विद्युतचुंबकत्व

प्रवाह वाहणारा तार

B बाण ताराभोवती फिरतात; प्रवाह I वाढवा व B मिलीटेस्लांत (mT) वाचा.

प्रवाह वाहणारा तार — संवादी विद्युतचुंबकत्व सिम्युलेशन. B बाण ताराभोवती फिरतात; प्रवाह I वाढवा व B मिलीटेस्लांत (mT) वाचा. थेट SI मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह मोफत, ब्राउझरवर चालणारी आभासी भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा.

ताराचे चुंबकीय क्षेत्र

B बाण ताराभोवती फिरतात; प्रवाह I वाढवा व B मिलिटेस्लांत (mT) वाचा.

प्रवाह I वाहवणारा लांब सरळ तार ताराभोवती वर्तुळाकार B-क्षेत्र रेषा तयार करतो (ऍम्पियरचा नियम: B ∝ I/r). उजव्या-हाताचा नियम दिशा देतो: अंगठी I सह, बोटे B सह वळतात. ⊗/⊙ चिन्हे पानात आत/बाहेर क्षेत्र दाखवतात. I वाढवा व निश्चित अंतरावर B मिलिटेस्लांत वाचा — I दुप्पट केल्यास B दुप्पट.

• B ∝ I/r
• उजव्या-हाताचा नियम

अन्वेषण सारांश

प्रयोगशाळा उघडण्यापूर्वी प्रश्नच आखा

सारांश पूर्व-स्वरूपित पानासारखाच आहे: मार्गदर्शक प्रश्न, स्पर्धक अनुमान, चलांच्या भूमिका, प्रमुख नियम, मांडणी, विश्लेषण व विस्तार सूचना दिसत राहतात आणि याच क्रमाने.

मार्गदर्शक प्रश्न

सरळ तारातून स्थिर प्रवाह वाहतो. चाचणी-बिंदू तारापासून दूर नेताना, चुंबकीय क्षेत्र-ताकद विद्युत भाराच्या क्षेत्राप्रमाणेच घसरते का?

विचारात घेण्याचे अनुमान

• हो — ती साधी 1/r² घसरण, बिंदू-भारासारखी.
• क्षेत्र तारापासूनच्या अंतरावर अवलंबूण नसते.
• नाही — प्रवाह वाहवणाऱ्या ताराचे क्षेत्र बिंदू-भारापेक्षा वेगळ्या प्रकारे घसरते, कारण प्रवाह हा विस्तृत (रेषा) स्रोत आहे, बिंदू नाही.

चलांच्या भूमिका

तुम्ही काय निश्चित करता:

• लंब अंतर d (m)

तुम्ही काय मापता:

• क्षेत्र सामर्थ्य |B_z| (µT)

तपासणी कशी चालते

1. वायर-फील्ड प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. तार 4.8 m भागात 8 A निश्चित प्रवाह घेऊन चालतो.
2. क्षेत्र-ताकद वाचन सुरू करा.
3. प्रत्येक फेरीसाठी ताराच्या मध्यबिंदूपासून लंब अंतर निश्चित करा व क्षेत्र-ताकद नोंदवा.

मूलभूत समीकरण

मर्यादित प्रवाह-ताराचे क्षेत्र — B = μ₀I/(2πr)

बायो-सावर्ट नियम, मर्यादित सरळ ताराभर संकलित केल्यावर, ताराभोवती फिरणारे चुंबकीय क्षेत्र देतो जे लंब अंतर व ताराची लांबी या दोन्हींवर भाराच्या मर्यादित रेषेप्रमाणेच आंतर-छेदन आकारात अवलंबूण.

छापण्यायोग्य कार्यपत्रिका विद्यार्थ्यांकडून काय काढून घेते

• एका फेरीसाठी μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m, I = 8 A, L_half = 2.4 m सह |B| = μ₀|I|L_half/(2πd√(L_half² + d²)) काढा. तक्त्याशी तुलना करा.
• या सूत्राचा आकार लाइन-चार्ज प्रयोगाच्या विद्युत-क्षेत्र सूत्राशी तुलना करा. मर्यादित भारित दंड व मर्यादित प्रवाह-तार दोन्ही का त्याच प्रकारची अंतर-अवलंबनता देतात — ताराजवळ 1/d जवळ, दूर 1/d² जवळ — ते स्पष्ट करा.

प्रयोगशाळेबाहेर हे कुठे दिसते

• आदर्शीकृत अनंत तारासाठी, क्षेत्र अभिजात B = μ₀I/(2πd) सोपे होते — स्वच्छ 1/d घसरण. या ताराच्या 4.8 m लांबीच्या तुलनेत कोणत्या अंतरावर हा मर्यादित-तार सूत्र त्या अनंत-तार अंदाजाशी चांगल्या जुळेल असे वाटते?
• प्रवाह वाहवणाऱ्या ताराजवळ ठेवलेली होकायंत्राची काटी ताराच्या चुंबकीय क्षेत्राशी जुळण्यासाठी वळते. उजव्या-हाताचा नियम वापरून, क्षेत्र ताराभोवती वर्तुळाकार का फिरते — विद्युत क्षेत्राप्रमाणे त्रिज्यीय बाहेर का नाही — ते स्पष्ट करा.

• AP Physics 2 — Unit 12: Magnetism and Electromagnetism
• AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 12: Magnetic Fields and Electromagnetism
• IB Physics — D.2 Electric and magnetic fields
• General High School Physics — Magnetism & electromagnetism
• NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields
• Middle School Physical Science — Electric and magnetic force strength
• Middle School Physical Science — Fields without contact

1. तार-क्षेत्रामध्ये स्वागत आहे
2. तार निवडा
3. प्ले दाबा
4. ताराभोवती B क्षेत्र
5. गुणधर्म पॅनेल उघडा
6. तुम्ही केले!

दृश्य बांधण्यासाठी, प्ले दाबण्यासाठी आणि थेट मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह एक्सप्लोर करण्यासाठी संवादी सिम्युलेशन उघडा.

संवादी प्रयोगशाळा उघडा →

कार्यपत्रिका डाउनलोड करा →

प्रवाहांपासून चुंबकीय क्षेत्रे