ಪ್ರಸ್ತುತದೊಂದಿಗೆ ಸಮಾನಾಂತರ ವಾಹಕಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆ (ಸಮಾನಾಂತರ ಪ್ರವಾಹಗಳು)

ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಹಂತದಲ್ಲಿ, ನೇರ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರ B ಯ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ವೆಕ್ಟರ್ I ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು ಬಯೋಟ್-ಸವಾರ್ಡ್ ಕಾನೂನನ್ನು ಬಳಸುವುದು… ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪ್ರಸ್ತುತ ಕೋಶಗಳಿಂದ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ಎಲ್ಲಾ ಕೊಡುಗೆಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಬಯೋಟ್-ಸಾವರ್ಟ್ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ ವೆಕ್ಟರ್ r ನಿಂದ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾದ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಂಶ dI ಯ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ (SI ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ):

ಎರಡು ಸಮಾನಾಂತರ ಪ್ರವಾಹಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಕಾರ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಎಲ್ಲಾ ನಂತರ, ನಿಮಗೆ ತಿಳಿದಿರುವಂತೆ, ಪ್ರವಾಹಗಳು ತಮ್ಮದೇ ಆದ ಆಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ (ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರವಾಹದ) ಅನುಭವಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ. ಆಂಪೇರ್ಜ್ ಕ್ರಿಯೆ.

ಆಂಪಿಯರ್ನ ಬಲದ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ ನಿರ್ದೇಶಿಸಿದ ಪ್ರವಾಹಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಹಿಮ್ಮೆಟ್ಟಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲಾದ ಪ್ರವಾಹಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತವೆ.

ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ನೇರ ಪ್ರವಾಹ I ಗಾಗಿ, ನಾವು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರ B ಅನ್ನು ಅದರಿಂದ ಸ್ವಲ್ಪ ದೂರದಲ್ಲಿ R ಅನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಬೇಕು.

ಇದಕ್ಕಾಗಿ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಉದ್ದದ dl (ಪ್ರವಾಹದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ) ಒಂದು ಅಂಶವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿನ ಆಯ್ದ ಬಿಂದುಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಒಟ್ಟು ಕಾಂತೀಯ ಇಂಡಕ್ಷನ್ಗೆ ಉದ್ದದ ಈ ಅಂಶದ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತದ ಕೊಡುಗೆಯನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಮೊದಲು ನಾವು ಸಿಜಿಎಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಬರೆಯುತ್ತೇವೆ, ಅಂದರೆ, ಗುಣಾಂಕ 1 / ಸೆ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ ನಾವು ದಾಖಲೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತೇವೆ NE ನಲ್ಲಿಅಲ್ಲಿ ಕಾಂತೀಯ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಅಡ್ಡ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ, ವೆಕ್ಟರ್ dB ಪ್ರತಿ ಅಂಶ dl ಗೆ r ನ ಅಡ್ಡ ಉತ್ಪನ್ನ dl ನ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿದೆ, ಪರಿಗಣಿಸಲಾದ ಕಂಡಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಅದು ಎಲ್ಲಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಲೆಕ್ಕಿಸದೆ, ಅದನ್ನು ಯಾವಾಗಲೂ ರೇಖಾಚಿತ್ರದ ಸಮತಲದ ಹೊರಗೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ . ಫಲಿತಾಂಶವು ಹೀಗಿರುತ್ತದೆ:

ಕೊಸೈನ್ ಮತ್ತು dl ನ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು r ಮತ್ತು ಕೋನದಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು:

ಆದ್ದರಿಂದ dB ಗಾಗಿ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ರೂಪವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ:

ನಂತರ ನಾವು R ಅನ್ನು R ಮತ್ತು ಕೋನದ ಕೊಸೈನ್‌ನಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸುತ್ತೇವೆ:

ಮತ್ತು dB ಗಾಗಿ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ರೂಪವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ:

ನಂತರ ಈ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು -pi / 2 ರಿಂದ + pi / 2 ವರೆಗಿನ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ನಾವು B ಗಾಗಿ ಪ್ರಸ್ತುತದಿಂದ R ದೂರದಲ್ಲಿರುವ ಒಂದು ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ:

ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡ ಮೌಲ್ಯದ ವೆಕ್ಟರ್ ಬಿ, R ತ್ರಿಜ್ಯದ ಆಯ್ದ ವೃತ್ತಕ್ಕೆ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಸ್ತುತ I ಲಂಬವಾಗಿ ಹಾದುಹೋಗುವ ಮಧ್ಯದ ಮೂಲಕ, ನಾವು ಯಾವ ವೃತ್ತದ ಬಿಂದುವನ್ನು ಆರಿಸಿದರೂ, ಯಾವಾಗಲೂ ಈ ವಲಯಕ್ಕೆ ಸ್ಪರ್ಶವಾಗಿ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಹೇಳಬಹುದು. . ಇಲ್ಲಿ ಅಕ್ಷೀಯ ಸಮ್ಮಿತಿ ಇದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ವೃತ್ತದ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲೂ ವೆಕ್ಟರ್ B ಒಂದೇ ಉದ್ದವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಈಗ ನಾವು ಸಮಾನಾಂತರ ನೇರ ಪ್ರವಾಹಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತೇವೆ ಮತ್ತು ಅವರ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುತ್ತೇವೆ. ಸಮಾನಾಂತರ ಪ್ರವಾಹಗಳು ಒಂದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ ಎಂದು ಊಹಿಸಿ.

R ತ್ರಿಜ್ಯದ ವೃತ್ತದ ರೂಪದಲ್ಲಿ ನಾವು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ರೇಖೆಯನ್ನು ಸೆಳೆಯೋಣ (ಇದನ್ನು ಮೇಲೆ ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ).ಮತ್ತು ಎರಡನೇ ಕಂಡಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಈ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಸಾಲಿನಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಹಂತದಲ್ಲಿ ಮೊದಲನೆಯದಕ್ಕೆ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಇಡೋಣ, ಅಂದರೆ, ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ, ಅದರ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು (ಆರ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ) ನಾವು ಈಗ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಕಲಿತಿದ್ದೇವೆ.

ಈ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು ರೇಖಾಚಿತ್ರದ ಸಮತಲವನ್ನು ಮೀರಿ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತ I2 ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಉದ್ದದ ಎಲ್ 2 ಒಂದು ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್‌ಗೆ ಸಮಾನವಾದ ಅಂಶವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡೋಣ (ಸಿಜಿಎಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಉದ್ದದ ಘಟಕ). ನಂತರ ಅದರ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ. ನಾವು ಬಳಸುತ್ತೇವೆ ಆಂಪಿಯರ್ ಕಾನೂನು… ಮೇಲಿನ ಪ್ರಸ್ತುತ I2 ನ ಉದ್ದ dl2 ಅಂಶದ ಸೈಟ್‌ನಲ್ಲಿ ನಾವು ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ, ಇದು ಇದಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ:

ಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ರಸ್ತುತ I2 ನ ಪ್ರತಿ ಯುನಿಟ್ ಉದ್ದದ ಸಂಪೂರ್ಣ ಪ್ರಸ್ತುತ I1 ನಿಂದ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಬಲವು ಇದಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ:

ಇದು ಎರಡು ಸಮಾನಾಂತರ ಪ್ರವಾಹಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಬಲವಾಗಿದೆ. ಪ್ರವಾಹಗಳು ಏಕಮುಖವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಮತ್ತು ಅವು ಆಕರ್ಷಿಸುವುದರಿಂದ, ಪ್ರಸ್ತುತ I1 ನ ಬದಿಯಲ್ಲಿರುವ F12 ಬಲವು ಪ್ರಸ್ತುತ I1 ಕಡೆಗೆ ಪ್ರಸ್ತುತ I2 ಅನ್ನು ಎಳೆಯುವಂತೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಸಮಾನ ಪ್ರಮಾಣದ F21 ಬಲ ಆದರೆ ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಮೂರನೇ ನಿಯಮಕ್ಕೆ ಅನುಸಾರವಾಗಿ F12 ಬಲದ ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲಾಗಿದೆ.

SI ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ, ಎರಡು ನೇರ ಸಮಾನಾಂತರ ಪ್ರವಾಹಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಬಲವನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ಸೂತ್ರದಿಂದ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅನುಪಾತದ ಅಂಶವು ಕಾಂತೀಯ ಸ್ಥಿರಾಂಕವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ: