चुंबकीय क्षेत्र की इकाई

Subject Hub

सामान्य Learning Resources

65%
Complete
12
Guides
8
Tests
5
Resources
7
Day Streak
Your Learning Path Active
2
3
🎯
Learn Practice Test Master
चुंबकीय क्षेत्र की इकाई

चुंबकीय क्षेत्र की इकाई टेस्ला (T) है, जिसका नाम सर्बियाई-अमेरिकी आविष्कारक निकोला टेस्ला के नाम पर रखा गया है। इसे एक वेबर प्रति वर्ग मीटर का चुंबकीय फ्लक्स घनत्व परिभाषित किया गया है। सरल शब्दों में, एक टेस्ला वह चुंबकीय क्षेत्र की ताकत है जो एक मीटर लंबे, एक-ऐम्पियर धारा वाहक तार पर, क्षेत्र के लंबवत, एक न्यूटन का बल लगाता है। टेस्ला एक अपेक्षाकृत बड़ी इकाई है, इसलिए छोटी इकाइयाँ जैसे गॉस (G) और मिलीगॉस (mG) अक्सर प्रयोग में लाई जाती हैं। एक टेस्ला 10,000 गॉस या 10,000,000 मिलीगॉस के बराबर होता है। पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र लगभग 0.5 गॉस या 500 मिलीगॉस होता है।

चुंबकीय क्षेत्र की SI इकाई

चुंबकीय क्षेत्र की SI इकाई टेस्ला (T) है, जिसका नाम सर्बियाई-अमेरिकी आविष्कारक निकोला टेस्ला के नाम पर रखा गया है। इसे एक वेबर प्रति वर्ग मीटर (Wb/m²) का चुंबकीय फ्लक्स घनत्व परिभाषित किया गया है।

टेस्ला एक अपेक्षाकृत बड़ी इकाई है, इसलिए इसे अक्सर गॉस (G) के साथ प्रयोग में लाया जाता है, जो 10⁻⁴ T के बराबर होता है। गॉस अभी भी कुछ क्षेत्रों, जैसे भू-भौतिकी और प्लाज्मा भौतिकी में सामान्यतः प्रयोग में लिया जाता है।

यहाँ चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के कुछ उदाहरण दिए गए हैं:

  • पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र सतह पर लगभग 0.5 G (50 µT) होता है।
  • एक सामान्य रेफ्रिजरेटर मैग्नेट का चुंबकीय क्षेत्र लगभग 100 G (10 mT) होता है।
  • एक MRI मशीन के अंदर चुंबकीय क्षेत्र 3 T तक हो सकता है।
  • एक सॉलेनॉइड के केंद्र में चुंबकीय क्षेत्र इस सूत्र द्वारा दिया गया है:
B = μ₀nI

जहाँ:

  • B चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता है, टेस्ला (T) में
  • μ₀ निर्वात की चुंभकीय प्रवेश्यता है (4π × 10⁻⁷ T·m/A)
    n सोलेनॉइड में प्रति मीटर तार की घेरों की संख्या है
  • I सोलेनॉइड से होकर बहने वाली धारा है, एम्पियर (A) में

उदाहरण के लिए, प्रति मीटर 1000 घेरों वाला एक सोलेनॉइड जिसमें 1 A धारा बह रही है, 0.4π T की चुंबकीय क्षेत्र तीव्रता उत्पन्न करेगा।

अन्य सामान्य इकाइयाँ

अन्य सामान्य इकाइयाँ

एसआई इकाइयों के अतिरिक्त, विज्ञान और अभियांत्रिकी में कई अन्य इकाइयाँ भी प्रचलित हैं। ये इकाइयाँ अक्सर ऐतिहासिक या व्यावहारिक विचारों पर आधारित होती हैं, और कुछ परिस्थितियों में एसआई इकाइयों की तुलना में उपयोग में अधिक सुविधाजनक हो सकती हैं।

कुछ सबसे प्रचलित गैर-एसआई इकाइयाँ इस प्रकार हैं:

  • इंच: इंच लंबाई की एक इकाई है जो 2.54 सेंटीमीटर के बराबर होती है। इसका प्रयोग आमतौर पर संयुक्त राज्य अमेरिका और यूनाइटेड किंगडम में किया जाता है।
  • फुट: फुट लंबाई की एक इकाई है जो 12 इंच के बराबर होती है। इसका प्रयोग भी आमतौर पर संयुक्त राज्य अमेरिका और यूनाइटेड किंगडम में किया जाता है।
  • यार्ड: यार्ड लंबाई की एक इकाई है जो 3 फुट के बराबर होती है। इसका प्रयोग आमतौर पर संयुक्त राज्य अमेरिका और यूनाइटेड किंगडम में किया जाता है।
  • मील: मील लंबाई की एक इकाई है जो 5,280 फुट के बराबर होती है। इसका प्रयोग आमतौर पर संयुक्त राज्य अमेरिका और यूनाइटेड किंगडम में किया जाता है।
  • गैलन: गैलन आयतन की एक इकाई है जो 3.785 लीटर के बराबर होती है। इसका प्रयोग आमतौर पर संयुक्त राज्य अमेरिका और यूनाइटेड किंगडम में किया जाता है।
  • पाउंड: पाउंड द्रव्यमान की एक इकाई है जो 0.453 किलोग्राम के बराबर होती है। इसका प्रयोग आमतौर पर संयुक्त राज्य अमेरिका और यूनाइटेड किंगडम में किया जाता है।
  • डिग्री फारेनहाइट: डिग्री फारेनहाइट तापमान की एक इकाई है जो पानी के हिमांक और क्वथनांक पर आधारित होती है। इसका प्रयोग आमतौर पर संयुक्त राज्य अमेरिका में किया जाता है।
  • डिग्री सेल्सियस: डिग्री सेल्सियस तापमान की एक इकाई है जो पानी के हिमांक और क्वथनांक पर आधारित होती है। इसका प्रयोग दुनिया के अधिकांश देशों में किया जाता है।

यहाँ कुछ उदाहरण दिए गए हैं कि गैर-SI इकाइयों का विज्ञान और इंजीनियरिंग में कैसे उपयोग किया जाता है:

  • संयुक्त राज्य अमेरिका में दूरी मापने के लिए इंच, फुट, यार्ड और माइल आमतौर पर प्रयोग किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, कोई व्यक्ति कह सकता है कि वह 6 फुट लंबा है या कि वह काम से 10 मील दूर रहता है।
  • यूनाइटेड किंगडम में भी दूरी मापने के लिए इंच, फुट, यार्ड और माइल आमतौर पर प्रयोग किए जाते हैं। हालांकि, यूके में मीट्रिक प्रणाली भी व्यापक रूप से प्रयोग की जाती है, इसलिए लोग यह भी कह सकते हैं कि वे 1.8 मीटर लंबे हैं या कि वे काम से 16 किलोमीटर दूर रहते हैं।
  • संयुक्त राज्य अमेरिका में तरल पदार्थों की मात्रा मापने के लिए गैलन आमतौर पर प्रयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, कोई व्यक्ति कह सकता है कि उसने एक गैलन दूध खरीदा है या कि उसकी कार को 20 मील प्रति गैलन की माइलेज मिलती है।
  • संयुक्त राज्य अमेरिका में वस्तुओं के द्रव्यमान को मापने के लिए पाउंड आमतौर पर प्रयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, कोई व्यक्ति कह सकता है कि वह 150 पाउंड वजन का है या कि उसकी कार का वजन 2,000 पाउंड है।
  • संयुक्त राज्य अमेरिका में तापमान मापने के लिए डिग्री फारेनहाइट आमतौर पर प्रयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, कोई व्यक्ति कह सकता है कि बाहर तापमान 90 डिग्री फारेनहाइट है या कि उसके शरीर का तापमान 98.6 डिग्री फारेनहाइट है।

विज्ञान और इंजीनियरिंग में प्रयोग होने वाले विभिन्न इकाइयों के बारे में जागरूक होना और आवश्यकता पड़ने पर उनके बीच रूपांतरण करने में सक्षम होना महत्वपूर्ण है। यह आपको पढ़ी जा रही जानकारी को समझने और दूसरों के साथ प्रभावी ढंग से संवाद करने में मदद करेगा।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न – FAQs
चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं क्या हैं?

चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं

चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ काल्पनिक रेखाएँ होती हैं जो चुंबकीय क्षेत्र की दिशा और तीव्रता को दर्शाती हैं। इनका उपयोग चुंबकों और अन्य वस्तुओं के चारों ओर के चुंबकीय क्षेत्र को दृश्य बनाने के लिए किया जाता है।

चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ हमेशा चुंबक के उत्तरी ध्रुव से दक्षिणी ध्रुव की ओर इशारा करती हैं। जितनी निकट ये रेखाएँ एक-दूसरे के पास होंगी, चुंबकीय क्षेत्र उतना ही प्रबल होगा।

चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के उदाहरण

  • नीचे दी गई छवि में एक दंड चुंबक के चारों ओर की चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ दिखाई गई हैं। क्षेत्र रेखाएँ चुंबक के ध्रुवों पर सबसे प्रबल और बीच में सबसे कमजोर होती हैं।

[Image of magnetic field lines around a bar magnet]

  • नीचे दी गई छवि में धारा वहन करते तार के चारों ओर की चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ दिखाई गई हैं। ये क्षेत्र रेखाएँ वृत्ताकार होती हैं और तार के साथ संकेन्द्रित होती हैं।

[Image of magnetic field lines around a current-carrying wire]

  • नीचे दी गई छवि में पृथ्वी के चारों ओर की चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ दिखाई गई हैं। ये क्षेत्र रेखाएँ पृथ्वी के ध्रुवों पर सबसे प्रबल और विषुवत रेखा पर सबसे कमजोर होती हैं।

[Image of magnetic field lines around the Earth]

चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के अनुप्रयोग

चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:

  • चुंबकीय कंपास: चुंबकीय कंपास पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करके खुद को उत्तरी ध्रुव के साथ संरेखित करते हैं।
  • विद्युत मोटरें: विद्युत मोटरें गति उत्पन्न करने के लिए चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करती हैं।
  • चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (MRI): MRI मशीनें शरीर के अंदर की छवियाँ बनाने के लिए चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करती हैं।
  • चुंबकीय उत्तलन (मैगलेव): मैगलेव ट्रेनें पटरियों के ऊपर उठने के लिए चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करती हैं, जिससे वे बहुत अधिक गति से यात्रा कर सकती हैं।

चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ चुंबकीय क्षेत्रों को देखने और समझने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण हैं। इनका विज्ञान, इंजीनियरिंग और प्रौद्योगिकी में विस्तृत उपयोग है।

क्या पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र विभिन्न स्थानों पर भिन्न होता है??

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र पृथ्वी के बाहरी कोर में पिघले हुए लोहे की गति से उत्पन्न होता है। यह गति विद्युत धाराएँ बनाती है, जो बदले में एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती हैं। पृथ्वी की सतह पर विभिन्न स्थानों पर चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता और दिशा भिन्न होती है।

चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता पृथ्वी के ध्रुवों पर सबसे अधिक होती है और विषुवत रेखा पर सबसे कम। ऐसा इसलिए है क्योंकि चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ ध्रुवों पर केंद्रित होती हैं। चुंबकीय क्षेत्र की दिशा भी विभिन्न स्थानों पर भिन्न होती है। उत्तरी ध्रुव पर चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ सीधे नीचे की ओर इशारा करती हैं, जबकि दक्षिणी ध्रुव पर वे सीधे ऊपर की ओर इशारा करती हैं।

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र स्थिर नहीं है। यह समय के साथ परिवर्तित होता है, दोनों ताकत और दिशा में। इन परिवर्तनों को भू-चुंबकीय विचरण कहा जाता है। भू-चुंबकीय विचरण कई कारकों के कारण हो सकते हैं, जिनमें पृथ्वी की घूर्णन में बदलाव, बाहरी कोर में गलित लोहे के प्रवाह में बदलाव, और पृथ्वी की पपड़ी में बदलाव शामिल हैं।

भू-चुंबकीय विचरण पृथ्वी के वातावरण पर कई प्रभाव डाल सकते हैं। ये पृथ्वी के वायुमंडल में गड़बड़ियाँ पैदा कर सकते हैं, जो मौसम के पैटर्न में बदलाव ला सकते हैं। ये जानवरों के प्रवास को भी प्रभावित कर सकते हैं, जो पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग नेविगेशन के लिए करते हैं।

यहाँ कुछ उदाहरण दिए गए हैं कि पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र विभिन्न स्थानों पर कैसे भिन्न होता है:

  • चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता पृथ्वी के ध्रुवों पर सबसे अधिक और विषुववृत्त पर सबसे कम होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ ध्रुवों पर केंद्रित होती हैं।
  • चुंबकीय क्षेत्र की दिशा भी विभिन्न स्थानों पर भिन्न होती है। उत्तरी ध्रुव पर चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ सीधे नीचे की ओर इंगित करती हैं, जबकि दक्षिणी ध्रुव पर वे सीधे ऊपर की ओर इंगित करती हैं।
  • पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र स्थिर नहीं है। यह समय के साथ बदलता है, तीव्रता और दिशा दोनों में। इन परिवर्तनों को भू-चुंबकीय विचलन कहा जाता है।
  • भू-चुंबकीय विचलनों का पृथ्वी के वातावरण पर कई प्रभाव पड़ सकते हैं। ये पृथ्वी के वायुमंडल में गड़बड़ियाँ पैदा कर सकते हैं, जो मौसम प्रतिरूपों में बदलाव का कारण बन सकती हैं। ये जानवरों के प्रवास को भी प्रभावित कर सकते हैं, जो पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग दिशा निर्धारण के लिए करते हैं।

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र एक जटिल और गतिशील प्रणाली है। यह लगातार बदल रहा है, और पृथ्वी के वातावरण पर इसके प्रभाव अभी भी पूरी तरह समझे नहीं गए हैं। हालांकि, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का अध्ययन करके हम पृथ्वी के आंतरिक भाग और सौरमंडल के बाकी हिस्सों के साथ इसकी अंतःक्रियाओं के बारे में अधिक जान सकते हैं।

चुंबकीय क्षेत्र की इकाई क्या है?

चुंबकीय क्षेत्र की इकाई टेस्ला (T) है, जिसका नाम सर्बियाई-अमेरिकी आविष्कारक निकोला टेस्ला के नाम पर रखा गया है। इसे प्रति इकाई क्षेत्रफल चुंबकीय फ्लक्स घनत्व, या प्रति इकाई क्षेत्रफल चलती विद्युत आवेश द्वारा अनुभव की जाने वाली चुंबकीय बल की मात्रा के रूप में परिभाषित किया गया है।

गणितीय रूप से, चुंबकीय क्षेत्र (B) इस प्रकार दिया गया है:

B = F / (I * L)

जहाँ:

B चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता है, टेस्ला (T) में
F गतिशुल्क आवेश पर लगने वाला चुंबकीय बल है, न्यूटन (N) में
I चालक में प्रवाहित विद्युत धारा है, एम्पियर (A) में
L चालक की लंबाई है, मीटर (m) में

टेस्ला एक अपेक्षाकृत बड़ी इकाई है, इसलिए गॉस (G) और मिलिगॉस (mG) जैसी छोटी इकाइयाँ अक्सर प्रयोग में लाई जाती हैं। रूपांतरण गुणांक इस प्रकार हैं:

1 T = 10,000 G
1 G = 100 mG

यहाँ कुछ चुंबकीय क्षेत्र तीव्रताओं के उदाहरण दिए गए हैं:

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र: पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र सतह पर लगभग 0.5 गॉस (50 माइक्रोटेस्ला) है।
एक रेफ्रिजरेटर चुंबक: एक सामान्य रेफ्रिजरेटर चुंबक की चुंबकीय क्षेत्र तीव्रता लगभग 100 गॉस (10 मिलिटेस्ला) होती है।
एक MRI मशीन: MRI मशीन की चुंबकीय क्षेत्र तीव्रता 3 टेस्ला तक हो सकती है।

चुंबकीय क्षेत्र विद्युत-चुंबकत्व का एक महत्वपूर्ण सिद्धांत है और इसके भौतिकी, अभियांत्रिकी और चिकित्सा सहित विभिन्न क्षेत्रों में अनेक अनुप्रयोग हैं।

चुंबकत्व का मूलभूत नियम क्या है?

चुंबकत्व का मूलभूत नियम कहता है कि समान ध्रुव एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं, जबकि विपरीत ध्रुव एक-दूसरे को आकर्षित करते हैं। यह नियम यह समझने के लिए मौलिक है कि चुंबक कैसे काम करते हैं और वे एक-दूसरे से कैसे पारस्परिक क्रिया करते हैं।

उदाहरण:

  • यदि आप चुंबक के दो उत्तरी ध्रुवों को एक-दूसरे के पास लाते हैं, तो वे एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करेंगे।
  • यदि आप किसी चुंबक के उत्तरी ध्रुव को दूसरे चुंबक के दक्षिणी ध्रुव के पास लाते हैं, तो वे एक-दूसरे को आकर्षित करेंगे।
  • पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र पृथ्वी के केंद्र में उपस्थित गलित लोहे की गति से बनता है। पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में एक उत्तरी ध्रुव और एक दक्षिणी ध्रुव होता है, और यह अंतरिक्ष में उपस्थित अन्य ग्रहों और वस्तुओं के चुंबकीय क्षेत्रों के साथ अन्योन्यक्रिया करता है।

चुंबकत्व का मूलभूत नियम दैनिक जीवन में कई अनुप्रयोगों का दावा करता है। उदाहरण के लिए, इसका उपयोग होता है:

  • कम्पास में, जो पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग कर उत्तर की ओर इशारा करता है।
  • चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (MRI) में, जो शरीर के भीतर की तस्वीरें बनाने के लिए चुंबकों का उपयोग करता है।
  • चुंबकीय लेविटेशन (मैगलेव) ट्रेनों में, जो पटरियों के ऊपर लेविटेट करने और उच्च गति से यात्रा करने के लिए चुंबकों का उपयोग करती हैं।

चुंबकत्व का मूलभूत नियम प्रकृति का एक मूलभूत नियम है जिसका दैनिक जीवन में कई महत्वपूर्ण अनुप्रयोग हैं।

फैराडे का प्रथम विद्युत-चुंबकीय प्रेरण नियम बताइए।

फैराडे का प्रथम विद्युत-चुंबकीय प्रेरण नियम

फैराडे का प्रथम विद्युत-चुंबकीय प्रेरण नियम कहता है कि एक परिवर्ती चुंबकीय क्षेत्र किसी चालक में एक विद्युत-चालक बल (EMF) प्रेरित करता है। दूसरे शब्दों में, जब किसी चालक से होकर जाने वाला चुंबकीय फ्लक्स बदलता है, तो चालक में एक विद्युत धारा उत्पन्न होती है।

चालक में प्रेरित EMF चुंबकीय फ्लक्स के परिवर्तन की दर के समानुपाती होता है। प्रेरित EMF की दिशा ऐसी होती है कि वह चुंबकीय फ्लक्स के परिवर्तन का विरोध करती है।

फैराडे के प्रथम नियम के उदाहरण

  • एक बार चुंबक को तार के कुंडली की ओर ले जाया जाता है। कुंडली से गुजरने वाला चुंबकीय फ्लक्स बढ़ता है, इसलिए कुंडली में एक EMF प्रेरित होती है। यह EMF कुंडली में विद्युत धारा प्रवाहित करने का कारण बनती है।
  • एक सोलेनॉइड को एक बैटरी से जोड़ा जाता है। जब बैटरी चालू की जाती है, तो सोलेनॉइड से प्रवाहित होने वाली धारा एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है। सोलेनॉइड से गुजरने वाला चुंबकीय फ्लक्स बढ़ता है, इसलिए सोलेनॉइड में एक EMF प्रेरित होती है। यह EMF सोलेनॉइड में विद्युत धारा प्रवाहित करने का कारण बनती है।
  • एक ट्रांसफॉर्मर को किसी प्रत्यावर्ती धारा (AC) पावर सप्लाई के वोल्टेज को बढ़ाने या घटाने के लिए प्रयोग किया जाता है। ट्रांसफॉर्मर में तार की दो कुंडलियाँ होती हैं, एक प्राथमिक कुंडली और एक द्वितीयक कुंडली। प्राथमिक कुंडली को AC पावर सप्लाई से जोड़ा जाता है। प्राथमिक कुंडली से प्रवाहित होने वाली प्रत्यावर्ती धारा एक परिवर्तनशील चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है। यह परिवर्तनशील चुंबकीय क्षेत्र द्वितीयक कुंडली में एक EMF प्रेरित करता है। द्वितीयक कुंडली में प्रेरित EMF प्राथमिक और द्वितीयक कुंडलियों की फेरों की संख्या के समानुपाती होती है।

विद्युत-चुंबकीय प्रेरण का फैराडे का प्रथम नियम विद्युत-चुंबकत्व का एक मौलिक सिद्धांत है। इसका उपयोग जनित्रों, ट्रांसफॉर्मरों और विद्युत मोटरों सहित विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है।

इस वीडियो को देखकर अपनी JEE Main & Advanced परीक्षा की तैयारी को तेज़ करें

चुंबकत्व और आवेशित संधारित्र में डाइलेक्ट्रिक पर बल

चुंबकत्व एक भौतिक घटना है जो विद्युत आवेशों की गति से उत्पन्न होती है। यह प्रकृति की चार मूलभूत अन्योन्यक्रियाओं में से एक है, गुरुत्वाकर्षण, बलवान बल और दुर्बल बल के साथ। चुंबकत्व चुंबकों के आकर्षण और प्रतिकर्षण के लिए उत्तरदायी है, साथ ही चुंबकीय पदार्थों के व्यवहार के लिए भी।

आवेशित संधारित्र में डाइलेक्ट्रिक पर बल

जब कोई डाइलेक्ट्रिक पदार्थ आवेशित संधारित्र की प्लेटों के बीच रखा जाता है, तो वह विद्युत क्षेत्र के कारण एक बल अनुभव करता है। यह बल विद्युत क्षेत्र की तीव्रता और डाइलेक्ट्रिक पदार्थ के सतह क्षेत्रफल के समानुपाती होता है। बल की दिशा विद्युत क्षेत्र रेखाओं के लंबवत होती है।

आवेशित संधारित्र में डाइलेक्ट्रिक पदार्थ पर लगने वाला बल निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके गणना किया जा सकता है:

F = ε * A * E^2

जहाँ:

  • F बल है न्यूटन (N) में
  • ε डाइलेक्ट्रिक पदार्थ की परमिटिविटी है (F/m)
  • A डाइलेक्ट्रिक पदार्थ का सतह क्षेत्रफल है (m^2)
  • E विद्युत क्षेत्र की तीव्रता है (V/m)

उदाहरण

  • आवेशित संधारित्र में डाइलेक्ट्रिक पदार्थ पर लगने वाला बल विभिन्न उपकरणों जैसे संधारित्र, ट्रांसफॉर्मर और मोटर बनाने के लिए प्रयोग किया जा सकता है।
  • संधारित्र विद्युत ऊर्जा संग्रहित करने के लिए प्रयोग किए जाते हैं। इनमें दो धातु की प्लेटें होती हैं जिनके बीच डाइलेक्ट्रिक पदार्थ होता है। जब प्लेटों पर वोल्टेज लगाया जाता है, तो प्लेटों के बीच का विद्युत क्षेत्र डाइलेक्ट्रिक पदार्थ को ध्रुवित कर देता है। यह ध्रुवण आवेश विभाजन पैदा करता है, जो विद्युत ऊर्जा संग्रहित करता है।
  • ट्रांसफॉर्मर प्रत्यावर्ती धारा (AC) विद्युत संकेत के वोल्टेज को बदलने के लिए प्रयोग किए जाते हैं। इनमें तार की दो कुंडलियाँ होती हैं, एक को प्राथमिक कुंडली और दूसरे को द्वितीयक कुंडली कहा जाता है। प्राथमिक कुंडली AC विद्युत स्रोत से जुड़ी होती है और द्वितीयक कुंडली भार से जुड़ी होती है। प्राथमिक कुंडली में AC धारा द्वारा बनाया गया परिवर्ती चुंबकीय क्षेत्र द्वितीयक कुंडली में वोल्टेड प्रेरित करता है। द्वितीयक कुंडली में वोल्टेज प्राथमिक और द्वितीयक कुंडलियों के फेरों की संख्या के समानुपाती होता है।
  • मोटर विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में बदलने के लिए प्रयोग की जाती हैं। इनमें एक घूर्णन आर्मेचर होता है, जो तार की कुंडली होती है, और एक स्थिर स्टेटर होता है, जो चुंबकों का समूह होता है। जब आर्मेचर पर वोल्टेज लगाया जाता है, तो तार में विद्युत धारा चुंबकीय क्षेत्र बनाती है। यह चुंबकीय क्षेत्र स्टेटर के चुंबकीय क्षेत्र से परस्पर क्रिया करता है, जिससे आर्मेचर घूमता है।

निष्कर्ष

चुंबकत्व और आवेशित संधारित्र में परावैद्युत पर बल भौतिकी में महत्वपूर्ण अवधारणाएँ हैं। इनका दैनंदिन जीवन में संधारित्रों और ट्रांसफॉर्मरों से लेकर मोटरों और जनित्रों तक व्यापक अनुप्रयोग हैं।