इलेक्ट्रोडायनामिक्स के मूल सिद्धांत। इलेक्ट्रोस्टैटिक्स शास्त्रीय इलेक्ट्रोडायनामिक्स के नियम संबंधित हैं

इलेक्ट्रोडायनामिक्स… वर्तनी शब्दकोश-संदर्भ पुस्तक

विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के व्यवहार का शास्त्रीय सिद्धांत (गैर-क्वांटम), जो विद्युत के बीच परस्पर क्रिया करता है। आरोप (विद्युत चुम्बकीय संपर्क)। शास्त्रीय कानून स्थूल ई. मैक्सवेल के समीकरणों में तैयार किए गए हैं, जो अनुमति देते हैं... भौतिक विश्वकोश

- (बिजली शब्द से, और ग्रीक डायनामिस पावर से)। भौतिकी का वह भाग जो विद्युत धाराओं की क्रिया से संबंधित है। रूसी भाषा में शामिल विदेशी शब्दों का शब्दकोश। चुडिनोव ए.एन., 1910। बिजली शब्द से इलेक्ट्रोडायनामिक्स, और ग्रीक। गतिशीलता, ताकत... रूसी भाषा के विदेशी शब्दों का शब्दकोश

आधुनिक विश्वकोश

बिजली का गतिविज्ञान- शास्त्रीय, गैर-क्वांटम विद्युत चुम्बकीय प्रक्रियाओं का सिद्धांत जिसमें मुख्य भूमिका विभिन्न मीडिया और निर्वात में आवेशित कणों के बीच बातचीत द्वारा निभाई जाती है। इलेक्ट्रोडायनामिक्स का गठन सी. कूलम्ब, जे. बायोट, एफ. सावर्ट, ... ... के कार्यों से पहले हुआ था। सचित्र विश्वकोश शब्दकोश

विभिन्न मीडिया और निर्वात में विद्युत चुम्बकीय प्रक्रियाओं का शास्त्रीय सिद्धांत। घटनाओं के एक विशाल समूह को शामिल करता है जिसमें विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के माध्यम से किए गए आवेशित कणों के बीच बातचीत मुख्य भूमिका निभाती है... बड़ा विश्वकोश शब्दकोश

इलेक्ट्रोडायनामिक्स, भौतिकी में, वह क्षेत्र जो विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों और आवेशित पिंडों के बीच परस्पर क्रिया का अध्ययन करता है। यह अनुशासन 19वीं सदी में शुरू हुआ। अपने सैद्धांतिक कार्यों जेम्स मैक्सवेल के साथ, वह बाद में इसका हिस्सा बन गईं... ... वैज्ञानिक और तकनीकी विश्वकोश शब्दकोश

इलेक्ट्रोडायनामिक्स, इलेक्ट्रोडायनामिक्स, कई अन्य। नहीं, महिला (बिजली और गतिशीलता देखें) (भौतिक)। भौतिकी विभाग, विद्युत प्रवाह, गति में बिजली के गुणों का अध्ययन; चींटी. इलेक्ट्रोस्टैटिक्स। उषाकोव का व्याख्यात्मक शब्दकोश। डी.एन. उषाकोव। 1935 1940… उशाकोव का व्याख्यात्मक शब्दकोश

इलेक्ट्रोडायनामिक्स, और, जी। (विशेषज्ञ.). विभिन्न मीडिया और निर्वात में विद्युत चुम्बकीय प्रक्रियाओं का सिद्धांत। ओज़ेगोव का व्याख्यात्मक शब्दकोश। एस.आई. ओज़ेगोव, एन.यू. श्वेदोवा। 1949 1992… ओज़ेगोव का व्याख्यात्मक शब्दकोश

संज्ञा, पर्यायवाची शब्दों की संख्या: 2 गतिकी (18) भौतिकी (55) एएसआईएस पर्यायवाची शब्दकोष। वी.एन. त्रिशिन। 2013… पर्यायवाची शब्दकोष

बिजली का गतिविज्ञान- - [ए.एस. गोल्डबर्ग। अंग्रेजी-रूसी ऊर्जा शब्दकोश। 2006] सामान्य ईएन इलेक्ट्रोडायनामिक्स में पावर इंजीनियरिंग के विषय ... तकनीकी अनुवादक मार्गदर्शिका

पुस्तकें

• इलेक्ट्रोडायनामिक्स, ए. ई. इवानोव। यह पाठ्यपुस्तक आत्मनिर्भर है: यह उन व्याख्यानों को प्रस्तुत करती है जो MSTU के विशेष शैक्षिक और वैज्ञानिक केंद्र में एक एसोसिएट प्रोफेसर द्वारा कई वर्षों तक दिए गए थे। एन. ई. बाउमन...
• इलेक्ट्रोडायनामिक्स, सर्गेई अनातोलियेविच इवानोव। ...

परिभाषा

विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र और विद्युत चुम्बकीय अंतःक्रियाओं का अध्ययन भौतिकी की एक शाखा द्वारा किया जाता है जिसे कहा जाता है बिजली का गतिविज्ञान.

शास्त्रीय इलेक्ट्रोडायनामिक्स विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के गुणों का अध्ययन और वर्णन करता है। उन नियमों की जांच करता है जिनके द्वारा विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र विद्युत आवेश वाले पिंडों के साथ परस्पर क्रिया करते हैं।

इलेक्ट्रोडायनामिक्स की बुनियादी अवधारणाएँ

एक स्थिर माध्यम के इलेक्ट्रोडायनामिक्स का आधार मैक्सवेल के समीकरण हैं। इलेक्ट्रोडायनामिक्स विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र, विद्युत आवेश, विद्युत चुम्बकीय क्षमता, पोयंटिंग वेक्टर जैसी बुनियादी अवधारणाओं के साथ काम करता है।

विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र एक विशेष प्रकार का पदार्थ है जो तब प्रकट होता है जब एक आवेशित पिंड दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करता है। अक्सर, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र पर विचार करते समय, इसके घटकों को प्रतिष्ठित किया जाता है: विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र। एक विद्युत क्षेत्र एक विद्युत आवेश या एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। एक चुंबकीय क्षेत्र तब उत्पन्न होता है जब एक आवेश (आवेशित पिंड) गति करता है और समय-परिवर्तनशील विद्युत क्षेत्र की उपस्थिति में होता है।

विद्युत चुम्बकीय क्षमता एक भौतिक मात्रा है जो अंतरिक्ष में विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के वितरण को निर्धारित करती है।

इलेक्ट्रोडायनामिक्स को इसमें विभाजित किया गया है: इलेक्ट्रोस्टैटिक्स; मैग्नेटोस्टैटिक्स; सातत्य की इलेक्ट्रोडायनामिक्स; सापेक्षतावादी इलेक्ट्रोडायनामिक्स।

पोयंटिंग वेक्टर (उमोव-पॉयंटिंग वेक्टर) एक भौतिक मात्रा है जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के ऊर्जा प्रवाह घनत्व का वेक्टर है। इस वेक्टर का परिमाण उस ऊर्जा के बराबर है जो प्रति इकाई समय में एक इकाई सतह क्षेत्र के माध्यम से स्थानांतरित होती है जो विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा के प्रसार की दिशा के लंबवत है।

इलेक्ट्रोडायनामिक्स प्रकाशिकी (विज्ञान की एक शाखा के रूप में) और रेडियो तरंगों के भौतिकी के अध्ययन और विकास का आधार बनता है। विज्ञान की यह शाखा रेडियो इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग की नींव है।

शास्त्रीय इलेक्ट्रोडायनामिक्स, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के गुणों और उनकी बातचीत के सिद्धांतों का वर्णन करते समय, मैक्सवेल के समीकरणों की प्रणाली (अभिन्न या विभेदक रूपों में) का उपयोग करता है, इसे भौतिक समीकरणों, सीमा और प्रारंभिक स्थितियों की एक प्रणाली के साथ पूरक करता है।

मैक्सवेल के संरचनात्मक समीकरण

मैक्सवेल की समीकरण प्रणाली का इलेक्ट्रोडायनामिक्स में वही अर्थ है जो शास्त्रीय यांत्रिकी में न्यूटन के नियमों का है। मैक्सवेल के समीकरण कई प्रयोगात्मक डेटा के सामान्यीकरण के परिणामस्वरूप प्राप्त किए गए थे। मैक्सवेल के संरचनात्मक समीकरणों को अभिन्न या विभेदक रूप में लिखते हुए, और भौतिक समीकरणों को प्रतिष्ठित किया जाता है जो वैक्टर को पदार्थ के विद्युत और चुंबकीय गुणों को दर्शाने वाले मापदंडों से जोड़ते हैं।

मैक्सवेल के संरचनात्मक समीकरण अभिन्न रूप में (एसआई प्रणाली में):

चुंबकीय क्षेत्र शक्ति वेक्टर कहां है; विद्युत धारा घनत्व वेक्टर है; - विद्युत विस्थापन वेक्टर। समीकरण (1) चुंबकीय क्षेत्र के निर्माण के नियम को दर्शाता है। चुंबकीय क्षेत्र तब उत्पन्न होता है जब कोई आवेश गति करता है (विद्युत धारा) या जब कोई विद्युत क्षेत्र बदलता है। यह समीकरण बायोट-सावर्ट-लाप्लास नियम का सामान्यीकरण है। समीकरण (1) को चुंबकीय क्षेत्र परिसंचरण प्रमेय कहा जाता है।

चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण वेक्टर कहां है; - विद्युत क्षेत्र शक्ति वेक्टर; एल एक बंद लूप है जिसके माध्यम से विद्युत क्षेत्र शक्ति वेक्टर घूमता है। समीकरण (2) का दूसरा नाम विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का नियम है। अभिव्यक्ति (2) का अर्थ है कि भंवर विद्युत क्षेत्र एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र के कारण उत्पन्न होता है।

विद्युत आवेश कहाँ है; - चार्ज का घनत्व। समीकरण (3) को ओस्ट्रोग्रैडस्की-गॉस प्रमेय कहा जाता है। विद्युत आवेश विद्युत क्षेत्र के स्रोत हैं; मुक्त विद्युत आवेश होते हैं।

समीकरण (4) इंगित करता है कि चुंबकीय क्षेत्र भंवर है। प्रकृति में चुंबकीय आवेश मौजूद नहीं हैं।

विभेदक रूप में मैक्सवेल के संरचनात्मक समीकरण (SI प्रणाली):

विद्युत क्षेत्र शक्ति वेक्टर कहां है; - चुंबकीय प्रेरण का वेक्टर।

चुंबकीय क्षेत्र शक्ति वेक्टर कहां है; - ढांकता हुआ विस्थापन वेक्टर; - वर्तमान घनत्व वेक्टर।

विद्युत आवेश वितरण घनत्व कहां है.

मैक्सवेल के संरचनात्मक समीकरण अंतर रूप में अंतरिक्ष में किसी भी बिंदु पर विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र निर्धारित करते हैं। यदि आवेश और धाराएँ अंतरिक्ष में लगातार वितरित होती हैं, तो मैक्सवेल के समीकरणों के अभिन्न और विभेदक रूप समतुल्य होते हैं। हालाँकि, यदि असंततता सतहें हैं, तो मैक्सवेल के समीकरणों को लिखने का अभिन्न रूप अधिक सामान्य है।

मैक्सवेल के समीकरणों के अभिन्न और विभेदक रूपों की गणितीय तुल्यता प्राप्त करने के लिए, अंतर संकेतन को सीमा शर्तों के साथ पूरक किया जाता है।

मैक्सवेल के समीकरणों से यह पता चलता है कि एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र एक वैकल्पिक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करता है और इसके विपरीत, यानी, ये क्षेत्र अविभाज्य हैं और एक एकल विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र बनाते हैं। विद्युत क्षेत्र के स्रोत या तो विद्युत आवेश या समय-परिवर्तनशील चुंबकीय क्षेत्र हो सकते हैं। चुंबकीय क्षेत्र गतिशील विद्युत आवेशों (धाराओं) या वैकल्पिक विद्युत क्षेत्रों से उत्तेजित होते हैं। मैक्सवेल के समीकरण विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र के संबंध में सममित नहीं हैं। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि विद्युत आवेश मौजूद होते हैं, लेकिन चुंबकीय आवेश नहीं होते।

भौतिक समीकरण

मैक्सवेल की संरचनात्मक समीकरणों की प्रणाली भौतिक समीकरणों से पूरक है जो पदार्थ के विद्युत और चुंबकीय गुणों को दर्शाने वाले मापदंडों के साथ वैक्टर के संबंध को दर्शाती है।

सापेक्ष ढांकता हुआ स्थिरांक कहां है, सापेक्ष चुंबकीय पारगम्यता है, विशिष्ट विद्युत चालकता है, विद्युत स्थिरांक है, चुंबकीय स्थिरांक है। इस मामले में माध्यम को आइसोट्रोपिक, गैर-लौहचुंबकीय, गैर-लौहइलेक्ट्रिक माना जाता है।

समस्या समाधान के उदाहरण

उदाहरण 1

इलेक्ट्रोडायनामिक्स के मूल सिद्धांत। इलेक्ट्रोस्टाटिक्स

इलेक्ट्रोडायनामिक्स के मूल सिद्धांत

बिजली का गतिविज्ञान- विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के गुणों का विज्ञान।

विद्युत चुम्बकीय- आवेशित कणों की गति और परस्पर क्रिया द्वारा निर्धारित।

विद्युत/चुंबकीय क्षेत्र की अभिव्यक्ति- यह विद्युत/चुंबकीय बलों की क्रिया है:
1) स्थूल जगत में घर्षण बल और लोचदार बल;
2) सूक्ष्म जगत में विद्युत/चुंबकीय बलों की क्रिया (परमाणु संरचना, परमाणुओं का अणुओं में युग्मन,
प्राथमिक कणों का परिवर्तन)

विद्युत/चुंबकीय क्षेत्र की खोज- जे. मैक्सवेल.

इलेक्ट्रोस्टाटिक्स

इलेक्ट्रोडायनामिक्स की शाखा आराम की स्थिति में विद्युत आवेशित पिंडों का अध्ययन करती है।

प्राथमिक कणईमेल हो सकता है आवेश, तो वे आवेशित कहलाते हैं;
- कणों के बीच की दूरी पर निर्भर बलों के साथ एक दूसरे के साथ बातचीत करें,
लेकिन पारस्परिक गुरुत्वाकर्षण की शक्तियों से कई गुना अधिक (इस अंतःक्रिया को कहा जाता है)।
विद्युत चुम्बकीय)।

ईमेल शुल्क- भौतिक मान विद्युत/चुंबकीय अंतःक्रिया की तीव्रता निर्धारित करता है।
विद्युत आवेश के 2 लक्षण होते हैं: धनात्मक और ऋणात्मक।
समान आवेश वाले कण प्रतिकर्षित करते हैं, और विपरीत आवेश वाले कण आकर्षित करते हैं।
एक प्रोटॉन पर धनात्मक आवेश होता है, एक इलेक्ट्रॉन पर ऋणात्मक आवेश होता है, और एक न्यूट्रॉन विद्युत रूप से तटस्थ होता है।

प्राथमिक प्रभार- एक न्यूनतम शुल्क जिसे विभाजित नहीं किया जा सकता।
हम प्रकृति में विद्युत चुम्बकीय बलों की उपस्थिति की व्याख्या कैसे कर सकते हैं?
- सभी पिंडों में आवेशित कण होते हैं।
शरीर की सामान्य अवस्था में, एल. तटस्थ (चूंकि परमाणु तटस्थ है), और विद्युत/चुंबकीय। शक्तियां प्रकट नहीं होतीं.

शरीर चार्ज है, यदि इसमें किसी चिन्ह के आवेशों की अधिकता है:
नकारात्मक रूप से आवेशित - यदि इलेक्ट्रॉनों की अधिकता है;
धनावेशित - यदि इलेक्ट्रॉनों की कमी हो।

निकायों का विद्युतीकरण- यह आवेशित पिंडों को प्राप्त करने के तरीकों में से एक है, उदाहरण के लिए, संपर्क द्वारा)।
इस मामले में, दोनों पिंड आवेशित हैं, और आवेश संकेत में विपरीत हैं, लेकिन परिमाण में बराबर हैं।

विद्युत आवेश के संरक्षण का नियम.

एक बंद प्रणाली में, सभी कणों के आवेशों का बीजगणितीय योग अपरिवर्तित रहता है।
(...लेकिन आवेशित कणों की संख्या नहीं, क्योंकि प्राथमिक कणों में परिवर्तन होते हैं)।

बंद व्यवस्था

कणों की एक प्रणाली जिसमें आवेशित कण बाहर से प्रवेश नहीं करते और बाहर नहीं जाते।

कूलम्ब का नियम

इलेक्ट्रोस्टैटिक्स का मूल नियम.

निर्वात में दो बिंदु स्थिर आवेशित पिंडों के बीच परस्पर क्रिया का बल सीधे आनुपातिक होता है
चार्ज मॉड्यूल का उत्पाद और उनके बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

कब पिंडों को बिंदु पिंड माना जाता है? - यदि उनके बीच की दूरी शवों के आकार से कई गुना अधिक है।
यदि दो पिंडों पर विद्युत आवेश हो तो वे कूलम्ब के नियम के अनुसार परस्पर क्रिया करते हैं।

विद्युत आवेश की इकाई
1 C, 1 A की धारा पर 1 सेकंड में एक कंडक्टर के क्रॉस-सेक्शन से गुजरने वाला चार्ज है।
1C एक बहुत बड़ा आवेश है।
मौलिक प्रभार:

विद्युत क्षेत्र

भौतिक रूप से चारों ओर एक विद्युत आवेश है।
विद्युत क्षेत्र की मुख्य संपत्ति: इसमें पेश किए गए विद्युत आवेश पर बल के साथ क्रिया।

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र- स्थिर विद्युत आवेश का क्षेत्र समय के साथ नहीं बदलता है।

विद्युत क्षेत्र की ताकत.- एल की मात्रात्मक विशेषताएं। खेत।
उस बल का अनुपात है जिसके साथ क्षेत्र प्रक्षेपित बिंदु आवेश पर इस आवेश के परिमाण पर कार्य करता है।
- प्रक्षेपित आवेश के परिमाण पर निर्भर नहीं करता है, बल्कि विद्युत क्षेत्र की विशेषता बताता है!

तनाव वेक्टर दिशा
धनात्मक आवेश पर कार्य करने वाले बल वेक्टर की दिशा के साथ मेल खाता है, और ऋणात्मक आवेश पर कार्य करने वाले बल की दिशा के विपरीत।

प्वाइंट चार्ज क्षेत्र की ताकत:

जहां q0 विद्युत क्षेत्र बनाने वाला आवेश है।
क्षेत्र के किसी भी बिंदु पर, तीव्रता हमेशा इस बिंदु और q0 को जोड़ने वाली सीधी रेखा के साथ निर्देशित होती है।

विद्युत क्षमता

विद्युत चार्ज जमा करने के लिए दो कंडक्टरों की क्षमता को दर्शाता है।
- q और U पर निर्भर नहीं है.
- चालकों के ज्यामितीय आयामों, उनके आकार, सापेक्ष स्थिति, चालकों के बीच माध्यम के विद्युत गुणों पर निर्भर करता है।

एसआई इकाइयाँ: (एफ - फैराड)

संधारित्र

विद्युत उपकरण जो चार्ज को संग्रहित करता है
(दो कंडक्टर एक ढांकता हुआ परत द्वारा अलग किए गए)।

जहां d कंडक्टर के आयामों से बहुत छोटा है।

विद्युत आरेखों पर पदनाम:

संपूर्ण विद्युत क्षेत्र संधारित्र के अंदर केंद्रित होता है।
संधारित्र का आवेश संधारित्र प्लेटों में से किसी एक पर आवेश का निरपेक्ष मान होता है।

कैपेसिटर के प्रकार:
1. ढांकता हुआ के प्रकार से: वायु, अभ्रक, सिरेमिक, इलेक्ट्रोलाइटिक
2. प्लेटों के आकार के अनुसार: सपाट, गोलाकार।
3. क्षमता के अनुसार: स्थिर, परिवर्तनशील (समायोज्य)।

एक फ्लैट संधारित्र की विद्युत धारिता

जहाँ S संधारित्र की प्लेट (प्लेटिंग) का क्षेत्रफल है
डी - प्लेटों के बीच की दूरी
ईओ - विद्युत स्थिरांक
ई - ढांकता हुआ का ढांकता हुआ स्थिरांक

विद्युत परिपथ में कैपेसिटर सहित

समानांतर

अनुक्रमिक

फिर कुल विद्युत क्षमता (सी):

जब समानांतर में जुड़ा हो

.

जब श्रृंखला में जुड़ा हो

डीसी एसी कनेक्शन

बिजली- आवेशित कणों (मुक्त इलेक्ट्रॉनों या आयनों) की क्रमबद्ध गति।
इस मामले में, बिजली कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन के माध्यम से स्थानांतरित की जाती है। आवेश (आवेशित कणों की तापीय गति के दौरान, कुल हस्तांतरित विद्युत आवेश = 0, क्योंकि धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों की भरपाई हो जाती है)।

ईमेल दिशा मौजूदा- धनात्मक आवेशित कणों (+ से - तक) की गति की दिशा पर विचार करना पारंपरिक रूप से स्वीकार किया जाता है।

ईमेल क्रियाएँ वर्तमान (कंडक्टर में):

धारा का तापीय प्रभाव- कंडक्टर का ताप (सुपरकंडक्टर्स को छोड़कर);

धारा का रासायनिक प्रभाव -केवल इलेक्ट्रोलाइट्स में दिखाई देता है। इलेक्ट्रोलाइट बनाने वाले पदार्थ इलेक्ट्रोड पर छोड़े जाते हैं;

धारा का चुंबकीय प्रभाव(मुख्य) - सभी कंडक्टरों में देखा गया (वर्तमान के साथ एक कंडक्टर के पास चुंबकीय सुई का विक्षेपण और चुंबकीय क्षेत्र के माध्यम से पड़ोसी कंडक्टरों पर वर्तमान का बल प्रभाव)।

सर्किट अनुभाग के लिए ओम का नियम

जहां, आर सर्किट अनुभाग का प्रतिरोध है। (कंडक्टर को स्वयं भी सर्किट का एक भाग माना जा सकता है)।

प्रत्येक कंडक्टर की अपनी विशिष्ट वर्तमान-वोल्टेज विशेषता होती है।

प्रतिरोध

एक कंडक्टर की बुनियादी विद्युत विशेषताएँ।
- ओम के नियम के अनुसार, यह मान किसी दिए गए कंडक्टर के लिए स्थिर है।

1 ओम एक कंडक्टर का प्रतिरोध है जिसके सिरों पर संभावित अंतर होता है
1 V पर और इसमें धारा शक्ति 1 A है।

प्रतिरोध केवल चालक के गुणों पर निर्भर करता है:

जहाँ S कंडक्टर का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है, l कंडक्टर की लंबाई है,
आरओ - प्रतिरोधकता जो कंडक्टर पदार्थ के गुणों को दर्शाती है।

इलेक्ट्रिक सर्किट्स

इनमें एक स्रोत, विद्युत धारा का उपभोक्ता, तार और एक स्विच शामिल होता है।

कंडक्टरों का श्रृंखला कनेक्शन

मैं - सर्किट में वर्तमान ताकत
यू - सर्किट अनुभाग के सिरों पर वोल्टेज

कंडक्टरों का समानांतर कनेक्शन

मैं - सर्किट के एक अशाखित खंड में वर्तमान ताकत
यू - सर्किट अनुभाग के सिरों पर वोल्टेज
आर - सर्किट अनुभाग का कुल प्रतिरोध

याद रखें कि माप उपकरण कैसे जुड़े हुए हैं:

एमीटर - कंडक्टर के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है जिसमें करंट मापा जाता है।

वोल्टमीटर - उस कंडक्टर के समानांतर जुड़ा होता है जिस पर वोल्टेज मापा जाता है।

डीसी ऑपरेशन

वर्तमान कार्य- यह चालक के साथ विद्युत आवेशों को स्थानांतरित करने के लिए विद्युत क्षेत्र का कार्य है;

सर्किट के एक खंड पर विद्युत धारा द्वारा किया गया कार्य धारा, वोल्टेज और उस समय के उत्पाद के बराबर होता है जिसके दौरान कार्य किया गया था।

सर्किट के एक खंड के लिए ओम के नियम के सूत्र का उपयोग करके, आप वर्तमान के कार्य की गणना के लिए सूत्र के कई संस्करण लिख सकते हैं:

ऊर्जा संरक्षण के नियम के अनुसार:

कार्य सर्किट के एक खंड की ऊर्जा में परिवर्तन के बराबर है, इसलिए कंडक्टर द्वारा जारी ऊर्जा धारा के कार्य के बराबर है।

एसआई प्रणाली में:

जूल-लेन्ज़ कानून

जब करंट किसी कंडक्टर से होकर गुजरता है, तो कंडक्टर गर्म हो जाता है और पर्यावरण के साथ गर्मी का आदान-प्रदान होता है, यानी। कंडक्टर अपने आसपास के पिंडों को गर्मी देता है।

पर्यावरण में विद्युत धारा ले जाने वाले किसी चालक द्वारा छोड़ी गई ऊष्मा की मात्रा धारा शक्ति के वर्ग, चालक के प्रतिरोध और चालक से धारा गुजरने के समय के गुणनफल के बराबर होती है।

ऊर्जा संरक्षण के नियम के अनुसार, किसी चालक द्वारा छोड़ी गई ऊष्मा की मात्रा संख्यात्मक रूप से उसी समय के दौरान चालक के माध्यम से प्रवाहित विद्युत धारा द्वारा किए गए कार्य के बराबर होती है।

एसआई प्रणाली में:

[क्यू] = 1 जे

एकदिश धारा बिजली

समय t और इस समय अंतराल के दौरान धारा द्वारा किये गये कार्य का अनुपात।

एसआई प्रणाली में:

अतिचालकता की घटना

निम्न तापमान अतिचालकता की खोज:
1911 - डच वैज्ञानिक कैमरलिंग - ओन्स
कई धातुओं और मिश्र धातुओं में अति-निम्न तापमान (25 K से नीचे) पर देखा गया;
ऐसे तापमान पर, इन पदार्थों की प्रतिरोधकता लुप्त हो जाती है।

1957 में, अतिचालकता की घटना की सैद्धांतिक व्याख्या दी गई थी:
कूपर (यूएसए), बोगोलीबोव (यूएसएसआर)

1957 कोलिन्स का प्रयोग: बिना धारा स्रोत के बंद सर्किट में धारा 2.5 साल तक नहीं रुकी।

1986 में, उच्च तापमान वाली अतिचालकता (100 K पर) की खोज की गई (धातु-सिरेमिक के लिए)।

अतिचालकता प्राप्त करने में कठिनाई:
- पदार्थ की तीव्र शीतलन की आवश्यकता

आवेदन क्षेत्र:
- मजबूत चुंबकीय क्षेत्र प्राप्त करना;
- त्वरक और जनरेटर में सुपरकंडक्टिंग वाइंडिंग के साथ शक्तिशाली विद्युत चुम्बक।

वर्तमान में ऊर्जा क्षेत्र में है बड़ी समस्या
- ट्रांसमिशन के दौरान बिजली की बड़ी हानिउसे तार से.

संभावित स्थितिसमस्या:
अतिचालकता के साथ, कंडक्टरों का प्रतिरोध लगभग 0 है
और ऊर्जा हानि तेजी से कम हो जाती है।

उच्चतम अतिचालक तापमान वाला पदार्थ
1988 में संयुक्त राज्य अमेरिका में -148°C के तापमान पर अतिचालकता की घटना प्राप्त हुई थी। कंडक्टर थैलियम, कैल्शियम, बेरियम और कॉपर ऑक्साइड - Tl2Ca2Ba2Cu3Ox का मिश्रण था।

सेमीकंडक्टर -

एक पदार्थ जिसकी प्रतिरोधकता एक विस्तृत श्रृंखला में भिन्न हो सकती है और बढ़ते तापमान के साथ बहुत तेजी से घटती है, जिसका अर्थ है कि विद्युत चालकता (1/R) बढ़ जाती है।
- सिलिकॉन, जर्मेनियम, सेलेनियम और कुछ यौगिकों में देखा गया।

संचालन तंत्रअर्धचालकों में

सेमीकंडक्टर क्रिस्टल में एक परमाणु क्रिस्टल जाली होती है जहां बाहरी इलेक्ट्रॉन सहसंयोजक बंधनों द्वारा पड़ोसी परमाणुओं से बंधे होते हैं।
कम तापमान पर, शुद्ध अर्धचालकों में कोई मुक्त इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं और एक इन्सुलेटर की तरह व्यवहार करते हैं।

निर्वात में विद्युत धारा

निर्वात क्या है?
- यह किसी गैस के विरलन की डिग्री है जिस पर व्यावहारिक रूप से अणुओं का कोई टकराव नहीं होता है;

विद्युत प्रवाह संभव नहीं है क्योंकि आयनित अणुओं की संभावित संख्या विद्युत चालकता प्रदान नहीं कर सकती;
- यदि आप आवेशित कणों के स्रोत का उपयोग करते हैं तो निर्वात में विद्युत धारा बनाना संभव है;
- आवेशित कणों के स्रोत की क्रिया थर्मिओनिक उत्सर्जन की घटना पर आधारित हो सकती है।

किसी गर्म स्त्रोत से इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन

- यह ठोस या तरल पिंडों द्वारा इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन है जब उन्हें गर्म धातु की दृश्यमान चमक के अनुरूप तापमान पर गर्म किया जाता है।
गर्म धातु इलेक्ट्रोड लगातार इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन करता है, जिससे उसके चारों ओर एक इलेक्ट्रॉन बादल बनता है।
एक संतुलन स्थिति में, इलेक्ट्रोड को छोड़ने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या उसमें वापस लौटने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर होती है (क्योंकि इलेक्ट्रॉनों के खो जाने पर इलेक्ट्रोड सकारात्मक रूप से चार्ज हो जाता है)।
धातु का तापमान जितना अधिक होगा, इलेक्ट्रॉन बादल का घनत्व उतना ही अधिक होगा।

वैक्यूम डायोड

निर्वात में विद्युत धारा निर्वात ट्यूबों में संभव है।
वैक्यूम ट्यूब एक उपकरण है जो थर्मिओनिक उत्सर्जन की घटना का उपयोग करता है।

वैक्यूम डायोड एक दो-इलेक्ट्रोड (ए - एनोड और के - कैथोड) इलेक्ट्रॉन ट्यूब है।
कांच के कंटेनर के अंदर बहुत कम दबाव बनता है

एच - इसे गर्म करने के लिए कैथोड के अंदर रखा गया फिलामेंट। गर्म कैथोड की सतह इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन करती है। यदि एनोड वर्तमान स्रोत के + से जुड़ा है, और कैथोड - से जुड़ा है, तो सर्किट प्रवाहित होता है
निरंतर तापायनिक धारा. वैक्यूम डायोड में एक तरफ़ा चालकता होती है।
वे। यदि एनोड क्षमता कैथोड क्षमता से अधिक है तो एनोड में धारा संभव है। इस मामले में, इलेक्ट्रॉन बादल से इलेक्ट्रॉन एनोड की ओर आकर्षित होते हैं, जिससे निर्वात में विद्युत प्रवाह पैदा होता है।

वैक्यूम डायोड की वर्तमान-वोल्टेज विशेषता।

कम एनोड वोल्टेज पर, कैथोड द्वारा उत्सर्जित सभी इलेक्ट्रॉन एनोड तक नहीं पहुंचते हैं, और विद्युत प्रवाह छोटा होता है। उच्च वोल्टेज पर, धारा संतृप्ति तक पहुँचती है, अर्थात। अधिकतम मूल्य।
प्रत्यावर्ती धारा को ठीक करने के लिए वैक्यूम डायोड का उपयोग किया जाता है।

डायोड रेक्टिफायर के इनपुट पर करंट:

रेक्टिफायर आउटपुट करंट:

इलेक्ट्रॉन किरणें

यह वैक्यूम ट्यूबों और गैस-डिस्चार्ज उपकरणों में तेजी से उड़ने वाले इलेक्ट्रॉनों की एक धारा है।

इलेक्ट्रॉन किरणों के गुण:

विद्युत क्षेत्रों में विक्षेप;
- लोरेंत्ज़ बल के प्रभाव में चुंबकीय क्षेत्र में विक्षेपण;
- जब किसी पदार्थ से टकराने वाली किरण धीमी हो जाती है, तो एक्स-रे विकिरण प्रकट होता है;
- कुछ ठोस और तरल पदार्थ (ल्यूमिनोफोर्स) की चमक (ल्यूमिनसेंस) का कारण बनता है;
- पदार्थ से संपर्क करके उसे गर्म करें।

कैथोड रे ट्यूब (सीआरटी)

थर्मिओनिक उत्सर्जन घटना और इलेक्ट्रॉन बीम के गुणों का उपयोग किया जाता है।

सीआरटी में एक इलेक्ट्रॉन गन, क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर डिफ्लेक्टर होते हैं
इलेक्ट्रोड प्लेटें और स्क्रीन।
एक इलेक्ट्रॉन गन में, गर्म कैथोड द्वारा उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन नियंत्रण ग्रिड इलेक्ट्रोड से गुजरते हैं और एनोड द्वारा त्वरित होते हैं। एक इलेक्ट्रॉन गन एक इलेक्ट्रॉन किरण को एक बिंदु पर केंद्रित करती है और स्क्रीन पर प्रकाश की चमक को बदल देती है। क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर प्लेटों को विक्षेपित करने से आप स्क्रीन पर इलेक्ट्रॉन किरण को स्क्रीन पर किसी भी बिंदु पर ले जा सकते हैं। ट्यूब स्क्रीन को फॉस्फोर से लेपित किया जाता है जो इलेक्ट्रॉनों के साथ बमबारी करने पर चमकने लगता है।

ट्यूब दो प्रकार की होती हैं:

1) इलेक्ट्रॉन किरण के इलेक्ट्रोस्टैटिक नियंत्रण के साथ (केवल विद्युत क्षेत्र द्वारा विद्युत किरण का विक्षेपण);
2) विद्युत चुम्बकीय नियंत्रण के साथ (चुंबकीय विक्षेपण कुंडलियाँ जोड़ी जाती हैं)।

सीआरटी के मुख्य अनुप्रयोग:

टेलीविजन उपकरण में पिक्चर ट्यूब;
कंप्यूटर डिस्प्ले;
मापने की तकनीक में इलेक्ट्रॉनिक ऑसिलोस्कोप।

गैसों में विद्युत धारा

सामान्य परिस्थितियों में, गैस एक ढांकता हुआ है, अर्थात। इसमें तटस्थ परमाणु और अणु होते हैं और इसमें विद्युत धारा के मुक्त वाहक नहीं होते हैं।
कंडक्टर गैस एक आयनित गैस है। आयनीकृत गैस में इलेक्ट्रॉन-आयन चालकता होती है।

विद्युत लाइनों, वायु कैपेसिटर और संपर्क स्विच में वायु एक ढांकता हुआ है।

जब बिजली चमकती है, बिजली की चिंगारी उत्पन्न होती है, या जब वेल्डिंग आर्क उत्पन्न होता है, तो हवा एक संवाहक होती है।

गैस आयनीकरण

यह परमाणुओं से इलेक्ट्रॉनों को हटाकर तटस्थ परमाणुओं या अणुओं को सकारात्मक आयनों और इलेक्ट्रॉनों में तोड़ना है। आयनीकरण तब होता है जब किसी गैस को गर्म किया जाता है या विकिरण (यूवी, एक्स-रे, रेडियोधर्मी) के संपर्क में लाया जाता है और इसे उच्च गति पर टकराव के दौरान परमाणुओं और अणुओं के विघटन द्वारा समझाया जाता है।

गैस निकलना

यह आयनित गैसों में विद्युत धारा है।
आवेश वाहक धनात्मक आयन और इलेक्ट्रॉन होते हैं। विद्युत या चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में आने पर गैस-डिस्चार्ज ट्यूबों (लैंप) में गैस डिस्चार्ज देखा जाता है।

आवेशित कणों का पुनर्संयोजन

- यदि आयनीकरण बंद हो जाए तो गैस चालक नहीं रह जाती है, यह पुनर्संयोजन (विपरीत आवेशित कणों का पुनर्मिलन) के परिणामस्वरूप होता है।

एक आत्मनिर्भर और गैर-आत्मनिर्भर गैस निर्वहन है।

गैर-आत्मनिर्भर गैस निर्वहन

यदि आयोनाइजर की क्रिया बंद कर दी जाए तो डिस्चार्ज भी बंद हो जाएगा।

जब डिस्चार्ज संतृप्ति तक पहुंचता है, तो ग्राफ क्षैतिज हो जाता है। यहां, गैस की विद्युत चालकता केवल आयनाइज़र की क्रिया के कारण होती है।

आत्मनिर्भर गैस निर्वहन

इस मामले में, प्रभाव आयनीकरण (= बिजली के झटके का आयनीकरण) के परिणामस्वरूप आयनों और इलेक्ट्रॉनों के कारण बाहरी आयनकार की समाप्ति के बाद भी गैस निर्वहन जारी रहता है; तब होता है जब इलेक्ट्रोड के बीच संभावित अंतर बढ़ जाता है (एक इलेक्ट्रॉन हिमस्खलन होता है)।
Ua = Uignition होने पर एक गैर-स्व-निरंतर गैस डिस्चार्ज एक स्व-निरंतर गैस डिस्चार्ज में बदल सकता है।

गैस का विद्युत विखंडन

एक गैर-आत्मनिर्भर गैस निर्वहन के एक आत्मनिर्भर में संक्रमण की प्रक्रिया।

स्वतःस्फूर्त गैस निस्सरण होता है 4 प्रकार:

1. सुलगना - कम दबाव पर (कई मिमी एचजी तक) - गैस-प्रकाश ट्यूबों और गैस लेजर में देखा गया।
2. चिंगारी - सामान्य दबाव और उच्च विद्युत क्षेत्र शक्ति (बिजली - सैकड़ों हजारों एम्पीयर तक की वर्तमान शक्ति) पर।
3. कोरोना - एक गैर-समान विद्युत क्षेत्र में सामान्य दबाव पर (टिप पर)।
4. आर्क - उच्च वर्तमान घनत्व, इलेक्ट्रोड के बीच कम वोल्टेज (आर्क चैनल में गैस का तापमान -5000-6000 डिग्री सेल्सियस); स्पॉटलाइट और प्रक्षेपण फिल्म उपकरण में देखा गया।

ये डिस्चार्ज देखे गए हैं:

सुलगना - फ्लोरोसेंट लैंप में;
चिंगारी - बिजली में;
कोरोना - विद्युत अवक्षेपकों में, ऊर्जा रिसाव के दौरान;
चाप - वेल्डिंग के दौरान, पारा लैंप में।

प्लाज्मा

उच्च तापमान पर उच्च गति पर अणुओं के टकराव के कारण उच्च स्तर के आयनीकरण वाले पदार्थ के एकत्रीकरण की यह चौथी अवस्था है; प्रकृति में पाया जाता है: आयनमंडल - कमजोर रूप से आयनित प्लाज्मा, सूर्य - पूरी तरह से आयनित प्लाज्मा; कृत्रिम प्लाज्मा - गैस-डिस्चार्ज लैंप में।

प्लाज्मा हो सकता है:

कम तापमान - 100,000K से कम तापमान पर;
उच्च तापमान - 100,000K से ऊपर के तापमान पर।

प्लाज्मा के मूल गुण:

उच्च विद्युत चालकता
- बाहरी विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के साथ मजबूत संपर्क।

एक तापमान पर

कोई भी पदार्थ प्लाज्मा अवस्था में होता है।

दिलचस्प बात यह है कि ब्रह्मांड में 99% पदार्थ प्लाज्मा है

परीक्षण के लिए परीक्षण प्रश्न

कूलम्ब का नियम:

कहाँ एफ - दो आवेशित पिंडों के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक संपर्क का बल;

क्यू 1 , क्यू 2 - निकायों का विद्युत आवेश;

ε - माध्यम का सापेक्ष ढांकता हुआ स्थिरांक;

ε 0 =8.85·10 -12 एफ/एम - विद्युत स्थिरांक;

आर– दो आवेशित पिंडों के बीच की दूरी।

रैखिक चार्ज घनत्व:

जहां घ क्यू -लंबाई के प्रति अनुभाग प्राथमिक शुल्क डी एल

सतह चार्ज घनत्व:

जहां घ क्यू -सतह पर प्राथमिक आवेश d एस।

वॉल्यूम चार्ज घनत्व:

जहां घ क्यू -प्रारंभिक चार्ज, वॉल्यूम डी में वी

विद्युत क्षेत्र की ताकत:

कहाँ एफ – आवेश पर कार्य करने वाला बल क्यू.

गॉस का प्रमेय:

कहाँ इ- इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की ताकत;

डी एस – वेक्टर , जिसका मॉड्यूल प्रवेशित सतह के क्षेत्र के बराबर है, और दिशा साइट पर सामान्य की दिशा से मेल खाती है;

क्यू- सतह के अंदर कैदियों का बीजगणितीय योग d एसआरोप.

तनाव वेक्टर के संचलन पर प्रमेय:

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र क्षमता:

कहाँ डब्ल्यूपी - एक बिंदु आवेश की संभावित ऊर्जा क्यू.

प्वाइंट चार्ज क्षमता:

प्वाइंट चार्ज क्षेत्र की ताकत:

.

एक अनंत सीधी समान रूप से आवेशित रेखा या एक अनंत लंबे सिलेंडर द्वारा निर्मित क्षेत्र की ताकत:

कहाँ τ - रैखिक चार्ज घनत्व;

आर- धागे या सिलेंडर अक्ष से उस बिंदु तक की दूरी जिस पर क्षेत्र की ताकत निर्धारित की जाती है।

एक अनंत एकसमान आवेशित विमान द्वारा निर्मित क्षेत्र शक्ति:

जहां σ सतह आवेश घनत्व है।

सामान्य स्थिति में क्षमता और तनाव के बीच संबंध:

ई=-स्नातकφ = .

एक समान क्षेत्र के मामले में क्षमता और तीव्रता के बीच संबंध:

इ= ,

कहाँ डी– विभव φ 1 और φ 2 वाले बिंदुओं के बीच की दूरी।

केंद्रीय या अक्षीय समरूपता वाले क्षेत्र के मामले में क्षमता और तीव्रता के बीच संबंध:

फ़ील्ड का कार्य क्षमता वाले फ़ील्ड बिंदु से चार्ज q को स्थानांतरित करने के लिए मजबूर करता है φ 1क्षमता वाले एक बिंदु तक φ 2:

A=q(φ 1 – φ 2).

कंडक्टर की विद्युत क्षमता:

कहाँ क्यू- कंडक्टर चार्ज;

φ कंडक्टर की क्षमता है, बशर्ते कि अनंत पर कंडक्टर की क्षमता शून्य के बराबर ली जाए।

संधारित्र की धारिता:

कहाँ क्यू- संधारित्र प्रभार;

यू- संधारित्र प्लेटों के बीच संभावित अंतर।

एक फ्लैट संधारित्र की विद्युत क्षमता:

जहां ε प्लेटों के बीच स्थित ढांकता हुआ का ढांकता हुआ स्थिरांक है;

डी- प्लेटों के बीच की दूरी;

एस– प्लेटों का कुल क्षेत्रफल.

संधारित्र बैंक की विद्युत क्षमता:

बी) समानांतर कनेक्शन के साथ:

आवेशित संधारित्र की ऊर्जा:

,

कहाँ क्यू- संधारित्र प्रभार;

यू- प्लेटों के बीच संभावित अंतर;

सी- संधारित्र की विद्युत क्षमता.

एकदिश धारा बिजली:

जहां घ क्यू- समय d के दौरान कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन से प्रवाहित होने वाला चार्ज टी.

वर्तमान घनत्व:

कहाँ मैं- कंडक्टर में वर्तमान ताकत;

एस- कंडक्टर क्षेत्र.

सर्किट अनुभाग के लिए ओम का नियम जिसमें ईएमएफ शामिल नहीं है:

कहाँ मैं- क्षेत्र में मौजूदा ताकत;

यू

आर– क्षेत्र का प्रतिरोध.

ईएमएफ वाले सर्किट के एक खंड के लिए ओम का नियम:

कहाँ मैं- क्षेत्र में मौजूदा ताकत;

यू- अनुभाग के सिरों पर वोल्टेज;

आर- अनुभाग का कुल प्रतिरोध;

ε – स्रोत का ईएमएफ.

बंद (पूर्ण) सर्किट के लिए ओम का नियम:

कहाँ मैं- सर्किट में वर्तमान ताकत;

आर- सर्किट का बाहरी प्रतिरोध;

आर- स्रोत का आंतरिक प्रतिरोध;

ε – स्रोत का ईएमएफ.

किरचॉफ के नियम:

2. ,

एक नोड पर अभिसरण करने वाली वर्तमान शक्तियों का बीजगणितीय योग कहां है;

- सर्किट में वोल्टेज ड्रॉप का बीजगणितीय योग;

- सर्किट में ईएमएफ का बीजगणितीय योग।

कंडक्टर प्रतिरोध:

कहाँ आर- कंडक्टर प्रतिरोध;

ρ - कंडक्टर प्रतिरोधकता;

एल- कंडक्टर की लंबाई;

एस

कंडक्टर चालकता:

कहाँ जी- कंडक्टर की चालकता;

γ - कंडक्टर की चालकता;

एल- कंडक्टर की लंबाई;

एस– कंडक्टर का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र।

कंडक्टर सिस्टम प्रतिरोध:

ए) एक सीरियल कनेक्शन के साथ:

ए) समानांतर कनेक्शन में:

वर्तमान कार्य:

,

कहाँ ए- वर्तमान कार्य;

यू- वोल्टेज;

मैं- वर्तमान ताकत;

आर- प्रतिरोध;

टी- समय।

वर्तमान शक्ति:

.

जूल-लेन्ज़ कानून

कहाँ क्यू- जारी ऊष्मा की मात्रा।

ओम का नियम विभेदक रूप में:

जे=γ इ ,

कहाँ जे - वर्तमान घनत्व;

γ - विशिष्ट चालकता;

इ-विद्युत क्षेत्र की ताकत.

चुंबकीय प्रेरण और चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के बीच संबंध:

बी=μμ 0 एच ,

कहाँ बी – चुंबकीय प्रेरण वेक्टर;

μ- चुंबकीय पारगम्यता;

एच- चुंबकीय क्षेत्र की ताकत।

बायोट-सावर्ट-लाप्लास कानून:

,

जहां घ बी - एक निश्चित बिंदु पर एक कंडक्टर द्वारा निर्मित चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण;

μ - चुंबकीय पारगम्यता;

μ 0 =4π·10 -7 एच/एम - चुंबकीय स्थिरांक;

मैं- कंडक्टर में वर्तमान ताकत;

डी एल – कंडक्टर तत्व;

आर- तत्व d से खींचा गया त्रिज्या वेक्टर एल उस बिंदु पर कंडक्टर जिस पर चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण निर्धारित होता है।

चुंबकीय क्षेत्र के लिए कुल धारा नियम (वेक्टर परिसंचरण प्रमेय)। बी):

,

कहाँ एन- सर्किट द्वारा कवर किए गए करंट वाले कंडक्टरों की संख्या एलमुफ्त फॉर्म।

वृत्ताकार धारा के केंद्र पर चुंबकीय प्रेरण:

कहाँ आर- वृत्ताकार मोड़ की त्रिज्या.

वृत्ताकार धारा के अक्ष पर चुंबकीय प्रेरण:

,

कहाँ एच- कुंडली के केंद्र से उस बिंदु तक की दूरी जिस पर चुंबकीय प्रेरण निर्धारित होता है।

अग्रवर्ती धारा क्षेत्र का चुंबकीय प्रेरण:

कहाँ आर 0 - तार के अक्ष से उस बिंदु तक की दूरी जिस पर चुंबकीय प्रेरण निर्धारित होता है।

सोलनॉइड क्षेत्र का चुंबकीय प्रेरण:

बी=μμ 0 nमैं,

कहाँ एन- सोलनॉइड के घुमावों की संख्या और उसकी लंबाई का अनुपात।

एम्पीयर पावर:

डी एफ =मैं,

जहां घ एफ – एम्पीयर शक्ति;

मैं- कंडक्टर में वर्तमान ताकत;

डी एल - कंडक्टर की लंबाई;

बी- चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण।

लोरेंत्ज़ बल:

एफ=क्यू इ +क्यू[वी बी ],

कहाँ एफ – लोरेंत्ज़ बल;

क्यू– कण आवेश;

इ- विद्युत क्षेत्र की ताकत;

वी- कण गति;

बी- चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण।

चुंबकीय प्रवाह:

a) एक समान चुंबकीय क्षेत्र और एक सपाट सतह के मामले में:

Φ=बी एन एस,

कहाँ Φ - चुंबकीय प्रवाह;

बटालियन- सामान्य वेक्टर पर चुंबकीय प्रेरण वेक्टर का प्रक्षेपण;

एस- समोच्च क्षेत्र;

बी) एक गैर-समान चुंबकीय क्षेत्र और मनमाना प्रक्षेपण के मामले में:

टोरॉयड और सोलनॉइड के लिए फ्लक्स लिंकेज (पूर्ण प्रवाह):

कहाँ Ψ - पूर्ण प्रवाह;

एन - घुमावों की संख्या;

Φ - चुंबकीय प्रवाह एक मोड़ में प्रवेश कर रहा है।

लूप इंडक्शन:

सोलनॉइड प्रेरण:

एल=μμ 0 एन 2 वी,

कहाँ एल- सोलनॉइड इंडक्शन;

μ - चुंबकीय पारगम्यता;

μ 0 – चुंबकीय स्थिरांक;

एन- घुमावों की संख्या और उसकी लंबाई का अनुपात;

वी– सोलनॉइड आयतन.

फैराडे का विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का नियम:

कहां ε मैं- प्रेरित ईएमएफ;

– प्रति इकाई समय में कुल प्रवाह में परिवर्तन।

किसी बंद लूप को चुंबकीय क्षेत्र में घुमाने का कार्य:

ए=मैंΔ Φ,

कहाँ ए- समोच्च को आगे बढ़ाने पर काम करें;

मैं- सर्किट में वर्तमान ताकत;

Δ Φ – परिपथ से गुजरने वाले चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन।

स्व-प्रेरित ईएमएफ:

चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा:

वॉल्यूमेट्रिक चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा घनत्व:

,

जहां ω वॉल्यूमेट्रिक चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा घनत्व है;

बी- चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण;

एच- चुंबकीय क्षेत्र की ताकत;

μ - चुंबकीय पारगम्यता;

μ 0 - चुंबकीय स्थिरांक।

3.2. अवधारणाएँ और परिभाषाएँ

? विद्युत आवेश के गुणों की सूची बनाएं।

1. आवेश दो प्रकार के होते हैं - धनात्मक और ऋणात्मक।

2. जैसे आवेश प्रतिकर्षित करते हैं, वैसे ही विपरीत आवेश आकर्षित करते हैं।

3. आरोपों में विसंगति का गुण होता है - सभी सबसे छोटे प्राथमिक के गुणज होते हैं।

4. आवेश अपरिवर्तनीय है, इसका मान संदर्भ प्रणाली पर निर्भर नहीं करता है।

5. आवेश योगात्मक है - निकायों की एक प्रणाली का आवेश प्रणाली के सभी निकायों के आवेशों के योग के बराबर होता है।

6. किसी बंद प्रणाली का कुल विद्युत आवेश एक स्थिर मान होता है

7. एक स्थिर आवेश विद्युत क्षेत्र का एक स्रोत है, एक गतिमान आवेश चुंबकीय क्षेत्र का एक स्रोत है।

? कूलम्ब का नियम बनाइये।

दो स्थिर बिंदु आवेशों के बीच परस्पर क्रिया का बल आवेशों के परिमाण के गुणनफल के समानुपाती होता है और उनके बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है। बल को आवेशों को जोड़ने वाली रेखा के अनुदिश निर्देशित किया जाता है।

? विद्युत क्षेत्र क्या है? विद्युत क्षेत्र की ताकत? विद्युत क्षेत्र की ताकत के सुपरपोजिशन का सिद्धांत तैयार करें।

विद्युत क्षेत्र एक प्रकार का पदार्थ है जो विद्युत आवेशों से जुड़ा होता है और एक आवेश की क्रिया को दूसरे आवेश तक संचारित करता है। तनाव किसी क्षेत्र का एक बल लक्षण है जो क्षेत्र में किसी दिए गए बिंदु पर रखे गए इकाई धनात्मक आवेश पर लगने वाले बल के बराबर होता है। सुपरपोजिशन का सिद्धांत - बिंदु आवेशों की प्रणाली द्वारा बनाई गई क्षेत्र शक्ति प्रत्येक आवेश की क्षेत्र शक्तियों के वेक्टर योग के बराबर होती है।

? स्थिरवैद्युत क्षेत्र की बल रेखाएँ क्या कहलाती हैं? बल रेखाओं के गुणों की सूची बनाएं।

वह रेखा जिसके प्रत्येक बिंदु पर स्पर्शरेखा क्षेत्र शक्ति वेक्टर की दिशा से मेल खाती है, बल रेखा कहलाती है। बल रेखाओं के गुण - वे धनात्मक आवेशों पर प्रारंभ होती हैं, ऋणात्मक आवेशों पर समाप्त होती हैं, बाधित नहीं होती हैं और एक दूसरे को नहीं काटती हैं।

? विद्युत द्विध्रुव की परिभाषा दीजिए। द्विध्रुवीय क्षेत्र.

परिमाण में समान, साइन बिंदु विद्युत आवेशों के विपरीत दो की एक प्रणाली, जिनके बीच की दूरी उन बिंदुओं की दूरी की तुलना में छोटी है जहां इन आवेशों की क्रिया देखी जाती है। तीव्रता वेक्टर की दिशा विद्युत के वेक्टर के विपरीत होती है द्विध्रुव का आघूर्ण (जो, बदले में, ऋणात्मक आवेश से धनात्मक आवेश की ओर निर्देशित होता है)।

? स्थिरवैद्युत क्षेत्र विभव क्या है? संभावित सुपरपोजिशन का सिद्धांत तैयार करें।

एक अदिश राशि संख्यात्मक रूप से क्षेत्र में किसी दिए गए बिंदु पर रखे विद्युत आवेश की स्थितिज ऊर्जा और इस आवेश के परिमाण के अनुपात के बराबर होती है। सुपरपोज़िशन का सिद्धांत - अंतरिक्ष में एक निश्चित बिंदु पर बिंदु आवेशों की एक प्रणाली की क्षमता उन संभावनाओं के बीजगणितीय योग के बराबर होती है जो ये आवेश अंतरिक्ष में एक ही बिंदु पर अलग-अलग पैदा करेंगे।

? तनाव और क्षमता के बीच क्या संबंध है?

इ=- (इ क्षेत्र में किसी दिए गए बिंदु पर क्षेत्र की ताकत है, j इस बिंदु पर क्षमता है।)

? "विद्युत क्षेत्र शक्ति वेक्टर प्रवाह" की अवधारणा को परिभाषित करें। गॉस का इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रमेय बताएं।

एक मनमानी बंद सतह के लिए, तनाव वेक्टर का प्रवाह इ विद्युत क्षेत्र एफ ई= . गॉस का प्रमेय:

= (यहाँ प्रश्न मैं- बंद सतह द्वारा कवर किए गए चार्ज)। किसी भी आकार की बंद सतह के लिए मान्य।

? कौन से पदार्थ चालक कहलाते हैं? किसी चालक में आवेश और स्थिरवैद्युत क्षेत्र कैसे वितरित होते हैं? इलेक्ट्रोस्टैटिक इंडक्शन क्या है?

कंडक्टर वे पदार्थ होते हैं जिनमें विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में मुक्त आवेश व्यवस्थित तरीके से चल सकते हैं। किसी बाहरी क्षेत्र के प्रभाव में, आवेशों को पुनर्वितरित किया जाता है, जिससे उनका अपना क्षेत्र बनता है, जो बाहरी क्षेत्र के परिमाण के बराबर होता है और विपरीत दिशा में निर्देशित होता है। इसलिए, कंडक्टर के अंदर परिणामी वोल्टेज 0 है।

इलेक्ट्रोस्टैटिक इंडक्शन एक प्रकार का विद्युतीकरण है जिसमें, बाहरी विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में, किसी दिए गए शरीर के हिस्सों के बीच आवेशों का पुनर्वितरण होता है।

? एक अकेले चालक या संधारित्र की विद्युत क्षमता क्या है? एक फ्लैट कैपेसिटर, श्रृंखला में या समानांतर में जुड़े कैपेसिटर के बैंक की कैपेसिटेंस कैसे निर्धारित करें? विद्युत क्षमता की माप की इकाई.

एकान्त मार्गदर्शक: कहाँ साथ-क्षमता, क्यू- चार्ज, जे - क्षमता। माप की इकाई फैराड [एफ] है। (1 F एक कंडक्टर की धारिता है जिसकी क्षमता 1 V बढ़ जाती है जब कंडक्टर पर 1 C का चार्ज लगाया जाता है)।

एक समानांतर प्लेट संधारित्र की धारिता. सीरियल कनेक्शन: . समानांतर कनेक्शन: सी कुल = सी 1 +सी 2 +…+एसएन

? कौन से पदार्थ डाइलेक्ट्रिक्स कहलाते हैं? आप किस प्रकार के डाइलेक्ट्रिक्स को जानते हैं? डाइलेक्ट्रिक्स का ध्रुवीकरण क्या है?

डाइलेक्ट्रिक्स वे पदार्थ हैं जिनमें सामान्य परिस्थितियों में कोई मुक्त विद्युत आवेश नहीं होता है। ध्रुवीय, गैर-ध्रुवीय और फेरोइलेक्ट्रिक डाइलेक्ट्रिक्स हैं। ध्रुवीकरण बाहरी विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में द्विध्रुवों के अभिविन्यास की प्रक्रिया है।

? विद्युत विस्थापन वेक्टर क्या है? मैक्सवेल का अभिधारणा तैयार करें।

विद्युत विस्थापन वेक्टर डी मुक्त आवेशों (अर्थात निर्वात में) द्वारा निर्मित इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की विशेषता है, लेकिन अंतरिक्ष में इस तरह के वितरण के साथ जैसे ढांकता हुआ की उपस्थिति में। मैक्सवेल का अभिधारणा: . भौतिक अर्थ - मनमाना मीडिया में आवेशों की क्रिया द्वारा विद्युत क्षेत्र के निर्माण के नियम को व्यक्त करता है।

? इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र के लिए सीमा शर्तों का निर्माण और व्याख्या करें।

जब एक विद्युत क्षेत्र दो ढांकता हुआ मीडिया के बीच इंटरफेस से गुजरता है, तो तीव्रता वेक्टर और विस्थापन परिमाण और दिशा में अचानक बदल जाते हैं। इन परिवर्तनों को दर्शाने वाले संबंधों को सीमा स्थितियाँ कहा जाता है। उनमें से 4 हैं:

(3), (4)

? स्थिरवैद्युत क्षेत्र की ऊर्जा कैसे निर्धारित की जाती है? ऊर्जा घनत्व?

ऊर्जा W= ( इ-क्षेत्र शक्ति, ई-ढांकता हुआ स्थिरांक, ई 0 -विद्युत स्थिरांक, वी- क्षेत्र का आयतन), ऊर्जा घनत्व

? "विद्युत धारा" की अवधारणा को परिभाषित करें। धाराओं के प्रकार. विद्युत धारा के लक्षण. इसके उद्भव एवं अस्तित्व के लिए कौन सी परिस्थिति आवश्यक है?

धारा आवेशित कणों की क्रमबद्ध गति है। प्रकार - चालन धारा, एक चालक में मुक्त आवेशों की क्रमबद्ध गति, संवहन - तब होता है जब एक आवेशित स्थूल पिंड अंतरिक्ष में चलता है। धारा के उद्भव और अस्तित्व के लिए, व्यवस्थित तरीके से चलने में सक्षम आवेशित कणों का होना आवश्यक है, और एक विद्युत क्षेत्र की उपस्थिति, जिसकी ऊर्जा, पुनःपूर्ति होने पर, इस क्रमबद्ध गति पर खर्च की जाएगी।

? निरंतरता समीकरण दीजिए और समझाइए। धारा के अभिन्न और विभेदक रूपों में स्थिर होने की स्थिति तैयार करें।

सातत्य समीकरण। आवेश संरक्षण के नियम को विभेदक रूप में व्यक्त करता है। अभिन्न रूप में धारा की स्थिरता (स्थिरता) के लिए शर्त: और अंतर - .

? ओम के नियम को अभिन्न एवं विभेदक रूप में लिखिए।

अभिन्न रूप - ( मैं-मौजूदा, यू- वोल्टेज, आर-प्रतिरोध)। विभेदक रूप - ( जे - वर्तमान घनत्व, जी - विद्युत चालकता, इ - कंडक्टर में क्षेत्र की ताकत)।

? बाहरी ताकतें क्या हैं? ईएमएफ?

बाहरी शक्तियां आवेशों को धनात्मक और ऋणात्मक में अलग करती हैं। ईएमएफ पूरे बंद सर्किट के साथ चार्ज को स्थानांतरित करने के कार्य का उसके मूल्य से अनुपात है

? कार्य और वर्तमान शक्ति का निर्धारण कैसे किया जाता है?

चार्ज ले जाते समय क्यूएक विद्युत परिपथ के माध्यम से जिसके सिरों पर वोल्टेज लगाया जाता है यू, कार्य विद्युत क्षेत्र, धारा शक्ति (टी-टाइम) द्वारा किया जाता है

? शाखित श्रृंखलाओं के लिए किरचॉफ के नियम तैयार करें। किरचॉफ के नियमों में कौन से संरक्षण कानून शामिल हैं? किरचॉफ के पहले और दूसरे नियम के आधार पर कितने स्वतंत्र समीकरण बनाये जाने चाहिए?

1. एक नोड पर परिवर्तित होने वाली धाराओं का बीजगणितीय योग 0 के बराबर है।

2. किसी भी मनमाने ढंग से चुने गए बंद सर्किट में, वोल्टेज बूंदों का बीजगणितीय योग इस सर्किट में होने वाले ईएमएफ के बीजगणितीय योग के बराबर होता है। किरचॉफ का पहला नियम विद्युत आवेश के संरक्षण के नियम का अनुसरण करता है। कुल समीकरणों की संख्या वांछित मात्राओं की संख्या के बराबर होनी चाहिए (समीकरणों की प्रणाली में सभी प्रतिरोध और ईएमएफ शामिल होने चाहिए)।

? गैस में विद्युत धारा. आयनीकरण और पुनर्संयोजन की प्रक्रियाएँ। प्लाज्मा की अवधारणा.

गैसों में विद्युत धारा मुक्त इलेक्ट्रॉनों और आयनों की निर्देशित गति है। सामान्य परिस्थितियों में, गैसें ढांकता हुआ होती हैं और आयनीकरण के बाद चालक बन जाती हैं। आयनीकरण गैस अणुओं से इलेक्ट्रॉनों को अलग करके आयन बनाने की प्रक्रिया है। बाहरी आयनाइज़र के संपर्क में आने के कारण होता है - मजबूत हीटिंग, एक्स-रे या पराबैंगनी विकिरण, इलेक्ट्रॉन बमबारी। पुनर्संयोजन आयनीकरण की विपरीत प्रक्रिया है। प्लाज्मा एक पूर्ण या आंशिक रूप से आयनित गैस है जिसमें सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज की सांद्रता बराबर होती है।

? निर्वात में विद्युत धारा. किसी गर्म स्त्रोत से इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन।

निर्वात में धारा वाहक इलेक्ट्रोड की सतह से उत्सर्जन के कारण उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन होते हैं। थर्मिओनिक उत्सर्जन गर्म धातुओं द्वारा इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन है।

? अतिचालकता की घटना के बारे में आप क्या जानते हैं?

एक घटना जिसमें कुछ शुद्ध धातुओं (टिन, सीसा, एल्यूमीनियम) का प्रतिरोध पूर्ण शून्य के करीब तापमान पर शून्य हो जाता है।

? आप चालकों के विद्युत प्रतिरोध के बारे में क्या जानते हैं? प्रतिरोधकता क्या है, तापमान, विद्युत चालकता पर इसकी निर्भरता? आप कंडक्टरों के श्रृंखला और समानांतर कनेक्शन के बारे में क्या जानते हैं? शंट, अतिरिक्त प्रतिरोध क्या है?

प्रतिरोध कंडक्टर की लंबाई के सीधे आनुपातिक मान है एलऔर क्षेत्रफल के व्युत्क्रमानुपाती होता है एसकंडक्टर क्रॉस-सेक्शन: (आर-प्रतिरोधकता)। चालकता प्रतिरोध का व्युत्क्रम है। विशिष्ट प्रतिरोध (1 एम2 के क्रॉस सेक्शन के साथ 1 मीटर लंबे कंडक्टर का प्रतिरोध)। विशिष्ट प्रतिरोध तापमान पर निर्भर करता है, यहाँ a तापमान गुणांक है, आरऔर आर 0 , आर और आर 0 - प्रतिरोध और प्रतिरोधकता टीऔर 0 0 सी. समानांतर - , अनुक्रमिक आर=आर 1 +आर 2 +…+आर एन. माप सीमा का विस्तार करने के लिए विद्युत प्रवाह के हिस्से को मोड़ने के लिए एक शंट अवरोधक को विद्युत मापने वाले उपकरण के साथ समानांतर में जोड़ा जाता है।

? एक चुंबकीय क्षेत्र. कौन से स्रोत चुंबकीय क्षेत्र बना सकते हैं?

चुंबकीय क्षेत्र एक विशेष प्रकार का पदार्थ है जिसके माध्यम से गतिमान विद्युत आवेश परस्पर क्रिया करते हैं। स्थिर चुंबकीय क्षेत्र के अस्तित्व का कारण निरंतर विद्युत प्रवाह वाला एक स्थिर कंडक्टर या स्थायी चुंबक है।

? एम्पीयर का नियम बनाइये। जिन कंडक्टरों से एक (विपरीत) दिशा में धारा प्रवाहित होती है, वे कैसे परस्पर क्रिया करते हैं?

एक धारा प्रवाहित करने वाले कंडक्टर पर एम्पीयर बल के बराबर कार्य किया जाता है।

बी - चुंबकीय प्रेरण, मैं-कंडक्टर में करंट, डी एल- कंडक्टर अनुभाग की लंबाई, चुंबकीय प्रेरण और कंडक्टर अनुभाग के बीच एक कोण। एक दिशा में वे आकर्षित करते हैं, दूसरी दिशा में वे विकर्षित करते हैं।

? एम्पीयर बल को परिभाषित करें। इसकी दिशा कैसे निर्धारित करें?

यह चुंबकीय क्षेत्र में रखे विद्युत धारावाही चालक पर लगने वाला बल है। हम दिशा इस प्रकार निर्धारित करते हैं: हम बाएं हाथ की हथेली को रखते हैं ताकि चुंबकीय प्रेरण रेखाएं इसमें प्रवेश करें, और चार विस्तारित उंगलियां कंडक्टर में वर्तमान के साथ निर्देशित हों। मुड़ा हुआ अंगूठा एम्पीयर बल की दिशा दिखाएगा।

? चुंबकीय क्षेत्र में आवेशित कणों की गति को समझाइये। लोरेंत्ज़ बल क्या है? इसकी दिशा क्या है?

एक गतिमान आवेशित कण अपना स्वयं का चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। यदि इसे बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो क्षेत्रों की परस्पर क्रिया बाहरी क्षेत्र से कण पर कार्य करने वाले बल के उद्भव में प्रकट होगी - लोरेंत्ज़ बल। दिशा बाएँ हाथ के नियम के अनुसार है। धनात्मक आवेश के लिए - वेक्टर बी बाएं हाथ की हथेली में प्रवेश करता है, चार उंगलियां सकारात्मक चार्ज (वेग वेक्टर) की गति के साथ निर्देशित होती हैं, मुड़ा हुआ अंगूठा लोरेंत्ज़ बल की दिशा दिखाता है। ऋणात्मक आवेश पर समान बल विपरीत दिशा में कार्य करता है।

(क्यू-शुल्क, वी-रफ़्तार, बी- प्रेरण, ए- गति की दिशा और चुंबकीय प्रेरण के बीच का कोण)।

? एक समान चुंबकीय क्षेत्र में करंट वाला एक फ्रेम। चुंबकीय क्षण कैसे निर्धारित किया जाता है?

चुंबकीय क्षेत्र का वर्तमान-वाहक फ्रेम पर एक उन्मुखी प्रभाव होता है, जो इसे एक निश्चित तरीके से मोड़ देता है। टोक़ सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है: एम =पी एमएक्स बी , कहाँ पी एम- धारा के साथ फ्रेम के चुंबकीय क्षण का वेक्टर, के बराबर है एन (वर्तमान प्रति समोच्च सतह क्षेत्र, प्रति इकाई समोच्च के सामान्य), बी -चुंबकीय प्रेरण वेक्टर, चुंबकीय क्षेत्र की मात्रात्मक विशेषता।

? चुंबकीय प्रेरण वेक्टर क्या है? इसकी दिशा कैसे निर्धारित करें? चुंबकीय क्षेत्र को ग्राफिक रूप से कैसे दर्शाया जाता है?

चुंबकीय प्रेरण वेक्टर चुंबकीय क्षेत्र की बल विशेषता है। चुंबकीय क्षेत्र को बल की रेखाओं का उपयोग करके स्पष्ट रूप से दर्शाया गया है। क्षेत्र के प्रत्येक बिंदु पर, क्षेत्र रेखा की स्पर्शरेखा चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा से मेल खाती है।

? बायोट-सावर्ट-लाप्लास कानून तैयार करें और समझाएं।

बायोट-सावर्ट-लाप्लास कानून आपको करंट वाले कंडक्टर की गणना करने की अनुमति देता है मैंचुंबकीय क्षेत्र प्रेरण डी बी , फ़ील्ड d में एक मनमाने बिंदु पर बनाया गया एल कंडक्टर: (यहाँ m 0 चुंबकीय स्थिरांक है, m माध्यम की चुंबकीय पारगम्यता है)। इंडक्शन वेक्टर की दिशा सही स्क्रू के नियम द्वारा निर्धारित की जाती है यदि स्क्रू का ट्रांसलेशनल मूवमेंट तत्व में करंट की दिशा से मेल खाता है।

? चुंबकीय क्षेत्र के लिए सुपरपोजिशन का सिद्धांत बताएं।

सुपरपोजिशन का सिद्धांत - कई धाराओं या गतिमान आवेशों द्वारा निर्मित परिणामी क्षेत्र का चुंबकीय प्रेरण प्रत्येक धारा या गतिमान आवेश द्वारा अलग से बनाए गए अतिरिक्त क्षेत्रों के चुंबकीय प्रेरण के वेक्टर योग के बराबर होता है:

? चुंबकीय क्षेत्र की मुख्य विशेषताओं की व्याख्या करें: चुंबकीय प्रवाह, चुंबकीय क्षेत्र परिसंचरण, चुंबकीय प्रेरण।

चुंबकीय प्रवाह एफकिसी भी सतह के माध्यम से एसचुंबकीय प्रेरण वेक्टर और क्षेत्र के परिमाण के उत्पाद के बराबर मात्रा कहा जाता है एसऔर सदिशों के बीच कोण a की कोज्या बी और एन (सतह पर बाहरी सामान्य)। वेक्टर परिसंचरण बी किसी दिए गए बंद समोच्च पर फॉर्म का अभिन्न अंग कहा जाता है, जहां डी एल - समोच्च की प्रारंभिक लंबाई का वेक्टर। वेक्टर परिसंचरण प्रमेय बी : वेक्टर परिसंचरण बी एक मनमाना बंद सर्किट के साथ चुंबकीय स्थिरांक के उत्पाद और इस सर्किट द्वारा कवर की गई धाराओं के बीजगणितीय योग के बराबर है। चुंबकीय प्रेरण वेक्टर चुंबकीय क्षेत्र की बल विशेषता है। चुंबकीय क्षेत्र को बल की रेखाओं का उपयोग करके स्पष्ट रूप से दर्शाया गया है। क्षेत्र के प्रत्येक बिंदु पर, क्षेत्र रेखा की स्पर्शरेखा चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा से मेल खाती है।

? लिखें और चुंबकीय क्षेत्र के अभिन्न और विभेदक रूपों में परिनालिका होने की स्थिति पर टिप्पणी करें।

वेक्टर फ़ील्ड जिनमें कोई स्रोत और सिंक नहीं होते हैं उन्हें सोलनॉइडल कहा जाता है। अभिन्न रूप में परिनालिका चुंबकीय क्षेत्र के लिए शर्त: और विभेदक रूप:

? चुम्बकत्व। चुम्बकों के प्रकार. लौह चुम्बक और उनके गुण। हिस्टैरिसीस क्या है?

कोई पदार्थ चुंबकीय होता है यदि वह चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में चुंबकीय क्षण (चुंबकत्व) प्राप्त करने में सक्षम हो। वे पदार्थ जो किसी बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में क्षेत्र की दिशा के विपरीत चुम्बकित होते हैं, प्रतिचुम्बकीय पदार्थ कहलाते हैं। वे पदार्थ जो बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में क्षेत्र की दिशा के विपरीत चुम्बकित होते हैं, अनुचुम्बकीय पदार्थ कहलाते हैं। इन दोनों वर्गों को दुर्बल चुंबकीय पदार्थ कहा जाता है। अत्यधिक चुंबकीय पदार्थ जो बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में भी चुंबकित होते हैं, लौहचुंबक कहलाते हैं . चुंबकीय हिस्टैरिसीस प्रारंभिक चुंबकत्व के मूल्य के आधार पर समान चुंबकीय क्षेत्र शक्ति एच पर लौह चुंबक के चुंबकीयकरण मूल्यों में अंतर है। इस ग्राफिकल निर्भरता को हिस्टैरिसीस लूप कहा जाता है।

? अभिन्न और विभेदक रूपों (पदार्थ में मैग्नेटोस्टैटिक्स के मुख्य स्तर) में कुल धारा का नियम तैयार करें और समझाएं।

? विद्युत चुम्बकीय प्रेरण क्या है? विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के मूल नियम (फैराडे का नियम) का निर्माण और व्याख्या करें। लेन्ज़ का शासन बताएं.

किसी प्रत्यावर्ती चुंबकीय क्षेत्र में स्थित अथवा स्थिर चुंबकीय क्षेत्र में गतिमान किसी चालक में विद्युतवाहक बल (प्रेरण ईएमएफ) के उत्पन्न होने की घटना को विद्युतचुंबकीय प्रेरण कहा जाता है। फैराडे का नियम: ईएमएफ लूप में उत्पन्न होने वाले बंद संवाहक लूप द्वारा कवर किए गए चुंबकीय प्रेरण के प्रवाह में परिवर्तन का कारण जो भी हो

ऋण चिह्न लेन्ज़ के नियम द्वारा निर्धारित किया जाता है - सर्किट में प्रेरित धारा की हमेशा ऐसी दिशा होती है कि इसके द्वारा निर्मित चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन को रोकता है जिसके कारण यह प्रेरित धारा उत्पन्न होती है।

? स्व-प्रेरण की घटना क्या है? अधिष्ठापन क्या है, माप की इकाइयाँ? विद्युत परिपथ को बंद करने और खोलने पर धाराएँ।

एक प्रवाहकीय सर्किट में प्रेरित ईएमएफ की घटना अपने स्वयं के चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में होती है जब यह परिवर्तित होता है, जिसके परिणामस्वरूप कंडक्टर में वर्तमान ताकत में बदलाव होता है। इंडक्शन कंडक्टर या सर्किट के आकार और आकार के आधार पर एक आनुपातिकता गुणांक है, [एच]। लेनज़ के नियम के अनुसार, स्व-प्रेरक ईएमएफ सर्किट चालू होने पर करंट को बढ़ने से रोकता है और सर्किट बंद होने पर करंट को कम होने से रोकता है। इसलिए, धारा का परिमाण तुरंत नहीं बदल सकता (यांत्रिक एनालॉग जड़ता है)।

? पारस्परिक प्रेरण की घटना. पारस्परिक प्रेरण गुणांक।

यदि दो स्थिर सर्किट एक दूसरे के करीब स्थित हैं, तो जब एक सर्किट में वर्तमान ताकत बदलती है, तो दूसरे सर्किट में एक ईएमएफ उत्पन्न होता है। इस घटना को पारस्परिक प्रेरण कहा जाता है। आनुपातिकता गुणांक एल 21 और एल 12 को सर्किट का पारस्परिक प्रेरण कहा जाता है, वे बराबर होते हैं।

? मैक्सवेल के समीकरणों को अभिन्न रूप में लिखिए। उनका भौतिक अर्थ स्पष्ट करें।

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मैक्सवेल के सिद्धांत से यह निष्कर्ष निकलता है कि विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र को स्वतंत्र नहीं माना जा सकता - एक के समय में परिवर्तन से दूसरे में परिवर्तन होता है।

? चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा. चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा घनत्व।

ऊर्जा, एल-प्रेरकत्व, मैं– वर्तमान ताकत.

घनत्व , में- चुंबकीय प्रेरण, एन- चुंबकीय क्षेत्र की ताकत, वी-आयतन।

? इलेक्ट्रोडायनामिक्स में सापेक्षता का सिद्धांत

मैक्सवेल के समीकरणों द्वारा विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के सामान्य नियमों का वर्णन किया गया है। सापेक्षतावादी इलेक्ट्रोडायनामिक्स में यह स्थापित किया गया है कि इन समीकरणों की सापेक्षतावादी अपरिवर्तनीयता केवल विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों की सापेक्षता की स्थिति के तहत होती है, यानी। जब इन क्षेत्रों की विशेषताएँ जड़त्वीय संदर्भ प्रणालियों की पसंद पर निर्भर करती हैं। किसी गतिशील प्रणाली में विद्युत क्षेत्र स्थिर प्रणाली के समान ही होता है, लेकिन गतिशील प्रणाली में एक चुंबकीय क्षेत्र होता है, जो स्थिर प्रणाली में मौजूद नहीं होता है।

दोलन और लहरें