समान चुंबकीय क्षेत्र: यह क्या है, व्यायाम और बहुत कुछ

एकसमान चुंबकीय क्षेत्र वह है जिसमें मॉड्यूल और दिशा और दिशा दोनों में अंतरिक्ष में सभी बिंदुओं पर चुंबकीय क्षेत्र समान होता है। इसमें प्रेरण रेखाएं समानांतर हैं और एक दूसरे से समान दूरी पर हैं। इसे a. के अंदर प्राप्त किया जा सकता है गंभीरहेजाओ काफी लंबे समय तक।

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चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण लाइनें

प्रेरण रेखाएं एक विशेषता है जो आपको चुंबकीय क्षेत्र के स्थानिक विन्यास को अधिक आसानी से देखने की अनुमति देती है। ऐसी पंक्तियों में कुछ विशेषताएँजरूरी, पता करने के लिए:

• हमेशा बंद रहते हैं;
• चुंबकीय उत्तर से बाहर निकलें और चुंबकीय दक्षिण में प्रवेश करें;
• जब समान दूरी पर होते हैं, तो वे एक समान चुंबकीय क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करते हैं;
• वे चुंबकीय ध्रुवों के आसपास के क्षेत्र में काफी केंद्रित होते हैं, क्योंकि इन स्थानों पर चुंबकीय क्षेत्र अधिक तीव्र होता है।

भिन्न विद्युत क्षेत्र बल रेखाएं, चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं हमेशा बंद रहती हैं। यह है क्योंकि यह संभव नहीं है कि वे मौजूद होंएकध्रुवोंचुंबकीय, यानी किसी भी चुम्बकीय पिंड में दक्षिणी ध्रुव और उत्तरी चुंबकीय ध्रुव दोनों होते हैं।

एकसमान चुंबकीय क्षेत्र की परिभाषा

एकसमान चुंबकीय क्षेत्र की परिभाषा सरल है: यह है a क्षेत्र जो अंतरिक्ष के सभी बिंदुओं पर समान मॉड्यूल, दिशा और भावना प्रस्तुत करता है. ग्राफिक रूप से, एकसमान चुंबकीय क्षेत्र को एक ऐसे क्षेत्र द्वारा दर्शाया जाता है जहां प्रेरण रेखाएं समानांतर होती हैं और एक दूसरे से समान दूरी पर होती हैं।

a. के माध्यम से एक समान चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करना संभव है लंबे समय तक पर्याप्त सोलनॉइड. इस मामले में, विद्युत प्रवाह परिनालिका के तारों के साथ चलने से परिनालिका के केंद्र में एक समान चुंबकीय क्षेत्र के समान चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है। जैसे-जैसे हम परिनालिका के सिरों की ओर बढ़ते हैं, वैसे-वैसे किनारे के प्रभाव के कारण चुंबकीय क्षेत्र अधिक विषम हो जाता है।

निम्नलिखित चित्र एक लंबी परिनालिका को दर्शाता है। अंदर, आप देख सकते हैं किचुंबकीय क्षेत्र रेखाएं हैंसमानांतर तथा के बराबरदूरी। ऐसी स्थितियों से संकेत मिलता है कि इन क्षेत्रों में चुंबकीय क्षेत्र को एक समान माना जाता है।

एकसमान चुंबकीय क्षेत्र में, प्रेरण की रेखाएं एक दूसरे के समानांतर होती हैं।

एकसमान चुंबकीय क्षेत्र और चुंबकीय बल के बीच संबंध

चुंबकीय परिघटनाओं के अध्ययन के लिए एकसमान चुंबकीय क्षेत्र महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि इनके माध्यम से यह संभव है कि चुंबकीय क्षेत्र और विद्युत प्रभार गति में हल करना आसान हो जाता है।

जब कोई आवेशित कण किसी चुंबकीय क्षेत्र के साथ परस्पर क्रिया करता है, तो उस कण पर एक चुंबकीय बल कार्य करता है। NS ताकतचुंबकीय चुंबकीय क्षेत्र वेक्टर के साथ-साथ कण की अपनी वेग दिशा के लंबवत है, इस प्रकार, ये कण वृत्तीय या यहाँ तक कि पेचदार पथों का वर्णन करना शुरू कर देते हैं, जबकि वे a. में गति कर रहे होते हैं का क्षेत्र एकसमान चुंबकीय क्षेत्र.

एकसमान चुंबकीय क्षेत्र वाली सबसे आम गणना वे हैं जहां हमें निर्धारित करना चाहिए चुंबकीय बल बढ़ते भार पर काम किया। चुंबकीय बल की गणना द्वारा की जा सकती है उत्पादके बीच मेंहेमापांकदेता हैचार्जबिजली, NS वेगदेता हैकण यह है मापांककाखेतचुंबकीय, v और B के बीच बनने वाले कोण की ज्या के अतिरिक्त। नीचे दिए गए सूत्र को देखें:

एफ - चुंबकीय बल (एन)

क्या - इलेक्ट्रिक चार्ज (सी)

वी - कण वेग (एम / एस)

बी - चुंबकीय क्षेत्र (टी)

θ - v और B. के बीच का कोण

यह भी देखें: विद्युत चुम्बकीय प्रेरण - यह क्या है और यह कैसे काम करता है?

एकसमान चुंबकीय क्षेत्र पर अभ्यास

प्रश्न 1 - एकसमान चुंबकीय क्षेत्र के प्रेरण की रेखाओं के संबंध में, निम्नलिखित कथन दिए गए हैं।

मैं - वे बंद रेखाएं हैं।

II - ये वे रेखाएं हैं जो चुंबकीय दक्षिण को छोड़कर चुंबकीय उत्तर में प्रवेश करती हैं।

III - ये समान दूरी वाली रेखाएं हैं।

IV - वे खुली रेखाएँ हैं जो धनात्मक आवेशों को छोड़कर ऋणात्मक आवेशों में प्रवेश करती हैं।

वे सही हैं:

ए) मैं, द्वितीय और द्वितीय।

बी) मैं और द्वितीय।

ग) द्वितीय और तृतीय।

डी) III और IV।

संकल्प:

आइए बयानों का विश्लेषण करें:

मैं - सच।

द्वितीय - सच.

तृतीय - सच.

चतुर्थ - झूठा। वे रेखाएँ जो धन आवेशों से बाहर निकलती हैं और ऋणात्मक आवेशों में प्रवेश करती हैं, विद्युत क्षेत्र रेखाएँ हैं।

प्रश्न 2 - एकसमान चुंबकीय क्षेत्र को प्रेरण लाइनों के समान पृथक्करण की विशेषता है। उस विकल्प की जाँच करें जो एक समान चुंबकीय क्षेत्र विशेषता का प्रतिनिधित्व नहीं करता है।

a) एकसमान चुंबकीय क्षेत्र की रेखाएँ समानांतर होती हैं।

b) पर्याप्त लंबे परिनालिका के अंदर एकसमान चुंबकीय क्षेत्र प्राप्त किया जा सकता है।

ग) एक समान चुंबकीय क्षेत्र में, चुंबकीय क्षेत्र का परिमाण, दिशा और दिशा सभी बिंदुओं पर समान होती है।

d) एकसमान चुंबकीय क्षेत्र में, क्षेत्र रेखाएं एक दूसरे को काट सकती हैं।

संकल्प:

झूठा विकल्प है पत्र डी, चूंकि चुंबकीय क्षेत्र की प्रेरण की रेखाएं एक समान हैं या नहीं, क्रॉस नहीं करती हैं।

प्रश्न 3 - 5 µC के विद्युत आवेश वाला एक विद्युत आवेशित कण 2.0.10 के बराबर तीव्रता के एकसमान चुंबकीय क्षेत्र के क्षेत्र में प्रवेश करता है^-5 T, 300 m/s की गति से, चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत। कण पर लगने वाले चुंबकीय बल का परिमाण ज्ञात कीजिए।

क) 3.0.10^-8 एन

बी) 2.0.10^-7 एन

ग) 4.0.10^-9 एन

घ) 5.0.10^-6 एन

संकल्प:

अभ्यास का जवाब देने के लिए, हम चुंबकीय बल की गणना करेंगे। घड़ी:

राफेल हेलरब्रॉक द्वारा
भौतिक विज्ञान के अध्यापक

स्रोत: ब्राजील स्कूल - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico-uniforme.htm