चुंबकीय क्षेत्र में किसी विद्युत धारवाही चालक पर बल

Force on a Current Carrying conductor in a Field

चुंबकीय क्षेत्र में किसी विद्युत धारावाही चालक पर लगने वाला बल,

$F=IBl\sin \theta$

इस सूत्र में, (I) धारा, l एकसमान चुंबकीय क्षेत्र में चालक की लंबाई, और $\theta$ धारा और चुंबकीय क्षेत्र के बीच का कोण है। चुंबकीय क्षेत्र में धारावाही चालक पर लगने वाले बल की दिशा को फ्लेमिंग के वामहस्त के नियम से पता किया जा सकता है।

• इस नियम के मुताबिक, अपने बाएं हाथ की तर्जनी, मध्यमा, और अंगूठे को इस तरह फैलाएं कि ये परस्पर लंबवत हों।
• अगर तर्जनी चुंबकीय क्षेत्र की दिशा को दिखाती है और मध्यमा धारा की दिशा को, तो अंगूठा चालक पर लगने वाले बल की दिशा दिखाएगा।
• चुंबकीय क्षेत्र में धारावाही चालक पर लगने वाला बल सबसे ज़्यादा तब होता है, जब धारा की दिशा चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के लंबवत होती है।

जहाँ:

F = कंडक्टर पर चुंबकीय बल है,

I = कंडक्टर के माध्यम से प्रवाहित धारा है,

L = चुंबकीय क्षेत्र के भीतर कंडक्टर की लंबाई है,

B = चुंबकीय क्षेत्र की ताकत (चुंबकीय प्रवाह घनत्व) है,

θ = धारा की दिशा और चुंबकीय क्षेत्र के बीच का कोण है।

बल अधिकतम होता है जब कोण θ=90^∘

(जब धारा चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत होती है), जिससे यह प्राप्त होता है:

$F=ILB$

चुंबकीय बल की दिशा: फ्लेमिंग का बायाँ हाथ नियम

चुंबकीय क्षेत्र में धारा ले जाने वाले कंडक्टर पर चुंबकीय बल की दिशा फ्लेमिंग के बाएँ हाथ नियम द्वारा निर्धारित की जा सकती है:

अपने बाएँ हाथ को अंगूठे, तर्जनी और मध्यमा को एक दूसरे के समकोण पर फैलाएँ।

• अंगूठा बल की दिशा (कंडक्टर की गति) को दर्शाता है।
• तर्जनी चुंबकीय क्षेत्र की दिशा (B) को दर्शाती है।
• मध्यमा उंगली धारा की दिशा (I) को दर्शाती है।

विभिन्न दिशाओं में कंडक्टर पर चुंबकीय बल

जब कंडक्टर चुंबकीय क्षेत्र के समानांतर होता है (θ=0 ∘ या 180 ∘):

बल शून्य होता है क्योंकि

$sin\theta =0$

यदि कंडक्टर चुंबकीय क्षेत्र के साथ संरेखित है तो उस पर कोई बल कार्य नहीं करता है।

जब कंडक्टर चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत होता है (θ=90^∘):

बल अधिकतम होता है, जिसे

F=ILB द्वारा दिया जाता है।

यह वह स्थिति है जिसके तहत कंडक्टर को सबसे बड़ा धक्का लगता है।