चुंबकत्व स्थैतिकी
चुंबकत्व स्थैतिकी स्थिर विद्युत धाराओं और स्थायी चुंबकत्व द्वारा उत्पन्न स्थिर चुंबकीय क्षेत्रों का अध्ययन करती है।
Definition
स्थिर (समय-स्वतंत्र) विद्युत धाराओं और स्थैतिक चुंबकत्व से उत्पन्न होने वाले चुंबकीय क्षेत्रों, बलों और विभवों का अध्ययन, जो बायोट-सावर्ट नियम और समतुल्य रूप से एम्पीयर के नियम के साथ-साथ चुंबकीय क्षेत्र की विचलन-मुक्त प्रकृति द्वारा नियंत्रित होता है।
Scope
चुंबकत्व स्थैतिकी विद्युत चुंबकत्व की वह शाखा है जो चुंबकीय क्षेत्रों से संबंधित है जो समय के साथ नहीं बदलते हैं, जो स्थिर धाराओं या स्थैतिक चुंबकत्व द्वारा उत्पन्न होते हैं। इसमें बायोट-सावर्ट नियम, एम्पीयर का परिपथीय नियम, चुंबकीय सदिश विभव, धाराओं और द्विध्रुवों पर चुंबकीय बल और बलाघूर्ण, और चुंबकीय सामग्री की प्रतिक्रिया शामिल है। इसमें समय-भिन्न क्षेत्र और प्रेरण शामिल नहीं हैं, जो पूर्ण इलेक्ट्रोडायनामिक्स (विद्युतगतिकी) से संबंधित हैं।
Sub-topics
Core questions
- एक दी गई स्थिर धारा वितरण क्या चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है?
- चुंबकीय बल और बलाघूर्ण धाराओं और चुंबकीय द्विध्रुवों पर कैसे कार्य करते हैं?
- कोई चुंबकीय आवेश क्यों नहीं है, और उससे क्या निकलता है?
- सामग्री चुंबकत्व कैसे प्राप्त करती और संशोधित करती है?
Key concepts
- चुंबकीय क्षेत्र
- स्थिर धारा
- बायोट-सावर्ट नियम
- एम्पीयर का नियम
- चुंबकीय सदिश विभव
- चुंबकीय द्विध्रुव
- पारगम्यता
- लोरेंत्ज़ बल
Key theories
- बायोट-सावर्ट नियम
- प्रत्येक धारा तत्व धारा की दिशा और क्षेत्र बिंदु तक की रेखा दोनों के लंबवत एक चुंबकीय क्षेत्र का योगदान देता है, जो दूरी के व्युत्क्रम वर्ग के रूप में घटता है; परिपथ पर समाकलन करने से कुल क्षेत्र प्राप्त होता है।
- एम्पीयर का परिपथीय नियम
- एक बंद लूप के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र का रेखा समाकलन संलग्न धारा के पारगम्यता के गुणा के बराबर होता है, जो सममित धारा ज्यामिति के लिए गॉस के नियम के चुंबकत्व स्थैतिकी समकक्ष प्रदान करता है।
- चुंबकीय मोनोपोल की अनुपस्थिति
- कोई पृथक चुंबकीय आवेश नहीं देखा जाता है, इसलिए चुंबकीय क्षेत्र विचलन-मुक्त होता है और क्षेत्र रेखाएँ बंद लूप बनाती हैं; यह क्षेत्र को एक सदिश विभव के कर्ल के रूप में लिखने की अनुमति देता है।
Clinical relevance
चुंबकत्व स्थैतिकी इलेक्ट्रोमैग्नेट, चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग क्षेत्र डिजाइन, इलेक्ट्रिक मोटर और जनरेटर, चुंबकीय डेटा भंडारण, और प्लाज्मा और त्वरक भौतिकी में चुंबकीय परिरोध का आधार है।
History
ओर्स्टेड की 1820 की खोज कि एक धारा एक कंपास सुई को विक्षेपित करती है, ने बिजली को चुंबकत्व से जोड़ा। कुछ ही महीनों के भीतर बायोट और सावर्ट ने एक धारा के क्षेत्र को मापा, और एम्पीयर ने धाराओं के बीच बल नियम और परिपथीय नियम तैयार किया, जिससे चुंबकत्व स्थैतिकी एक मात्रात्मक विज्ञान के रूप में स्थापित हुई।
Key figures
- Hans Christian Ørsted
- André-Marie Ampère
- Jean-Baptiste Biot
- Félix Savart
Related topics
Seminal works
- jackson1998
- griffiths2017
- purcell2013
Frequently asked questions
- चुंबकत्व स्थैतिकी में चुंबकीय मोनोपोल क्यों नहीं होते हैं?
- कोई पृथक चुंबकीय आवेश कभी नहीं पाया गया है, इसलिए चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के कोई स्रोत या सिंक नहीं होते हैं और वे हमेशा स्वयं पर बंद होती हैं; इसे चुंबकीय क्षेत्र के शून्य विचलन होने से व्यक्त किया जाता है।
- एम्पीयर का नियम गॉस के नियम जैसा कैसे है?
- दोनों एक विभेदक क्षेत्र नियम को एक सुविधाजनक समाकल संबंध में बदलते हैं; गॉस का नियम विद्युत फ्लक्स को संलग्न आवेश से संबंधित करता है, जबकि एम्पीयर का नियम चुंबकीय क्षेत्र के संचलन को संलग्न धारा से संबंधित करता है, प्रत्येक सममित समस्याओं को सरल बनाता है।