విద్యుత్ ప్రవాహ వైర్ అయస్కాంత క్షేత్రం

1 · ఊహించండి

ఒక సరళ వైర్ స్థిర ప్రవాహాన్ని మోసుకుంటుంది. మీరు పరీక్షా బిందువును వైర్ నుండి దూరంగా తరలిస్తే, అయస్కాంత క్షేత్ర బలం విద్యుత్ ఆవేశపు క్షేత్రం తగ్గిన అదే విధంగా తగ్గుతుందా?

• అవును — ఇది బిందు ఆవేశం వలె సరళమైన 1/r² తగ్గుదల.
• క్షేత్రం వైర్ నుండి దూరంపై ఆధారపడదు.
• లేదు — ప్రవాహ వైర్ క్షేత్రం బిందు ఆవేశపు దాని కంటే భిన్నంగా తగ్గుతుంది, ఎందుకంటే ప్రవాహం విస్తరించిన (రేఖ) మూలం, బిందువు కాదు.

2 · అమరిక

1. wire-field ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. వైర్ 4.8 m భాగంలో స్థిరంగా 8 A ప్రవాహాన్ని మోసుకుంటుంది.
2. క్షేత్ర-బల రీడింగ్‌ను చేతనం చేయండి.
3. ప్రతి ప్రయత్నానికి వైర్ మధ్య బిందువు నుండి లంబ దూరాన్ని సెట్ చేసి, క్షేత్ర బలాన్ని నమోదు చేయండి.

3 · డేటా సేకరించండి

మీ మూడు ప్రయత్నాల కోసం 1/d (x-అక్షం) పై |B_z| (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి. 1/d² పై ప్లాట్ చేయడం కంటే ఇది ఎక్కువ రేఖీయంగా కనిపిస్తుందా?

4 · విశ్లేషించండి

1. ఒక ప్రయత్నానికి, μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m, I = 8 A, L_half = 2.4 m ఉపయోగించి |B| = μ₀|I|L_half/(2πd√(L_half² + d²)) లెక్కించండి. పట్టికతో పోల్చండి.
2. ఈ సూత్రపు ఆకారాన్ని line-charge ప్రయోగపు విద్యుత్-క్షేత్ర సూత్రంతో పోల్చండి. పరిమిత ఆవేశిత కడ్డీ, పరిమిత ప్రవాహ వైర్ రెండూ ఎందుకు ఒకే రకమైన దూర ఆధారత గల క్షేత్రాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయో వివరించండి — వైర్ దగ్గర 1/d కు దగ్గరగా, దూరంలో 1/d² కు దగ్గరగా.

5 · విస్తరించండి

1. ఆదర్శీకృత అనంత వైర్ కోసం, క్షేత్రం క్లాసిక్ B = μ₀I/(2πd) కు సరళీకృతమవుతుంది — శుద్ధమైన 1/d తగ్గుదల. ఈ వైర్ 4.8 m నిడివితో పోలిస్తే ఏ దూరం వద్ద ఈ ప్రయోగపు పరిమిత-వైర్ సూత్రం ఆ అనంత-వైర్ ఉపరేఖకు దగ్గరగా సరిపోతుందని మీరు ఊహిస్తారు?
2. ప్రవాహ వైర్ దగ్గర ఉంచిన దిక్సూచి సూది వైర్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంతో సరిపోయేలా వంగుతుంది. కుడి-చేతి నియమాన్ని ఉపయోగించి, విద్యుత్ క్షేత్రం లాగా రేడియల్‌గా బయటకు చూపకుండా క్షేత్రం వైర్ చుట్టూ ఎందుకు వృత్తాకారంగా తిరుగుతుందో వివరించండి.

ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం

← ప్రయోగానికి తిరిగి

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు