மின்காந்தவியல்

மின்னோட்டம் எடுக்கும் கம்பி

B அம்புகள் கம்பியைச் சுற்றி வளைகின்றன; மின்னோட்டம் I-ஐ உயர்த்தி B-ஐ mT-இல் படியுங்கள்.

மின்னோட்டம் எடுக்கும் கம்பி — ஊடாடும் மின்காந்தவியல் உருவகம். B அம்புகள் கம்பியைச் சுற்றி வளைகின்றன; மின்னோட்டம் I-ஐ உயர்த்தி B-ஐ mT-இல் படியுங்கள். நேரலை SI அளவீடுகள், வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் கூடிய இலவச உலாவி அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயற்பியல் ஆய்வகம்.

ஒரு கம்பியின் காந்தப் புலம்

B அம்புகள் கம்பியைச் சுற்றி வளைகின்றன; மின்னோட்டம் I-ஐ உயர்த்தி, B-ஐ mT-இல் படியுங்கள்.

மின்னோட்டம் I எடுக்கும் ஒரு நீளமான நேர் கம்பி, கம்பியைச் சுற்றி வட்ட B-புலக் கோடுகளை உருவாக்குகிறது (ஆம்பியர் விதி: B ∝ I/r). வலக்கை விதி திசையைத் தரும்: கட்டைவிரல் I திசையில், விரல்கள் B உடன் சுருளும். ⊗/⊙ குறியீடுகள் புலம் பக்கத்திற்குள்/வெளியே என்பதைக் குறிக்கின்றன. I-ஐ உயர்த்தி, நிலையான தூரத்தில் B-ஐ mT-இல் படியுங்கள் — I-ஐ இரட்டிப்பாக்கினால் B இரட்டிப்பாகும்.

• B ∝ I/r
• வலக்கை விதி

ஆய்வுச் சுருக்கம்

ஆய்வகத்தைத் திறப்பதற்கு முன் கேள்வியைத் திட்டமிடுங்கள்

சுருக்கம் முன்வரைவு செய்யப்பட்ட பக்கத்தை பிரதிபலிக்கிறது: இயக்கும் கேள்வி, போட்டி கணிப்புகள், மாறி பாத்திரங்கள், நிர்வகிக்கும் விதிகள், அமைப்பு, பகுப்பாய்வு மற்றும் நீட்டிப்பு தூண்டல்கள் காணும்படி இருக்கும், இந்த வரிசையிலேயே.

இயக்கும் கேள்வி

ஒரு நேர் கம்பி நிலையான மின்னோட்டத்தை எடுத்துச் செல்கிறது. ஒரு சோதனை புள்ளியை கம்பியிலிருந்து வெகு தூரம் நகர்த்தும்போது, காந்தப் புல வலிமை ஒரு மின்சுமையின் புலம் வீழ்வது போலவே வீழ்கிறதா?

நிறுத்திப் பார்க்க வேண்டிய கணிப்புகள்

• ஆம் — அது எளிய 1/r² வீழ்ச்சி, ஒரு புள்ளி மின்சுமையைப் போலவே.
• புலம், கம்பியிலிருந்து தூரத்தை சார்ந்திருக்காது.
• இல்லை — மின்னோட்டம் கொண்டு செல்லும் கம்பியின் புலம், ஒரு புள்ளி மின்சுமையின் புலத்தை விட வேறுபட்ட விதத்தில் வீழ்கிறது, ஏனெனில் மின்னோட்டம் ஒரு விரிவான (கோடு) மூலம், புள்ளி அல்ல.

மாறிகளின் பாத்திரங்கள்

நீங்கள் அமைப்பவை:

• செங்குத்து தூரம் d (m)

நீங்கள் அளப்பவை:

• புல வலிமை |B_z| (µT)

விசாரணை எவ்வாறு நடக்கிறது

1. wire-field முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். கம்பி, 4.8 m பகுதி முழுவதும் 8 A நிலையான மின்னோட்டத்தை எடுத்துச் செல்கிறது.
2. புல-வலிமை வாசிப்பை இயக்குங்கள்.
3. ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் கம்பியின் நடுப் புள்ளியிலிருந்து செங்குத்து தூரத்தை அமைத்து புல வலிமையைப் பதிவு செய்யுங்கள்.

ஆளும் சமன்பாடு

மின்னோட்டம் கொண்டு செல்லும் வரையறுக்கப்பட்ட கம்பியின் புலம் — B = μ₀I/(2πr)

பயோ–சவார்ட் விதி, ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட நேர் கம்பியில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டால், கம்பியைச் சுற்றி வளையும் ஒரு காந்தப் புலத்தைத் தருகிறது, இது ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட மின்சுமைக் கோட்டைப் போல அதே இடைச்செருகும் வடிவம் வழியாக செங்குத்து தூரம் மற்றும் கம்பியின் நீளம் இரண்டையும் சார்ந்துள்ளது.

அச்சிடக்கூடிய பணித்தாள் மாணவர்களிடம் என்ன கண்டறியச் சொல்கிறது

• ஒரு முயற்சிக்கு, μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m, I = 8 A, L_half = 2.4 m பயன்படுத்தி |B| = μ₀|I|L_half/(2πd√(L_half² + d²)) கணக்கிடுங்கள். அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள்.
• இந்த சூத்திரத்தின் வடிவத்தை கோடு-மின்சுமை சோதனையின் மின்புல சூத்திரத்துடன் ஒப்பிடுங்கள். ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட மின்சுமை கம்பும் ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட மின்னோட்டக் கம்பியும் ஏன் அதே வகை தூர சார்பைக் கொண்ட புலங்களை உருவாக்குகின்றன — கம்பிக்கு அருகில் 1/d-க்கு அருகிலும், வெகு தூரத்தில் 1/d²-க்கு அருகிலும்.

ஆய்வகத்தைத் தாண்டி இது எங்கு தோன்றுகிறது

• ஒரு இலட்சியமாக்கப்பட்ட எல்லையற்ற கம்பிக்கு, புலம் செவ்வியல் B = μ₀I/(2πd) என சுருங்கும் — ஒரு சுத்தமான 1/d வீழ்ச்சி. இந்த சோதனையின் வரையறுக்கப்பட்ட-கம்பி சூத்திரம், அந்த எல்லையற்ற-கம்பி தோராயத்துடன் எந்த தூரத்தில் (இந்த கம்பியின் 4.8 m நீளத்துடன் ஒப்பிடும்போது) நெருங்கிய முறையில் பொருந்தும் என்று நீங்கள் எதிர்பார்ப்பீர்கள்?
• ஒரு திசைகாட்டி ஊசி, மின்னோட்டம் கொண்டு செல்லும் கம்பிக்கு அருகில் வைக்கப்பட்டால், கம்பியின் காந்தப் புலத்துடன் சீரமைய விலகுகிறது. வலது-கை விதியைப் பயன்படுத்தி, ஒரு மின்புலம் ஆரை வடிவமாக வெளிநோக்கி சுட்டிக்காட்டுவதைப் போலல்லாமல், புலம் கம்பியைச் சுற்றி ஏன் வளைகிறது என்று விளக்குங்கள்.

• 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. மின்னோட்டம் எடுக்கும் கம்பிக்கு வருக
2. கம்பியைத் தேர்ந்தெடுங்கள்
3. இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்
4. ஒரு கம்பியைச் சுற்றி B புலம்
5. பண்புகள் பேனலைத் திறங்கள்
6. செய்துவிட்டீர்கள்!

காட்சியை உருவாக்கி, இயக்கு பொத்தானை அழுத்தி, நேரலை அளவீடுகள் மற்றும் வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் ஆராய்வதற்கு ஊடாடும் உருவகத்தைத் திறங்கள்.

ஊடாடும் ஆய்வகத்தைத் திற →

ஆய்வகத் தாளைப் பதிவிறக்கு →

மின்னோட்டங்களிலிருந்து காந்தப் புலங்கள்