విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం - ఆవిష్కరణ మరియు భౌతిక లక్షణాల చరిత్ర

ఎలక్ట్రిక్ మరియు అయస్కాంత దృగ్విషయాలు పురాతన కాలం నుండి మానవాళికి తెలుసు, అన్ని తరువాత వారు మెరుపును చూశారు మరియు అనేక మంది పురాతన ప్రజలు కొన్ని లోహాలను ఆకర్షించే అయస్కాంతాల గురించి తెలుసు. బాగ్దాద్ బ్యాటరీ, 4000 సంవత్సరాల క్రితం కనుగొనబడింది, మానవజాతి మన రోజులకు చాలా కాలం ముందు విద్యుత్తును ఉపయోగించిందని మరియు అది ఎలా పనిచేస్తుందో స్పష్టంగా తెలుసని రుజువులలో ఒకటి. ఏది ఏమైనప్పటికీ, 19వ శతాబ్దం ప్రారంభం వరకు, విద్యుత్ మరియు అయస్కాంతత్వం ఎల్లప్పుడూ ఒకదానికొకటి విడివిడిగా పరిగణించబడుతున్నాయని, అవి సంబంధం లేని దృగ్విషయంగా పరిగణించబడుతున్నాయని మరియు భౌతికశాస్త్రంలోని వివిధ శాఖలకు చెందినవని నమ్ముతారు.

1269లో ఫ్రెంచ్ శాస్త్రవేత్త పీటర్ పెరెగ్రిన్ (నైట్ పియరీ ఆఫ్ మెరికోర్ట్) ఉక్కు సూదులను ఉపయోగించి గోళాకార అయస్కాంతం ఉపరితలంపై అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని గుర్తించి, ఫలితంగా అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలు రెండు బిందువుల వద్ద కలుస్తున్నాయని నిర్ధారించినప్పుడు అయస్కాంత క్షేత్రంపై అధ్యయనం ప్రారంభమైంది. భూమి యొక్క ధ్రువాలతో సారూప్యత ద్వారా "ధృవాలు".

1819లో మాత్రమే తన ప్రయోగాలలో ఒయర్స్డ్.కరెంట్ మోసే తీగ దగ్గర ఉంచిన దిక్సూచి సూది యొక్క విక్షేపాన్ని కనుగొన్నారు, ఆపై శాస్త్రవేత్త విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత దృగ్విషయాల మధ్య కొంత సంబంధం ఉందని నిర్ధారించారు.

5 సంవత్సరాల తరువాత, 1824 లో, ఆంపియర్ ఒక అయస్కాంతంతో కరెంట్ మోసే వైర్ యొక్క పరస్పర చర్యను, అలాగే వైర్ల పరస్పర చర్యను గణితశాస్త్రంలో వివరించగలిగింది, కాబట్టి అది కనిపించింది. ఆంపియర్ యొక్క చట్టం: "ఒక ఏకరీతి అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉంచిన కరెంట్-వాహక తీగపై పనిచేసే శక్తి వైర్ పొడవుకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది, మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్ వెక్టర్, మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్ వెక్టర్ మరియు వైర్ మధ్య కోణం యొక్క ప్రస్తుత మరియు సైన్ «.

కరెంట్‌పై అయస్కాంతం యొక్క ప్రభావానికి సంబంధించి, శాశ్వత అయస్కాంతం లోపల మైక్రోస్కోపిక్ క్లోజ్డ్ కరెంట్‌లు ఉన్నాయని ఆంపియర్ సూచించాడు, ఇవి ప్రస్తుత-వాహక కండక్టర్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంతో సంకర్షణ చెందే అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తాయి.

మరో 7 సంవత్సరాల తరువాత, 1831 లో, ఫెరడే ప్రయోగాత్మకంగా విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క దృగ్విషయాన్ని కనుగొన్నాడు, అనగా, ఈ కండక్టర్‌పై మారుతున్న అయస్కాంత క్షేత్రం పనిచేసే సమయంలో కండక్టర్‌లో ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ కనిపించడం యొక్క వాస్తవాన్ని అతను స్థాపించగలిగాడు. చూడు - విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క దృగ్విషయం యొక్క ఆచరణాత్మక అనువర్తనం.

ఉదాహరణకు, వైర్ దగ్గర శాశ్వత అయస్కాంతాన్ని తరలించడం ద్వారా, మీరు దానిలో పల్సేటింగ్ కరెంట్‌ను పొందవచ్చు మరియు రెండవ కాయిల్ ఉన్న సాధారణ ఐరన్ కోర్‌పై ఒక పల్సేటింగ్ కరెంట్‌ను వర్తింపజేయడం ద్వారా, పల్సేటింగ్ కరెంట్ ఉంటుంది. రెండవ కాయిల్‌లో కూడా కనిపిస్తాయి.

33 సంవత్సరాల తరువాత, 1864లో, మాక్స్వెల్ ఇప్పటికే తెలిసిన విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత దృగ్విషయాలను గణితశాస్త్రంలో సంగ్రహించడంలో విజయం సాధించాడు - అతను విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క సిద్ధాంతాన్ని సృష్టించాడు, దీని ప్రకారం విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం పరస్పరం అనుసంధానించబడిన విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత క్షేత్రాలను కలిగి ఉంటుంది. కాబట్టి, మాక్స్‌వెల్‌కు ధన్యవాదాలు, ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్‌లో మునుపటి ప్రయోగాల ఫలితాలను శాస్త్రీయంగా కలపడం సాధ్యమైంది.

మాక్స్వెల్ యొక్క ఈ ముఖ్యమైన ముగింపుల యొక్క పరిణామం ఏమిటంటే, సూత్రప్రాయంగా, విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రంలో ఏదైనా మార్పు విద్యుదయస్కాంత తరంగాలను ఉత్పత్తి చేయాలి, అది అంతరిక్షంలో మరియు విద్యుద్వాహక మాధ్యమంలో వ్యాప్తి చెందుతుంది, ఇది మాధ్యమం యొక్క అయస్కాంత మరియు విద్యుద్వాహక పర్మిటివిటీపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ప్రచారం ఉంగరాల కోసం.

శూన్యత కోసం, ఈ వేగం కాంతి వేగానికి సమానం అని తేలింది, దీనికి సంబంధించి మాక్స్వెల్ కాంతి కూడా విద్యుదయస్కాంత తరంగాని భావించాడు మరియు ఈ ఊహ తరువాత ధృవీకరించబడింది (అయితే జంగ్ కాంతి తరంగ స్వభావాన్ని ఓర్స్టెడ్ కంటే చాలా కాలం ముందు ఎత్తి చూపాడు. ప్రయోగాలు).

మాక్స్వెల్, మరోవైపు, విద్యుదయస్కాంతత్వానికి గణిత శాస్త్ర ఆధారాన్ని సృష్టించాడు మరియు 1884లో మాక్స్వెల్ యొక్క ప్రసిద్ధ సమీకరణాలు ఆధునిక రూపంలో కనిపించాయి. 1887లో, హెర్ట్జ్ మాక్స్‌వెల్ యొక్క సిద్ధాంతాన్ని ధృవీకరించాడు విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు: ట్రాన్స్‌మిటర్ పంపిన విద్యుదయస్కాంత తరంగాలను రిసీవర్ తీసుకుంటుంది.

క్లాసికల్ ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్ విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాల అధ్యయనంతో వ్యవహరిస్తుంది.క్వాంటం ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్ ఫ్రేమ్‌వర్క్‌లో, విద్యుదయస్కాంత వికిరణం ఫోటాన్‌ల ప్రవాహంగా పరిగణించబడుతుంది, దీనిలో విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్య క్యారియర్ కణాలు - ఫోటాన్‌లు - ద్రవ్యరాశి లేని వెక్టర్ బోసాన్‌ల ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది, వీటిని విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ప్రాథమిక క్వాంటం ఉత్తేజితాలుగా సూచించవచ్చు. కాబట్టి, ఫోటాన్ అనేది క్వాంటం ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్ కోణం నుండి విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క క్వాంటం.

విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్య నేడు భౌతిక శాస్త్రంలో ప్రాథమిక పరస్పర చర్యలలో ఒకటిగా పరిగణించబడుతుంది మరియు విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం గురుత్వాకర్షణ మరియు ఫెర్మియోనిక్ క్షేత్రాలతో పాటు ప్రాథమిక భౌతిక క్షేత్రాలలో ఒకటి.

విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క భౌతిక లక్షణాలు

విద్యుత్ లేదా అయస్కాంత క్షేత్రాలు లేదా అంతరిక్షంలో రెండింటి ఉనికిని చార్జ్ చేయబడిన కణంపై లేదా కరెంట్‌పై విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క బలమైన చర్య ద్వారా నిర్ధారించవచ్చు.

ఎలెక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ ఒక నిర్దిష్ట శక్తితో కదులుతున్న మరియు స్థిరమైన ఎలెక్ట్రిక్ ఛార్జీలపై పనిచేస్తుంది, ఇది ఒక నిర్దిష్ట సమయంలో అంతరిక్షంలో ఒక నిర్దిష్ట బిందువు వద్ద విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క బలం మరియు పరీక్ష ఛార్జ్ q పరిమాణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

పరీక్షా ఛార్జ్‌పై విద్యుత్ క్షేత్రం పనిచేసే శక్తిని (పరిమాణం మరియు దిశ) తెలుసుకోవడం మరియు ఛార్జ్ యొక్క పరిమాణాన్ని తెలుసుకోవడం, అంతరిక్షంలో ఇచ్చిన పాయింట్ వద్ద విద్యుత్ క్షేత్ర బలం E కనుగొనవచ్చు.

ఎలెక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ ఎలెక్ట్రిక్ ఛార్జీల ద్వారా సృష్టించబడుతుంది, దాని శక్తి రేఖలు ధనాత్మక ఛార్జీల వద్ద ప్రారంభమవుతాయి (వాటి నుండి షరతులతో ప్రవహిస్తాయి) మరియు ప్రతికూల ఛార్జీల వద్ద ముగుస్తుంది (షరతులతో వాటిలోకి ప్రవహిస్తుంది). అందువలన, విద్యుత్ ఛార్జీలు విద్యుత్ క్షేత్రానికి మూలాలు. ఎలెక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ యొక్క మరొక మూలం మారుతున్న అయస్కాంత క్షేత్రం, ఇది మాక్స్వెల్ సమీకరణాల ద్వారా గణితశాస్త్రపరంగా నిరూపించబడింది.

ఎలెక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ వైపు నుండి విద్యుత్ ఛార్జ్పై పనిచేసే శక్తి విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం వైపు నుండి ఇచ్చిన ఛార్జ్పై పనిచేసే శక్తిలో భాగం.

ఒక అయస్కాంత క్షేత్రం విద్యుత్ ఛార్జీలు (ప్రవాహాలు) లేదా సమయం మారుతున్న విద్యుత్ క్షేత్రాల ద్వారా సృష్టించబడుతుంది (మాక్స్వెల్ సమీకరణాలలో కనిపించే విధంగా) మరియు కదిలే విద్యుత్ చార్జీలపై మాత్రమే పనిచేస్తుంది.

కదిలే ఛార్జ్‌పై అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క చర్య యొక్క బలం అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ఇండక్షన్, కదిలే ఛార్జ్ యొక్క పరిమాణం, దాని కదలిక వేగం మరియు అయస్కాంత క్షేత్రం B యొక్క ఇండక్షన్ వెక్టర్ మధ్య కోణం యొక్క సైన్కి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. మరియు ఛార్జ్ యొక్క కదలిక వేగం యొక్క దిశ. ఈ బలాన్ని తరచుగా లోరెంజోబాచే ఫోర్స్ అని పిలుస్తారు, ఇది "అయస్కాంత" భాగం మాత్రమే.

వాస్తవానికి, లోరెంజ్ శక్తి విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత భాగాలను కలిగి ఉంటుంది. అయస్కాంత క్షేత్రం విద్యుత్ ఛార్జీలను (ప్రవాహాలు) కదిలించడం ద్వారా సృష్టించబడుతుంది, దాని శక్తి రేఖలు ఎల్లప్పుడూ మూసివేయబడతాయి మరియు కరెంట్‌ను కవర్ చేస్తాయి.