चुंबकीय क्षेत्र क्या है? (What is Magnetic field)

नमस्कार दोस्तों इस लेख में हम जानेंगे कि चुम्बकीय क्षेत्र (magnetic field) क्या होता है? तथा विभिन्न चालकों के कारण चुम्बकीय क्षेत्र क्या होता है? तथा हम जानेंगे कि चुम्बकीय बल रेखाएं क्या होती है। तथा इससे जुड़े हुए अनेक तथ्यों के बारे में जानेंगे।

चुम्बकीय क्षेत्र (Magnetic field)

किसी चुंबक (magnet) के चारों ओर का वह क्षेत्र (field) जिसमें किसी चुंबकीय सुई (magnetic needle) पर एक बल आघूर्ण (torque) आरोपित होता है एवं जिसके कारण वह किसी निश्चित दिशा में ठहर जाती है, चुंबक क्षेत्र (magnetic field) कहलाता है।

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• चुंबकीय क्षेत्र का मात्रक न्यूटन/एंपीयर-मीटर होता है।
• इसका एक अन्य मात्रक गौस (gauss) होता है।
• न्यूटन/एंपीयर-मीटर = 10⁴ gauss

लंबे ऋजु धारावाही चालक के कारण उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र (magnetic field due to long straight current carrying conductor) –

लंबे सीधे धारावाही चालक के कारण चालक से लंबवत r दूरी पर चुंबकीय क्षेत्र B, धारा (i) के सीधे समानुपाती तथा दूरी (r) के विलोमानुपाती होता हैं।

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तब नियमानुसार, B ∝ i तथा B ∝ 1/r

या, B ∝i/r या B = Ki/r ( जहांं अनुक्रमानुपाती स्थिरांक है। )

तथा, K = μ₀/2π = 2×10^(-7)

अतः, B = μ₀i/2πr

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वृत्ताकार धारावाही कुंडली के केंद्र पर चुंबकीय क्षेत्र (magnetic field at the centre of a circular coil carrying current) –

यदि कुंडली में N फेरे हों तथा कुंडली की त्रिज्या r है तब कुंडली के केंद्र पर चुंबकीय क्षेत्र B का मान निम्नलिखित होता है

B = Niμ0/2r न्यूटन प्रति एम्पीयर-मीटर

चुंबकीय क्षेत्र में स्थित धारावाही चालक पर बल(force on a current carrying conductor kept in a magnetic field) –

यदि चालक चुंबकीय क्षेत्र B की दिशा से θ कोण पर रखा गया हो, तब

F = iBL sinθ 

यदि  θ = 90° हो,

F = iBLsin90°

F = iBL न्यूटन

चुंबकीय बल रेखाएं (magnetic lines of force) –

चुंबकीय क्षेत्र में बल रेखाएं वह काल्पनिक रेखाएं हैं जो चुंबकीय क्षेत्र की दिशा प्रदर्शित करती है।

चुंबकीय फ्लक्स (magnetic flux) –

किसी एक समान चुंबकीय क्षेत्र (B) तथा इसके लंबवत क्षेत्रफल (A) का गुणनफल (BA),क्षेत्रफल A से गुजरने वाला फ्लक्स होता है।

चुंबकीय फ्लक्स को Φ से प्रदर्शित करते हैं।

अतः Φ = BA वेबर (Wb) तथा B = Φ/A वेबर प्रति मीटर²

इस प्रकार चुंबकीय क्षेत्र का मात्रक वेबर प्रति मीटर² होता है इसे टेस्ला (Tesla) कहते हैं।

1 tesla = 1 Wb/ m²

चुंबकीय फ्लक्स घनत्व (magnetic flux density)

एकांक क्षेत्रफल से गुजरने वाला चुंबकीय फ्लक्स, चुंबकीय फ्लक्स घनत्व कहलाता है।

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B = Φ/A वेबर प्रति मीटर²

यदि 1 वेबर के उत्तरी ध्रुव को m वेवर के बिंदु ध्रुव (point Pol e) से R मीटर की दूरी पर रखा जाए तब इसके मध्य एक बल (H) उत्पन्न होता है जिसे निम्नलिखित सूत्र द्वारा प्रदर्शित करते हैं –

H = m/4πμ0μrR² न्यूटन प्रति वेबर

फ्लक्स घनत्व B तथा H एक दूसरे के समानुपाती हैं,

B∝H

या B = μ0μrH

परंतु μ0μr = μa

अतः B = μaH

जहां, μa निरपेक्ष चुंबकशीलता ( absolute permeability) है।

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