সোলেনয়েডের ভেতরের চৌম্বক ক্ষেত্র
1 · প্রত্যাশা করুন
একটি সোলেনয়েড (শক্ত করে পাকানো কুণ্ডলী) তার অনেক পাক দিয়ে প্রবাহ বহন করে। প্রবাহ বাড়ালে অভ্যন্তরীণ ক্ষেত্র-প্রাবল্য কি সরাসরি সমানুপাতিকভাবে বাড়ে?
- ক্ষেত্র প্রবাহের চেয়ে দ্রুত বাড়ে, কারণ প্রতিটি পাকের অবদান সঞ্চিত হয়।
- হ্যাঁ — অভ্যন্তরীণ ক্ষেত্র প্রবাহের সরাসরি সমানুপাতিক।
- অভ্যন্তরীণ ক্ষেত্র প্রবাহের ওপর নির্ভর করে না।
2 · প্রস্তুতি
- solenoid-field প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। সোলেনয়েডে 0.45 m দৈর্ঘ্যে 400 পাক।
- অভ্যন্তরীণ ক্ষেত্র-প্রাবল্য রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালে কুণ্ডলীর প্রবাহ সেট করুন এবং অভ্যন্তরীণ ক্ষেত্র-প্রাবল্য রেকর্ড করুন।
3 · ডেটা সংগ্রহ করুন
| কয়েল প্রবাহ I (A) | অভ্যন্তরীণ ক্ষেত্র B (mT) |
|---|---|
| 1.00 | |
| 2.00 | |
| 3.00 |
আপনার তিনটি ট্রায়ালের জন্য প্রবাহ I (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে ক্ষেত্রের প্রাবল্য B (y-অক্ষ) প্লট করুন। রেখাটি কি মূলবিন্দু দিয়ে সরল?
4 · বিশ্লেষণ করুন
- একটি ট্রায়ালের জন্য μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m, N = 400, L = 0.45 m ব্যবহার করে B = μ₀NI/L নির্ণয় করুন। সারণির সাথে তুলনা করুন।
- ব্যাখ্যা করুন কেন অভ্যন্তরীণ ক্ষেত্র পাক ও দৈর্ঘ্য আলাদাভাবে নয়, একক দৈর্ঘ্যে পাকসংখ্যার (N/L) ওপর নির্ভর করে — সমানুপাতিক বেশি পাকসহ বড় সোলেনয়েড একই ক্ষেত্র দেয়।
5 · বিস্তার করুন
- ইলেকট্রোম্যাগনেট (যেমন জাংকইয়ার্ড ক্রেনে) মূলত লোহার কোরে পাকানো সোলেনয়েড, যা ক্ষেত্রকে শত বা হাজার গুণ পর্যন্ত বাড়াতে পারে (কোরের উচ্চ ভেদ্যতা)। ব্যাখ্যা করুন কেন এরকম সাধারণ বায়ু-কোর সোলেনয়েড একই প্রবাহ ও পাকে অনেক দুর্বল ক্ষেত্র দেয়।
- আদর্শ সোলেনয়েডের বাইরে চৌম্বক ক্ষেত্র প্রায় শূন্য, একক তারের ক্ষেত্রের বিপরীতে যা বাইরে ছড়ায়। ব্যক্তিগত পাকগুলোর ক্ষেত্র ব্যবহার করে ব্যাখ্যা করুন কেন কুণ্ডলীর বিপরীত পাশের ক্ষেত্রগুলো বাইরে বড়জোর কাটে কিন্তু ভেতরে যোগ হয়।
এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান
সোলেনয়েডের অভ্যন্তরীণ ক্ষেত্র
লম্বা, ঘনভাবে প্যাঁকানো সোলেনয়েডের ভিতরে প্রায় সুষম চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয়, যা নির্ধারিত হয় প্যাঁচ-ঘনত্ব ও প্রবাহে: B = μ₀NI/L, যেখানে N মোট প্যাঁচ সংখ্যা এবং L সোলেনয়েডের দৈর্ঘ্য।