لورنٹز قوت
مقناطیسی میدان متحرک بار کو دھکیل سکتا ہے، مگر صرف پہلو سے — اس کی رفتار اور میدان دونوں کے عمود۔ یہ پہلو دھکا بار کو نہ تیز کرتا ہے نہ سست؛ صرف راستہ موڑتا ہے، میدان مستقل رہے تو اسے دائرے میں موڑ دیتا ہے۔
فارمولہ
F = q · v · B
- F — قوت (N): بار پر مقناطیسی پہلو دھکا
- q — چارج (C): ذرے کا برقی بار کتنا ہے
- v — رفتار (m/s): بار کتنی تیز چل رہا ہے، یہاں میدان کے عمود
- B — مقناطیسی میدان (T): اس مقناطیسی میدان کی شدت جس سے بار گزرتا ہے
حل شدہ مثال
2 کولوم بار والا ذرہ 3 میٹر فی سیکنڈ سے، 5 ٹیسلا مقناطیسی میدان کے عمود چلتا ہے۔ کتنی قوت محسوس کرتا ہے؟
- q = 2 C
- v = 3 m/s
- B = 5 T
- F = q · v · B
- F = 2 C · 3 m/s · 5 T
F = 30 N
خود کو آزمائیں
وہی 2 کولوم بار اب 3 میٹر فی سیکنڈ سے مضبوط تر 10 ٹیسلا میدان سے گزرتا ہے۔ اس پر قوت کتنی ہے؟
- 30 N
- 15 N
- درست جواب: 60 N
درست ہے! میدان دگنا کرنا قوت دگنی کرتا ہے: 2 C × 3 m/s × 10 T = 60 N۔
مثبت بار صفحے کے اندر اشارہ کرتے مقناطیسی میدان میں دائیں طرف چلتا ہے۔ مقناطیسی قوت اسے کس طرف دھکیلتی ہے؟
- درست جواب: اوپر
- نیچے
- آگے، اسی سمت جس میں پہلے چل رہا ہے
درست! دائیں ہاتھ قانون سے، دائیں چلتا مثبت بار صفحے کے اندر اشارہ کرتے میدان میں اوپر کی طرف قوت محسوس کرتا ہے۔
آپ یہ کہاں دیکھتے ہیں
پرانی CRT ٹیلی ویژن اپنی الیکٹران بیم کی سمت مقناطیسی میدانوں سے بدلتی تھی، ہر سیکنڈ میں ہزاروں بار چارج شدہ ذرات موڑ کر اسکرین رنگتی تھی۔ شمالی قطبی روشنی وہی طبیقات سیاروی پیمانے پر ہے: سورج سے آنے والے چارج شدہ ذرات چکر کھاتے ہوئے زمین کی مقناطیسی میدانی لکیروں کے ساتھ سفر کرتے ہیں، اور جب مڑتے ہیں تو چمک اٹھتے ہیں۔
عام غلطیاں
اہم باریکیہ یہ ہے کہ مقناطیسی قوت کوئی کام نہیں کرتی: F = q · v · B رفتار کے عمود پر دھکیلتا ہے، اس لیے یہ راستہ موڑ سکتا ہے مگر بار کو کبھی تیز نہیں کر سکتا نہ سست۔ سمت غلط لینا دوسری عام غلطی ہے — قوت رفتار اور میدان دونوں کے عمود پر ہوتی ہے (دایاں ہاتھ: انگلیاں رفتار کی سمت میں رکھیں، میدان کی طرف مڑیں، انگوٹھا قوت کی سمت بتائے گا)۔ 3 m/s سے چلتا ہوا ایک مثبت بار 10 T کے میدان کو پار کرتے ہوئے اطراف کی سمت میں 2 C × 3 m/s × 10 T = 60 N محسوس کرتا ہے۔
یہ کیسے جڑا ہے
کرنٹ میدان بناتے ہیں اور میدان متحرک باروں کو دھکیلتے ہیں — برقناطیسیت کے فیڈبیک جوڑے کے دو حصے، صرف ایک سبق کے فاصلے پر۔ اگلا سبق، فیراڈے کا قانون، تیسرا حصہ شامل کرتا ہے: بدلتا ہوا میدان خود بخود ایسا وولٹیج بناتا ہے جو کرنٹ چلا دیتا ہے۔ یہی اطرافی، رفتار برقرار رکھنے والا دھکا ہے جس سے موٹریں گھومتی ہیں اور ایکسلریٹروں میں چارج شدہ ذرات دائروں میں دوڑتے ہیں۔