गुंडळीच्या आतले चुंबकीय क्षेत्र
1 · अनुमान
गुंडळी (घट्ट गुंडाळलेली कॉइल) तिच्या अनेक फेऱ्यांतून प्रवाह घेते. प्रवाह वाढवल्यास आतली क्षेत्र-ताकद थेट प्रमाणात वाढते का?
- क्षेत्र प्रवाहापेक्षा जास्त जलद वाढते, कारण प्रत्येक फेर्याचे योगदान साठत जाते.
- हो — आतले क्षेत्र प्रवाहाच्या थेट प्रमाणात.
- आतले क्षेत्र प्रवाहावर अवलंबूण नाही.
2 · मांडणी
- सोलेनॉइड-फील्ड प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. गुंडळीच्या 0.45 m लांबीवर 400 फेर्या.
- आतली क्षेत्र-ताकद वाचन सुरू करा.
- प्रत्येक फेरीसाठी कॉइल-प्रवाह निश्चित करा व आतली क्षेत्र-ताकद नोंदवा.
3 · डेटा गोळा करा
| फेरी प्रवाह I (A) | आतले क्षेत्र B (mT) |
|---|---|
| 1.00 | |
| 2.00 | |
| 3.00 |
तुमच्या तीन फेर्यांसाठी क्षेत्र-ताकद B (y-अक्ष) विरुद्ध प्रवाह I (x-अक्ष) काढा. रेषा उगमातून सरळ जाते का?
4 · विश्लेषण
- एका फेरीसाठी μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m, N = 400, L = 0.45 m सह B = μ₀NI/L काढा. तक्त्याशी तुलना करा.
- आतले क्षेत्र प्रति-एकक-लांबी फेर्यांच्या संख्येवर (N/L) का अवलंबूण — फेर्या व लांबी स्वतंत्रपणे नाही — ते स्पष्ट करा: प्रमाणात जास्त फेर्यांची लांब गुंडळी तेच क्षेत्र देते.
5 · विस्तार
- विद्युतचुंबक (कबाडी-क्रेनमधल्यासारखा) म्हणजे लोह-गाभ्याभोवती गुंडाळलेली गुंडळी, जो क्षेत्राला शेकडो-हजारो पटीने वाढवू शकतो (गाभ्याची उच्च पारगम्यता). अशा या हवा-गाभा गुंडळी त्याच प्रवाह व फेऱ्यांसाठी खूपच कमजोर क्षेत्र का देते ते स्पष्ट करा.
- आदर्श गुंडळीच्या बाहेर चुंबकीय क्षेत्र जवळपास शून्य — एकट्या ताराच्या क्षेत्रापेक्षा वेगळे, जे तारेपासून बाहेर पसरते. अनेक स्वतंत्र फेर्यांची क्षेत्रे वापरून, कॉइलच्या विरुद्ध बाजूंची क्षेत्रे बाहेर मोठ्या प्रमाणात का रद्ध होतात पण आत एकमेकांना का मजबूर करतात ते स्पष्ट करा.
या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र
गुंडळीचे आतले क्षेत्र
लांब, घट्ट गुंडाळलेली गुंडळी जवळपास एकसमान आतले चुंबकीय क्षेत्र देते, जे तिच्या फेर्या-घनता व प्रवाहाने ठरते: B = μ₀NI/L, जिथे N एकूण फेर्या व L गुंडळीची लांबी.
विद्युतचुंबकत्व
- कूलॉमचा नियम: बिंदू-भाराभोवतीचे क्षेत्र
- विद्युत द्विध्रुव: दोन विरुद्ध भारांचे अध्यारोपण
- भाराच्या मर्यादित रेषेचे क्षेत्र
- समांतर-पट्टा संधारित्र: भार व ऊर्जा साठवणूक
- एकटा भारित गोल
- मंडल-घटकाशी जुळणारा खरा संधारित्र
- लॉरेन्ट्झ बल: चुंबकीय क्षेत्रात हालणारा भार
- प्रवाह वाहवणाऱ्या ताराचे चुंबकीय क्षेत्र
- फॅरेडेचा नियम: बदलणाऱ्या क्षेत्रातून EMF
- फॅरेडेचा नियम: बदलणाऱ्या क्षेत्रफळातून EMF
- फॅरेडेचा नियम: क्षेत्र व क्षेत्रफळ दोन्ही एकाच वेळी बदलत आहेत
- RLC प्रतिबाधा विरुद्ध चालवण्याची वारंवारता: अनुनाद शोधणे