காந்தப்புலத்தில் இயங்கும் மின்துகளொன்று உணரும் விசை

காந்தப்புலத்தில் இயங்கும் மின்துகளொன்று உணரும் விசை

 காந்தப்புலத்தில், q மின்னூட்டம் கொண்ட மின்துகளானது,  திசைவேகத்தில் இயங்கும் போது அது ஒரு விசையை உணர்கிறது. அவ்விசைக்கு லாரன்ஸ் விசை என்று பெயர். கவனமாக செய்யப்பட்ட சோதனைகளுக்குப் பின்பு காந்தப்புலத்தில் இயங்கும் மின்துகள் உணரும் விசையை லாரன்ஸ் கண்டறிந்தார்.

சமன்பாடுகள் (3.55) மற்றும் (3.56) லிருந்து நாம் அறிந்து கொள்வது

1.  ஆனது காந்தப்புலம்  க்கு நேர்த்தகவு

2.  ஆனது திசைவேகம் க்கு நேர்த்தகவு

3.  ஆனது திசைவேகம் மற்றும் காந்தப்புலத்திற்கு இடைப்பட்ட கோணத்தின் சைன் மதிப்பிற்கு நேர்த்தகவு

4.  ஆனது மின்னூட்டத்தின் எண்மதிப்பிற்குநேர்த்தகவு

5.   இன் திசை,  மற்றும்  இன் திசைகளுக்குஎப்போதும் செங்குத்தாகவே இருக்கும். ஏனென்றால்  ஆனது  மற்றும்  இன் குறுக்குப்பெருக்கல் மூலமாக வரையறை செய்யப்பட்டுள்ளது.

6. மற்ற காரணிகள் ஒன்றாக உள்ள நிலையில்,படம் 3.44 (ஆ) இல் உள்ளவாறு , எதிர்மின்துகள் உணரும்  இன் திசையானது, நேர்மின்துக்கள் உணரும்  இன் திசைக்கு எதிர்த்திசையில் இருக்கும்.

7. மின்துகள் q வின் திசைவேகம்  யானது காந்தப்புலம்  இன் திசையில் இருந்தால் சுழியாகும்.

டெஸ்லா வரையறை

காந்தப்புலத்தில், ஓரலகு திசை வேகத்தில் இயங்கும் ஓரலகு மின்னூட்டம் கொண்ட மின்துகளானது ஓரலகு விசையை உணர்ந்தால், அக்காந்தப்புலத்தின் வலிமை 1 டெஸ்லாவாகும்.

எடுத்துக்காட்டு 3.17

q மின்னூட்டம் பெற்ற துகளொன்று  காந்தப்புலத்தில்  என்ற திசைவேகத்தில் நேர்க்குறி y - திசையில் செல்கிறது. பின்வரும் நிபந்தனைகளின்படி லாரன்ஸ் விசையைக் கணக்கிடுக. (அ) காந்தப்புலம் நேர்க்குறிy - திசையில் உள்ள போது (ஆ) காந்தப்புலம் நேர்க்குறி z - திசையில் உள்ள போது (இ) துகளின் திசைவேகத்துடன்θ கோணத்தை ஏற்படுத்தும் காந்தப்புலம் zy தளத்தில் உள்ளபோது. மேற்கண்ட ஒவ்வொரு நிபந்தனைகளிலும் காந்தவிசையின் திசையினைக் குறிப்பிட்டு காட்டுக.

தீர்வு:

துகளின் திசைவேகம் = 

(அ) காந்தப்புலம், நேர்க்குறி y திசையில் உள்ளது இதிலிருந்து 

எனவே, மின்துகள் காந்தப்புலத்தின் திசையில் இயங்கும்போது அதன் மீது எவ்வித விசையும் செயல்படுவதில்லை.

(ஆ) காந்தப்புலம் நேர்க்குறி z - திசையில் உள்ளது இதிலிருந்து, 

எனவே, லாரன்ஸ் விசையின் எண்மதிப்பு qvB. மேலும் அதன்திசை நேர்க்குறிx-திசையின் வழியே அமையும்.

(இ) zy தளத்திலுள்ள காந்தப்புலம், துகளின் திசைவேகத்துடன்θ கோணத்தை ஏற்படுத்துகிறது.இதிலிருந்து

லாரன்ஸ் விசையிலிருந்து,

எடுத்துக்காட்டு 3.18

 திசைவேகத்தில் இயங்கும், q மின்னூட்டம் கொண்ட துகள் மீது செயல்படும் லாரன்ஸ் விசையினால் செய்யப்பட்ட வேலை மற்றும் விடுவிக்கப்பட்ட திறன் ஆகியவற்றைக் கணக்கிடு. மேலும் லாரன்ஸ் விசைக்கும், மின்துகளின் திசைவேகத்திற்கும் இடையே ஏற்படும் கோணத்தையும் காண்க. இறுதியாக முடிவுகளின் உட்கருத்தை விளக்குக.

தீர்வு

காந்தப்புலத்தில் இயங்கும் மின்னூட்டப்பட்ட துகளின் மீது செயல்படும் விசை 

காந்தப்புலத்தால் செய்யப்பட்ட வேலை

இங்கு x ஆனது  க்கு செங்குத்தாக உள்ளது. எனவே, (x ).=  அதாவது லாரன்ஸ் விசை மின்துகளின் மீது எவ்வித வேலையும் செய்யவில்லை என்பது இதன் பொருளாகும். வேலை இயக்க ஆற்றல் தேற்றத்தின்படி (11 - ஆம் வகுப்பு தொகுதி 1- இல் பாடம் 4ல் பகுதி 4.2.6 ஐப் பார்க்கவும்

 மற்றும் p இரண்டும் ஒன்றுக் கொன்று செங்குத்தாகும். எனவே லாரன்ஸ் விசைக்கும், மின்துகளின் திசைவேகத்திற்கும் உள்ள கோணம் 900 ஆகும். லாரன்ஸ்விசையானது திசைவேகத்தின் திசையை மட்டும் மாற்றும். ஆனால் திசைவேகத்தின் எண்மதிப்பை மாற்றாது. முடிவாக லாரன்ஸ் விசை எவ்வித வேலையைவும் செய்யவில்லை. மேலும் மின்துகளின் இயக்க ஆற்றலில் எந்த மாற்றத்தையும் நிகழ்த்தவில்லை.