் வளர்ச்சிக்கான அடிப்படை கட்டுமானத் தொகுதிகளாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். அதே நேரத்தில், கவனிக்கப்பட்ட நிகழ்வுகளை விளக்குவதற்கான முயற்சிகளில் அவை வழிகாட்டிகளாக செயல்படுகின்றன.

முதலில், இது போன்ற ஒரு விஷயம் உள்ளது "எதிர் மின்னணு"… எலக்ட்ரான்கள் மட்டும் இருப்பதில்லை - நாம் எங்கு பார்த்தாலும் அவை எண்ணற்றவை.

எதிர் மின்னணு ஒரு யூனிட் எதிர்மறை மின்னூட்டத்தை சுமந்து மற்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட நிலையான வேகத்தில் அதன் அச்சில் சுழலும் ஒரு புறக்கணிக்கத்தக்க நிறை கொண்ட ஒரு பொருள். எலக்ட்ரான்களின் இயக்கத்தின் வெளிப்பாடுகளில் ஒன்று மின்சாரம்; வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், மின்னோட்டங்கள் எலக்ட்ரான்களால் "செல்கின்றன".

இரண்டாவதாக, இது போன்ற ஒன்று உள்ளது "வயல்"வெற்று இடத்தின் மூலம் ஆற்றலை கடத்த பயன்படும்.இந்த அர்த்தத்தில், மூன்று முக்கிய வகை புலங்கள் உள்ளன - ஈர்ப்பு, மின்சாரம் மற்றும் காந்தம் (பார்க்க - மின்சாரம் மற்றும் காந்தப்புலம் இடையே உள்ள வேறுபாடுகள்).

மூன்றாவது, ஆம்பியரின் யோசனைகளின்படி ஒவ்வொரு நகரும் எலக்ட்ரானும் ஒரு காந்தப்புலத்தால் சூழப்பட்டுள்ளது… சுழல் எலக்ட்ரான்கள் மட்டுமே இயக்கத்தில் எலக்ட்ரான்கள் என்பதால், ஒவ்வொரு எலக்ட்ரானையும் சுற்றி ஒரு காந்தப்புலம் சுழலுடன் உருவாக்கப்படுகிறது. இதன் விளைவாக, ஒவ்வொரு எலக்ட்ரானும் ஒரு மைக்ரோமினியேச்சராக செயல்படுகிறது நிலையான கந்தம்.

நான்காவது, லோரென்ட்ஸின் யோசனைகளின்படி ஒரு குறிப்பிட்ட விசை ஒரு காந்தப்புலத்தில் நகரும் மின் கட்டணத்தில் செயல்படுகிறது… இது வெளிப்புற புலம் மற்றும் ஆம்பியர் புலத்தின் தொடர்புகளின் விளைவாகும்.

இறுதியாக, விஷயம் விண்வெளியில் அதன் ஒருமைப்பாட்டை தக்க வைத்துக் கொண்டுள்ளது துகள்களுக்கு இடையில் கவர்ச்சிகரமான சக்திகள், அதன் மின்சார புலம் அவற்றின் மின் கட்டணத்தால் உருவாக்கப்படுகிறது, மற்றும் காந்தப்புலம் - அவர்களின் சுழற்சி.

அனைத்து காந்த நிகழ்வுகளும் நிறை மற்றும் மின் கட்டணம் இரண்டையும் கொண்ட துகள்களின் இயக்கத்தின் அடிப்படையில் விளக்கப்படலாம். அத்தகைய துகள்களின் சாத்தியமான வகைகள் பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்குகின்றன:

எலக்ட்ரான்கள்

எலக்ட்ரான் என்பது மிகச் சிறிய அளவிலான மின்சாரம் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள். ஒவ்வொரு எலக்ட்ரானும் மற்ற எலக்ட்ரானுடன் ஒவ்வொரு வகையிலும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்.

1. ஒரு எலக்ட்ரான் எதிர்மறை அலகு மின்னூட்டம் மற்றும் புறக்கணிக்கக்கூடிய வெகுஜனத்தைக் கொண்டுள்ளது.

2. அனைத்து எலக்ட்ரான்களின் நிறை எப்போதும் மாறாமல் இருக்கும், இருப்பினும் வெளிப்படையான நிறை சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளைப் பொறுத்து மாற்றங்களுக்கு உட்பட்டது.

3. அனைத்து எலக்ட்ரான்களும் அவற்றின் சொந்த அச்சில் சுழல்கின்றன - ஒரே நிலையான கோண வேகத்துடன் சுழலும்.

துளைகள்

1. ஒரு துளை படிக லட்டியில் ஒரு குறிப்பிட்ட நிலை என்று அழைக்கப்படுகிறது, அது இருக்கக்கூடும், ஆனால் இந்த நிலைமைகளின் கீழ் எலக்ட்ரான் இல்லை. இதனால், துளை நேர்மறை அலகு கட்டணம் மற்றும் புறக்கணிக்கக்கூடிய வெகுஜனத்தைக் கொண்டுள்ளது.

2.துளையின் இயக்கம் எலக்ட்ரான் எதிர் திசையில் நகரும். எனவே, ஒரு துளை எதிர் திசையில் நகரும் எலக்ட்ரானின் அதே நிறை மற்றும் அதே சுழற்சியைக் கொண்டுள்ளது.

புரோட்டான்கள்

புரோட்டான் என்பது எலக்ட்ரானைக் காட்டிலும் மிகப் பெரிய துகள் மற்றும் எலக்ட்ரானின் மின்னூட்டத்திற்கு முற்றிலும் சமமாக இருக்கும், ஆனால் அதற்கு நேர்மாறான துருவமுனைப்பைக் கொண்ட மின்சுமை கொண்டது. எதிர் துருவமுனைப்பின் கருத்து பின்வரும் எதிர் நிகழ்வுகளால் வரையறுக்கப்படுகிறது: ஒரு எலக்ட்ரான் மற்றும் புரோட்டான் ஒன்றையொன்று நோக்கி ஈர்க்கும் சக்தியை அனுபவிக்கின்றன, அதே நேரத்தில் இரண்டு எலக்ட்ரான்கள் அல்லது இரண்டு புரோட்டான்கள் ஒன்றையொன்று விரட்டுகின்றன.

பெஞ்சமின் ஃபிராங்க்ளினின் சோதனைகளில் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட மரபுக்கு இணங்க, எலக்ட்ரானின் மின்சுமை எதிர்மறையாகவும், புரோட்டானின் மின்னூட்டம் நேர்மறையாகவும் கருதப்படுகிறது. மற்ற அனைத்து மின்சாரம் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்களும் நேர்மறை அல்லது எதிர்மறையான மின் கட்டணங்களைக் கொண்டு செல்வதால், அதன் மதிப்புகள் எப்போதும் எலக்ட்ரான் கட்டணத்தின் துல்லியமான மடங்குகளாக இருப்பதால், இந்த நிகழ்வை விவரிக்கும் போது பிந்தையது "அலகு மதிப்பாக" பயன்படுத்தப்படுகிறது.

1. புரோட்டான் என்பது பாசிட்டிவ் யூனிட் சார்ஜ் மற்றும் யூனிட் மூலக்கூறு எடை கொண்ட அயனி.

2. புரோட்டானின் பாசிட்டிவ் யூனிட் சார்ஜ், எலக்ட்ரானின் எதிர்மறை அலகு மின்னூட்டத்துடன் முழுமையான மதிப்பில் முற்றிலும் ஒத்துப்போகிறது, ஆனால் புரோட்டானின் நிறை எலக்ட்ரானின் வெகுஜனத்தை விட பல மடங்கு அதிகமாகும்.

3. அனைத்து புரோட்டான்களும் அவற்றின் சொந்த அச்சில் (சுழல் கொண்டவை) ஒரே கோண வேகத்துடன் சுழல்கின்றன, இது எலக்ட்ரான் சுழற்சியின் கோண வேகத்தை விட மிகச் சிறியது.

மேலும் பார்க்க: அணுக்களின் அமைப்பு - பொருளின் அடிப்படை துகள்கள், எலக்ட்ரான்கள், புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள்

நேர்மறை அயனிகள்

1.நேர்மறை அயனிகள் வெவ்வேறு மின்னூட்டங்களைக் கொண்டிருக்கின்றன, அவற்றின் மதிப்புகள் புரோட்டானின் மின்னூட்டத்தின் முழு எண் மடங்காக இருக்கும், மேலும் புரோட்டானின் நிறையின் முழு எண் மடங்கு மற்றும் துணை அணுத் துகள்களின் சில கூடுதல் நிறை ஆகியவற்றைக் கொண்டிருக்கும் வெவ்வேறு வெகுஜனங்கள்.

2. ஒற்றைப்படை எண்ணிக்கையிலான நியூக்ளியோன்களைக் கொண்ட அயனிகள் மட்டுமே சுழல்கின்றன.

3. வெவ்வேறு வெகுஜனங்களின் அயனிகள் வெவ்வேறு கோண வேகத்துடன் சுழலும்.

எதிர்மறை அயனிகள்

1. எதிர்மறை அயனிகளின் வகைகள் உள்ளன, அவை நேர்மறை அயனிகளுக்கு முற்றிலும் ஒத்தவை, ஆனால் நேர்மறை மின்னூட்டத்தை விட எதிர்மறையை சுமந்து செல்கின்றன.

இந்த துகள்கள் ஒவ்வொன்றும், எந்தவொரு கலவையிலும், வெவ்வேறு நேரான அல்லது வளைந்த பாதைகளில் வெவ்வேறு வேகத்தில் நகரும். ஒரு குழுவாக அதிகமாகவோ அல்லது குறைவாகவோ நகரும் ஒரே மாதிரியான துகள்களின் தொகுப்பு கற்றை என்று அழைக்கப்படுகிறது.

கற்றைகளில் உள்ள ஒவ்வொரு துகளும் அண்டை துகள்களின் தொடர்புடைய அளவுருக்களுக்கு அருகில் ஒரு நிறை, திசை மற்றும் இயக்கத்தின் வேகம் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன. இருப்பினும், மிகவும் பொதுவான நிலைமைகளின் கீழ், பீமில் உள்ள தனிப்பட்ட துகள்களின் திசைவேகங்கள் வேறுபடுகின்றன, மேக்ஸ்வெல்லின் விநியோக விதிக்குக் கீழ்ப்படிகின்றன.

இந்த வழக்கில், காந்த நிகழ்வுகளின் தோற்றத்தில் மேலாதிக்க பங்கு துகள்களால் செய்யப்படுகிறது, அதன் வேகம் பீமின் சராசரி வேகத்திற்கு அருகில் உள்ளது, அதே நேரத்தில் மற்ற வேகங்களைக் கொண்ட துகள்கள் இரண்டாம் வரிசை விளைவுகளை உருவாக்குகின்றன.

துகள்களின் இயக்கத்தின் வேகத்திற்கு முக்கிய கவனம் செலுத்தப்பட்டால், அதிக வேகத்தில் நகரும் துகள்கள் வெப்பம் என்றும், குறைந்த வேகத்தில் நகரும் துகள்கள் குளிர் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன. இந்த வரையறைகள் தொடர்புடையவை, அதாவது, அவை எந்த முழுமையான வேகத்தையும் பிரதிபலிக்காது.

அடிப்படை சட்டங்கள் மற்றும் வரையறைகள்

காந்தப்புலத்திற்கு இரண்டு வெவ்வேறு வரையறைகள் உள்ளன: காந்த புலம் - இது காந்த சக்திகள் செலுத்தப்படும் நகரும் மின்சார கட்டணங்களுக்கு அருகில் உள்ள பகுதி.மின்சாரம் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல் நகரும் போது ஒரு சக்தியை அனுபவிக்கும் எந்தப் பகுதியும் ஒரு காந்தப்புலத்தைக் கொண்டுள்ளது.

மின்சாரம் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள் சூழப்பட்டுள்ளது மின்சார புலம்… ஒரு நகரும் மின்சாரம் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள் ஒரு மின்சாரத்துடன் காந்தப்புலத்தையும் கொண்டுள்ளது. ஆம்பியர் விதி நகரும் கட்டணங்களுக்கும் காந்தப்புலங்களுக்கும் இடையிலான உறவை நிறுவுகிறது (பார்க்க - ஆம்பியர் சட்டம்).

பல சிறிய மின்சாரம் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் ஒரு நிலையான வேகத்தில் பாதையின் அதே பகுதியைத் தொடர்ந்து கடந்து சென்றால், ஒவ்வொரு துகள்களின் தனிப்பட்ட நகரும் காந்தப்புலங்களின் மொத்த விளைவு நிரந்தர காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது. பயோ சவாராவின் துறைகள்.

சிறப்பு வழக்கு ஆம்பியர் சட்டம், Bio-Savard's law எனப்படும், காந்தப்புல வலிமையின் அளவை ஒரு குறிப்பிட்ட தொலைவில் உள்ள ஒரு எல்லையற்ற நீண்ட நேரான கம்பியிலிருந்து மின்சாரம் பாய்கிறது (பயோட்-சவர்டின் சட்டம்).

எனவே காந்தப்புலத்திற்கு ஒரு குறிப்பிட்ட வலிமை உள்ளது.அதிகமாக நகரும் மின்னேற்றம், அதனால் உருவாகும் காந்தப்புலம் வலிமையானது. மேலும், மின் கட்டணம் வேகமாக நகரும், காந்தப்புலம் வலுவானது.

ஒரு நிலையான மின் கட்டணம் எந்த காந்தப்புலத்தையும் உருவாக்காது. உண்மையில், ஒரு காந்தப்புலம் ஒரு நகரும் மின் கட்டணம் முன்னிலையில் சுயாதீனமாக இருக்க முடியாது.

காந்தப்புலத்தில் நகரும் மின்சாரம் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள் மீது செயல்படும் விசையை Lorentz விதி வரையறுக்கிறது. லோரென்ட்ஸ் படை வெளிப்புற புலத்தின் திசை மற்றும் துகள் இயக்கத்தின் திசை ஆகிய இரண்டிற்கும் செங்குத்தாக இயக்கப்பட்டது. சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் காந்தப்புலக் கோடுகளுக்கு செங்கோணத்தில் நகரும் போது அவை மீது செயல்படும் "பக்க விசை" உள்ளது.

வெளிப்புற காந்தப்புலத்தில் உள்ள ஒரு "காந்த சார்ஜ்" உடல் ஒரு சக்தியை அனுபவிக்கிறது, இது வெளிப்புற புலத்தை வலுப்படுத்தும் நிலையில் இருந்து வெளிப்புற புலம் பலவீனமடையும் நிலைக்கு உடலை நகர்த்த முனைகிறது. இது பின்வரும் கொள்கையின் வெளிப்பாடாகும்: அனைத்து அமைப்புகளும் குறைந்தபட்ச ஆற்றலால் வகைப்படுத்தப்படும் நிலையை அடைய முனைகின்றன.

லென்ஸ் விதி கூறுகிறது: "ஒரு காந்தப்புலத்துடனான துகள்களின் தொடர்புகளின் விளைவாக நகரும் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகளின் பாதை ஏதேனும் மாறினால், இந்த மாற்றங்கள் இந்த மாற்றங்களை ஏற்படுத்திய காந்தப்புலத்திற்கு நேர் எதிரே ஒரு புதிய காந்தப்புலத்தின் தோற்றத்திற்கு வழிவகுக்கும். «

ஒரு காந்த சுற்று வழியாக "பாயும்" காந்தப் பாய்வை உருவாக்கும் ஒரு சோலனாய்டின் திறன் கம்பியின் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை மற்றும் அவற்றின் வழியாக பாயும் மின்னோட்டம் இரண்டையும் சார்ந்துள்ளது. இரண்டு காரணிகளும் நிகழ்விற்கு வழிவகுக்கும் காந்தமோட்ட விசை அல்லது சுருக்கமாக MDS… நிரந்தர காந்தங்கள் இதே போன்ற காந்தமோட்ட சக்தியை உருவாக்கலாம்.

காந்தமோட்டிவ் விசையானது காந்தப் பாய்ச்சலை காந்தச் சுற்றுக்குள் பாய்வதைப் போலவே செய்கிறது. எலக்ட்ரோமோட்டிவ் ஃபோர்ஸ் (EMF) மின்சுற்றில் மின்சார ஓட்டத்தை உறுதி செய்கிறது.

காந்த சுற்றுகள் சில வழிகளில் மின்சார சுற்றுகளுக்கு ஒப்பானவை, இருப்பினும் மின்சார சுற்றுகளில் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் உண்மையான இயக்கம் உள்ளது, அதே சமயம் காந்த சுற்றுகளில் அத்தகைய இயக்கம் இல்லை. மின்னோட்டத்தை உருவாக்கும் எலக்ட்ரோமோட்டிவ் விசையின் செயல் விவரிக்கப்பட்டுள்ளது ஓம் விதி.

காந்தப்புல வலிமை தொடர்புடைய காந்த சுற்றுகளின் ஒரு யூனிட் நீளத்திற்கு காந்தமோட்ட சக்தி. காந்த தூண்டல் அல்லது ஃப்ளக்ஸ் அடர்த்தி என்பது கொடுக்கப்பட்ட காந்த சுற்றுகளின் அலகு பகுதி வழியாக செல்லும் காந்தப் பாய்வுக்கு சமம்.

தயக்கம் இது ஒரு குறிப்பிட்ட காந்த சுற்றுகளின் சிறப்பியல்பு ஆகும், இது ஒரு காந்த சக்தியின் செயல்பாட்டிற்கு பதிலளிக்கும் வகையில் காந்தப் பாய்ச்சலை நடத்தும் திறனை தீர்மானிக்கிறது.

ஓம்ஸில் உள்ள மின் எதிர்ப்பானது எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டத்தின் பாதையின் நீளத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும், இந்த ஓட்டத்தின் குறுக்குவெட்டு பகுதிக்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும், மேலும் மின் கடத்துத்திறனுக்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும், இது மின் பண்புகளை விவரிக்கும் பண்பு. விண்வெளியின் தற்போதைய சுமந்து செல்லும் பகுதியை உருவாக்கும் பொருளின்.

காந்த எதிர்ப்பு என்பது காந்தப் பாய்வின் பாதையின் நீளத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும், இந்த பாய்வின் குறுக்குவெட்டு பகுதிக்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும், மேலும் காந்த ஊடுருவலுக்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும், இது பொருளின் காந்த பண்புகளை விவரிக்கும் ஒரு பண்பு. காந்தப் பாய்ச்சலைக் கொண்டு செல்லும் இடம் இயற்றப்பட்டது. (பார்க்க - காந்த சுற்றுக்கான ஓம் விதி).

காந்த ஊடுருவல் ஒரு குறிப்பிட்ட காந்தப் பாய்வு அடர்த்தியை பராமரிக்கும் திறனை வெளிப்படுத்தும் ஒரு பொருளின் பண்பு (பார்க்க - காந்த ஊடுருவல்).

இந்த தலைப்பில் மேலும்: மின்காந்த புலம் - கண்டுபிடிப்பு மற்றும் இயற்பியல் பண்புகளின் வரலாறு