Lenz's Law ব্যাখ্যা করা
লেনজের সূত্র, যা রাশিয়ান পদার্থবিজ্ঞানী হাইনরিচ লেনজ (১৮০৪-১৮৬৫) এর নামে নামকরণ করা হয়েছে, তড়িৎচৌম্বকত্বের একটি মৌলিক নীতি। এই সূত্র অনুসারে, একটি বন্ধ পরিবহন লুপে উৎপন্ন তড়িৎ গতিশীল বল (emf) সর্বদা যে চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিবর্তন তাকে বিরোধী হয়। এর অর্থ হল, উৎপন্ন প্রবাহ এমন একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে যা প্রাথমিক চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিবর্তনকে বিরোধী করে, যা শক্তির সংরক্ষণের নীতি অনুসরণ করে।
লেনজের সূত্র বোঝা আমাদের দৈনন্দিন জীবনের বিভিন্ন প্রয়োগের পশ্চাতে বিজ্ঞানের প্রতি আন্তরিক বিশ্বাস দেয়, যেমন তড়িৎ জেনারেটর, মোটর, ইনডাক্টর এবং ট্রান্সফরমার। লেনজের সূত্রের নীতিগুলি নিয়ে গভীর প্রবেশ করলে, আমরা আমাদের চারপাশের তড়িৎচৌম্বক বিশ্বের অভ্যন্তরীণ কাজের প্রতি বিশ্বাস পাই।
লেনজের সূত্র, যা রাশিয়ান পদার্থবিজ্ঞানী হাইনরিচ লেনজ (১৮০৪-১৮৬৫) এর নামে নামকরণ করা হয়েছে, তড়িৎচৌম্বক প্ররোচিত একটি মৌলিক নীতি। এই সূত্র অনুসারে, একটি বন্ধ পরিবহন লুপে উৎপন্ন তড়িৎ গতিশীল বল (emf) সর্বদা যে চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিবর্তন তাকে বিরোধী হয়। সহজ কথায়, উৎপন্ন প্রবাহের দিক এমন একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে যা প্রাথমিক চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিবর্তনকে বিরোধী করে।
লেনজের সূত্র একটি মৌলিক তড়িৎচৌম্বক নিয়ম যা বলে যে, একটি পরিবহনে উৎপন্ন তড়িৎ গতিশীল বল (EMF) সর্বদা যে পরিবর্তন তাকে বিরোধী হয়। গাণিতিকভাবে, লেনজের সূত্রকে এভাবে প্রকাশ করা যায়:
EMF = -dΦ/dt
যেখানে EMF হল তড়িৎ গতিশীল বল, Φ হল চৌম্বক ফ্লাক্স, এবং dt হল সময়ের পরিবর্তন। সমীকরণের নেগেটিভ চিহ্ন দ্বারা বোঝানো হয় যে, উৎপন্ন EMF ফ্লাক্সের পরিবর্তনের বিপরীত দিকে থাকে।
লেনজের সূত্র ফারাডের তড়িৎচৌম্বক প্ররোচিত সূত্রের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত, যা বলে যে, একটি পরিবর্তনশীল চৌম্বক ক্ষেত্র একটি পরিবহনে EMF উৎপন্ন করে। ফারাডের সূত্র গাণিতিকভাবে এভাবে প্রকাশ করা যায়:
EMF = -dΦ/dt
যেখানে EMF হল তড়িৎ গতিশীল বল, Φ হল চৌম্বক ফ্লাক্স, এবং dt হল সময়ের পরিবর্তন।
আম্পেরের সূত্র এবং বিওট-সাভার্ট সূত্রও লেনজের সূত্রের সাথে সম্পর্কিত, কারণ তারা প্রবাহ এবং চার্জের উপস্থিতিতে তড়িৎ এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের আচরণ বর্ণনা করে। আম্পেরের সূত্র বলে যে, একটি প্রবাহ-বহনকারী তারের চারপাশের চৌম্বক ক্ষেত্র প্রবাহ এবং তার থেকে দূরত্বের সমানুপাতিক। বিওট-সাভার্ট সূত্র একটি প্রবাহ-বহনকারী তার বা এক গ্রুপ তার দ্বারা উৎপন্ন চৌম্বক ক্ষেত্র বর্ণনা করে।
এই সূত্রগুলি একত্রে বিভিন্ন পরিস্থিতিতে তড়িৎ এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের আচরণের সম্পূর্ণ বর্ণনা প্রদান করে। ফলস্বরূপ, তারা তড়িৎ মোটর, জেনারেটর, ট্রান্সফরমার এবং অন্যান্য ডিভাইসের কাজ বোঝার জন্য অপরিহার্য।
এটি ভালভাবে বোঝার জন্য, একটি বার চুম্বক একটি তারের কয়েলের দিকে যাওয়ার পরিস্থিতি বিবেচনা করুন। যখন চুম্বক কয়েলের কাছাকাছি যায়, তখন কয়েল দিয়ে পার হওয়া চৌম্বক ক্ষেত্রের লাইনগুলি বৃদ্ধি পায়। লেনজের সূত্র অনুসারে, কয়েলে উৎপন্ন emf এর পোলারিটি চৌম্বক ফ্লাক্সের বৃদ্ধির বিরোধী হয়। এই বিরোধিতা একটি উৎপন্ন ক্ষেত্র তৈরি করে যা চুম্বকের গতির বিরোধী, শেষ পর্যন্ত এটি ধীর করে। একইভাবে, যখন চুম্বক কয়েল থেকে দূরে যায়, তখন উৎপন্ন emf চৌম্বক ফ্লাক্সের হ্রাসের বিরোধী হবে, একটি উৎপন্ন ক্ষেত্র তৈরি করবে যা চুম্বককে স্থানে রাখার চেষ্টা করবে।
যে উৎপন্ন ক্ষেত্র চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিবর্তনকে বিরোধী করে, তা ডানহাতের নিয়ম অনুসরণ করে। যদি আমরা আমাদের ডানহাত কয়েলের চারপাশে রাখি যাতে আমাদের আঙুলগুলি চৌম্বক ক্ষেত্রের লাইনের দিকে দেখে, তাহলে আমাদের বৃষ্টি চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিবর্তনের বিরোধী একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করা প্রবাহের দিকে দেখবে।
চুম্বকের পোলও লেনজের সূত্রে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। যখন চুম্বকের উত্তর পোল কয়েলের দিকে যায়, তখন উৎপন্ন প্রবাহ এমন একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে যা উত্তর পোলের প্রবেশকে বিরোধী করে। বিপরীতভাবে, যখন চুম্বকের দক্ষিণ পোল কয়েলের দিকে যায়, তখন উৎপন্ন প্রবাহ এমন একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে যা দক্ষিণ পোলের প্রবেশকে বিরোধী করে। উৎপন্ন প্রবাহের দিক ডানহাতের নিয়ম অনুসরণ করে, যা আমরা আগে আলোচনা করেছি।
এটি ফারাডের তড়িৎচৌম্বক প্ররোচিত সূত্রের সাথে সম্পর্কিত, যা ব্যাখ্যা করে যে কিভাবে একটি পরিবর্তনশীল চৌম্বক ক্ষেত্র একটি পরিবহনে এমএফ উৎপন্ন করতে পারে। ফারাডের সূত্র গাণিতিকভাবে উৎপন্ন এমএফ এবং চৌম্বক ফ্লাক্সের হারের পরিবর্তনের মধ্যে সম্পর্ক বর্ণনা করে। এটি ফারাডের সূত্র অনুসরণ করে, কারণ এটি চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিবর্তনের উত্তরে উৎপন্ন এমএফের দিক নিয়ন্ত্রণ করে।
এটি এডি কারেন্টের ঘটনার সাথেও সম্পর্কিত। এডি কারেন্ট হল পরিবর্তনশীল চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা পরিবহনে উৎপন্ন বৃত্তাকার তড়িৎ প্রবাহ। এই প্রবাহের প্রবাহ তাদের নিজস্ব চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে, যা প্রাথমিক চৌম্বক ক্ষেত্রকে বিরোধী করে, যা লেনজের সূত্রের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। এই প্রভাব ট্রেনের ব্রেকিং সিস্টেম এবং ইনডাকশন কুকটপের মতো প্রায়শই ব্যবহৃত হয়।
এটি আমাদের দৈনন্দিন জীবনে বিভিন্ন ব্যবহারিক প্রয়োগ রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, এটি তড়িৎ জেনারেটরের ডিজাইন এবং কাজে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, যা যান্ত্রিক শক্তিকে তড়িৎ শক্তিতে রূপান্তর করে। জেনারেটরে, একটি ঘূর্ণনশীল কয়েল একটি পরিবর্তনশীল চৌম্বক ক্ষেত্র অনুভব করে, যা এমএফ উৎপন্ন করে। এই উৎপন্ন এমএফের দিক লেনজের সূত্র দ্বারা নির্ধারিত হয়, যা নিশ্চিত করে যে সিস্টেম শক্তি সংরক্ষণ করে। একইভাবে, তড়িৎ মোটর লেনজের সূত্রের উপর ভিত্তি করে কাজ করে। তড়িৎ মোটরে, চৌম্বক ক্ষেত্র এবং উৎপন্ন এমএফ এর মধ্যে সাক্ষাৎ একটি টর্ক তৈরি করে যা মোটরকে চালায়।
এটি ইনডাক্টর এবং ট্রান্সফরমারের ডিজাইনে একটি অপরিহার্য ধারণা। ইনডাক্টর হল তড়িৎ উপাদান যা প্রবাহ দিয়ে তাদের চৌম্বক ক্ষেত্রে শক্তি সঞ্চয় করে। তারা প্রবাহের যে কোনও পরিবর্তনকে বিরোধী করে, যা লেনজের সূত্রের নীতি অনুসরণ করে। ট্রান্সফরমার, যা পরিবহনের মধ্যে তড়িৎ শক্তি স্থানান্তর করতে ব্যবহৃত হয়, তড়িৎচৌম্বক প্ররোচিত ঘটনার ব্যবহার করে। এটি বোঝা দ্বারা, প্রকৌশলীরা ট্রান্সফরমার ডিজাইন করতে পারেন।
