காந்தவியல் மற்றும் மின்னோட்டத்தின் காந்த விளைவுகள் - Study Notes

பாடச் சுருக்கம்

இப்பாடம் புவிக்காந்தப்புலம், காந்தத்தின் அடிப்படைப் பண்புகள் மற்றும் மின்னோட்டம் பாயும் கடத்திகளால் உருவாகும் காந்த விளைவுகளைப் பற்றி விரிவாக விளக்குகிறது. மேலும், பயட்-சாவர்ட் விதி, ஆம்பியர் சுற்று விதி மற்றும் சீரான காந்தப்புலத்தில் துகள்கள் மற்றும் கடத்திகளின் இயக்கம் குறித்த லாரன்ஸ் விசையின் பல்வேறு பயன்பாடுகளை இது உள்ளடக்கியுள்ளது.

கற்றலின் நோக்கங்கள்

• புவிக்காந்தப்புலத்தின் கூறுகள் மற்றும் காந்த இருமுனை பண்புகளைப் புரிந்துகொள்ளுதல்.
• காந்தப் பொருட்களின் வகைப்பாடுகளை (டயா, பாரா, பெர்ரோ) ஒப்பிடுதல்.
• மின்னோட்டத்தினால் ஏற்படும் காந்தப்புலத்தைக் கணக்கிட பயட்-சாவர்ட் மற்றும் ஆம்பியர் சுற்று விதிகளைப் பயன்படுத்துதல்.
• மின்னோட்டம் பாயும் கடத்திகளுக்கு இடையிலான விசை மற்றும் இயங்கு சுருள் கால்வனோமீட்டரின் செயல்பாட்டைக் கற்றல்.

முக்கியக் கருத்துக்கள் மற்றும் வரையறைகள்

காந்த இருமுனை திருப்புத்திறன்: ஒரு காந்தத்தின் முனை வலிமை மற்றும் அதன் காந்த நீளம் ஆகியவற்றின் பெருக்கற்பலன் ஆகும். இதன் அலகு \(Am^{2}\).

காந்தப் பாயம்: கொடுக்கப்பட்ட பரப்பிற்கு செங்குத்தாகச் செல்லும் காந்தப்புலக் கோடுகளின் எண்ணிக்கை ஆகும். இதன் அலகு வெபர் (\(Wb\)).

க்யூரி விதி: ஒரு பாரா காந்தப் பொருளின் காந்த ஏற்புத்திறன், அதன் தனி வெப்பநிலைக்கு எதிர்த்தகவில் இருக்கும்.

லாரன்ஸ் விசை: காந்தப்புலத்தில் இயங்கும் மின்னூட்டம் பெற்ற துகள் உணரும் விசை ஆகும். இது \(\vec{F} = q(\vec{v} \times \vec{B})\) என வரையறுக்கப்படுகிறது.

கணக்கிடும் முறைகள்

அச்சுக்கோட்டில் காந்தப்புலம்

ஒரு சட்டக் காந்தத்தின் மையத்திலிருந்து அச்சுக்கோட்டில் \(r\) தொலைவில் உள்ள புள்ளியில் காந்தப்புலம் கணக்கிட \(B_{axial} = \frac{\mu_0}{4\pi} \frac{2p_m}{r^3}\) என்ற சமன்பாடு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

கால்வனோமீட்டரை மாற்றும் முறை

கால்வனோமீட்டரை அம்மீட்டராக மாற்ற மிகக் குறைந்த மின்தடையை (Shunt) பக்க இணைப்பில் இணைக்க வேண்டும். வோல்ட்மீட்டராக மாற்ற மிக அதிக மின்தடையைத் தொடர் இணைப்பில் இணைக்க வேண்டும்.

பொதுவான தேர்வுத் தவறுகள்

• காந்த நீளத்தை (\(2l\)) கணக்கிடும்போது வடிவியல் நீளத்துடன் குழப்பிக் கொள்ளுதல்.
• வலதுகை பெருவிரல் விதியைப் பயன்படுத்தி காந்தப்புலத் திசையைக் கண்டறிவதில் பிழைகள் செய்தல்.
• அச்சுக்கோடு மற்றும் நடுவரைக்கோடு சூத்திரங்களில் எண் 2-ஐ (2 factor) மாற்றிப் பயன்படுத்துதல்.

தேர்வு குறிப்புகள்

• டயா, பாரா மற்றும் பெர்ரோ காந்தப் பொருட்களின் பண்புகளை அட்டவணைப்படுத்தி ஒப்பிட்டுப் படிப்பது அவசியம்.
• சைலட்ரான் மற்றும் கால்வனோமீட்டர் உணர்திறன் தொடர்பான கணக்குகளுக்கு அதிக முக்கியத்துவம் தரவும்.
• பயட்-சாவர்ட் விதியின் வெக்டர் வடிவத்தைச் சரியாக நினைவில் கொள்ளவும்.