Basic Principles of Electromagnetism and Magnetic Field

 विद्युत चुम्बकत्व ( #Electromagnetism ) 

 चुम्बकीय क्षेत्र ( Magnetic Field ) :-

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

चुम्बकीय क्षेत्र का मात्रक न्यूटन / एम्पियर - मीटर है । इसका एक अन्य मात्रक गौस ( Gauss ) है ।

 न्यूटन / एम्पियर - मीटर = 104 गौस 

 चुम्बकीय बल रेखायें ( Magentic lines of Force ) :-

                                                                                 चुम्बकीय क्षेत्र में बल रेखायें वे काल्पनिक रेखायें हैं जो चुम्बकीय क्षेत्र की दिशा प्रदर्शित करती हैं ।

 चुम्बकीय फ्लक्स ( Magentic Flux p ) :-

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

Φ = BA वेबर ( Wb ) तथा B = * वेबर / m 2

 इस प्रकार चुम्बकीय क्षेत्र का मात्रक वेबर / m 2 होता है । इसे टैस्ला ( Tesla ) कहते हैं ।
 1 tesla = 1 Wb / m 2 

 चुम्बकीय फ्लक्स घनत्व  (Magnetic flux density) :-
                                                   B = Φ/Aवेबर / m 2 
 यदि 1 वेबर के उत्तरी ध्रुव को m वेबर के बिन्दु ध्रुव ( point pole ) से r मीटर की दूरी पर रखा जाये तब इनके मध्य एक बल ( H ) उत्पन्न होता है जिसे निम्नलिखित सूत्र द्वारा प्रदर्शित करते हैं

 फ्लक्स घनत्व B तथा H एक - दूसरे के समानुपाती हैं ,


 प्रतिचुम्बकीय पदार्थ ( Dia - magnetic Substances ) :-

                                                                          किसी शक्तिशाली चुम्बक के सिरे के समीप लाने पर प्रतिकर्षित ( repel ) होने वाले पदार्थ प्रतिचुम्बकीय पदार्थ कहलाते हैं । इन पदार्थों का यह गुण “ प्रतिचुम्बकत्व " ( Dia - magnetism ) कहलाता है ।

उदाहरण - बिस्मथ ( Bi ) , जस्ता ( Zn ) , हीरा ( C )

 अनुचुम्बकीय पदार्थ ( Para - magnetic Substances ) :-
कुछ पदार्थ किसी शक्तिशाली चुम्बक के सिरे के समीप लाने पर सिरे की ओर आकर्षित हो जाते हैं । ऐसे पदार्थ अनुचुम्बकीय पदार्थ कहलाते हैं तथा यह गुण अनु - चुम्बकत्व ( Para magnetism ) कहलाता है ।

उदाहरण - सोडियम ( Na ) , प्लेटिनम ( Pt ) , मैंगनीज ( MR )

 लोह चुम्बकीय पदार्थ ( Ferro - magnetic Substances ) :-
                                                                        ऐसे पदार्थ जो चुम्बकीय क्षेत्र में रखने पर क्षेत्र की दिशा में प्रबलता से चुम्बिकत होते हैं तथा किसी शक्तिशाली चुम्बक के समीप लाये जाने पर सिरे की ओर तीव्र गति से आकर्षित होते हैं । यह गुण लौह चुम्बकीय ( Ferro - magnetism ) कहलाता है ।

उदाहरण - लोहा ( Fe ) , निकिल ( Ni )

 फैराइट्स ( Ferrites ) :-
                                 फैराइट एक सिरेमिक पदार्थ है । लोहे की भाँति इसकी चुम्बकशीलता उच्च होती है । इसकी चुम्बकशीलता 50 व 3000 के मध्य होती है । फैराइट कुचालक होते हैं । इनका मुख्य उपयोग रेडियो आवृत्ति ट्रांसफॉर्मर में कोर ( core ) की भाँति किया जाता है ।



चुम्बकीय हिस्टेरीसिस ( Magnetic Hysteresis ) :-

                                                          चुम्बकीय हिस्टेरीसिस किसी चुम्बकीय पदार्थ का वह गुण है जिसके कारण पदार्थ में चुम्बकत्व उत्क्रमण ( magnetism reversal ) पर कुछ ऊर्जा क्षय हो जाती है ।
 इसे B - H वक्र द्वारा प्रदर्शित किया जाता है । 

 B - H वक्र का क्षेत्रफल ( fHdB ) किसी चुम्बकीय सैम्पल के चुम्बकन ( magnetization ) के एक चक्र में किया गया कार्य है ।

Magnetic Hysteresis

 दायें हाथ का नियम ( Right Hand Rule ) :-
                                                              यदि हम अपने दायें हाथ का पंजा पूरा फैलाकर इस प्रकार रखें कि अंगूठा धारा ( i ) की दिशा तथा फैली हुई उंगलियाँ बाह्य चुम्बकीय क्षेत्र ( B ) की दिशा में हो तो चालक पर लगने वाला बल ( F ) हथेली के लम्बवत् हथेली से धक्का देने की दिशा में होगा

Right hand rule

 दक्षिणावर्ती पेंच का नियम ( Cork Screw Rule ) :-
                                                                       यदि हम पेंच कसते समय पेंचकस को दायें हाथ में पकड़कर इस प्रकार घुमायें कि पेंच की नोंक चालक में बहने वाली धारा की   दिशा में चले तो जिस दिशा में पेंच को घुमाने के लिये अँगुठा घमता है वह चुम्बकीय बल रेखाओं की दिशा होगी ।

corkscrew law

 फ्लेमिग का बायें हाथ का नियम (Fleming ' s Left Hand Rule ) :-
                                                                                                     यदि हम अपने बायें हाथ के अंगुठे तथा उसके पास वाली दोनों अँगुलियों को इस प्रकार फैलायें कि दोनों एक - दूसरे के लम्बवत् रहे तब यदि पहली अंगुली चुम्बकीय क्षेत्र ( B ) की दिशा और बीच वाली अंगुली धारा ( i ) की दिशा प्रदर्शित करती है तो । अंगूठा चालक पर लगने वाले बल ( F ) की दिशा प्रदर्शित करेगा ।

Fleming ' s Left Hand Rule

 लम्बे ऋजु धारावाही चालक के कारण उत्पन्न चुम्बकीय क्षेत्र ( Magnetic Field due to a Long Straight Current carrying Conductor ) :-
                                             लम्बे सीधे धारावाही चालक के कारण चालक से लम्बवत । दूरी पर चुम्बकीय क्षेत्र , धारा ( 6 ) के सीधे समानुपाती तथा दूरी के विलोमानुपाती होता है ।