میں کس طریقے سے مغناطیسی میدان کو صرف الیکٹرک اور صرف مغناطیسی میں تقسیم کر سکتا ہوں

ایک الیکٹرو میگنیٹک فیلڈ (Electromagnetic Field) ایک الیکٹرک فیلڈ (Electric Field) اور ایک میگنیٹک فیلڈ (Magnetic Field) کا مجموعہ ہوتا ہے، جو میکسول کے مساوات کے ذریعے مربوط ہوتے ہیں۔ الیکٹرو میگنیٹک فیلڈ کو صرف الیکٹرک فیلڈ اور صرف میگنیٹک فیلڈ میں تفکیک کرنے کے لیے ہمیں یہ سمجھنا چاہیے کہ ان فیلڈز کیسے تفاعل کرتے ہیں اور خاص شرائط کے تحت ان کی کیسے مستقل طور پر تجزیہ کیا جا سکتا ہے۔

1. الیکٹرو میگنیٹک فیلڈ کی بنیادی خصوصیات کا فہم

الیکٹرو میگنیٹک فیلڈ ایک چار بعدی ویکٹر فیلڈ ہے جو الیکٹرک فیلڈ اور میگنیٹک فیلڈ سے مل کر بنتا ہے۔ نسبیتی دستاویزات کے تحت الیکٹرک اور میگنیٹک فیلڈ کو ایک متحدہ ٹینسر فیلڈ کے حصے کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے۔ تاہم، غیر نسبیتی شرائط کے تحت ہم ان کے بارے میں جداگانہ طور پر بات کر سکتے ہیں۔

2. الیکٹرک فیلڈ اور میگنیٹک فیلڈ کو الگ کرنا

الیکٹرو میگنیٹک فیلڈ میں الیکٹرک اور میگنیٹک فیلڈ کے اجزا کو الگ کرنے کے لیے ہم درج ذیل طبیعی مقداروں پر مبنی تجزیہ کر سکتے ہیں:

الیکٹرک فیلڈ

الیکٹرک فیلڈ E الیکٹرک کارج کی تقسیم کی وجہ سے پیدا ہوتا ہے۔ اس کی تعریف کی جا سکتی ہے:

میکسول کی پہلی مساوات (گاؤس کا قانون):

∇⋅E=ρ/ϵ0

• ρ کارج کثافت ہے، اور ϵ0 خلا کی معمولی الیکٹرکی توانائی ہے۔

• میکسول کی چوتھی مساوات (فاراڈے کا القاء کا قانون):

∇×E=−∂B/∂t

اس کا مطلب ہے کہ الیکٹرک فیلڈ کی تبدیلی میگنیٹک فیلڈ کی وقت کے تناسب سے متعلق ہوتی ہے۔

میگنیٹک فیلڈ

میگنیٹک فیلڈ B حرکت پذیر کارج یا دہرے کی وجہ سے پیدا ہوتا ہے۔ اس کی تعریف یہ ہے:

میکسول کی دوسری مساوات:∇⋅B=0، یہ ظاہر کرتا ہے کہ منفرد میگنیٹک مونوپول موجود نہیں ہیں۔

میکسول کی تیسری مساوات

∇×B=μ0J+μ0ϵ0 ∂E/∂t

J دہرے کی کثافت ہے، اور μ0 خلا کی معمولی میگنیٹک توانائی ہے۔

3. خاص شرائط میں صرف الیکٹرک فیلڈ اور صرف میگنیٹک فیلڈ کا تجزیہ

خیال کی خاص شرائط کے تحت الیکٹرو میگنیٹک فیلڈ کو صرف الیکٹرک فیلڈ یا صرف میگنیٹک فیلڈ میں سادہ کیا جا سکتا ہے:

صرف الیکٹرک فیلڈ

جب کوئی وقت کے تناسب میں تبدیل ہونے والا میگنیٹک فیلڈ (یعنی ∂B/∂t =0) نہ ہو تو الیکٹرک فیلڈ صرف الیکٹرک فیلڈ ہوتا ہے۔

مثال کے طور پر، الیکٹرو سٹیٹکس میں، الیکٹرک فیلڈ صرف ثابت کارج کی تقسیم سے پیدا ہوتا ہے۔

صرف میگنیٹک فیلڈ

جب کوئی وقت کے تناسب میں تبدیل ہونے والا الیکٹرک فیلڈ (یعنی ∂E/∂t=0) نہ ہو تو میگنیٹک فیلڈ صرف میگنیٹک فیلڈ ہوتا ہے۔

مثال کے طور پر، مستقیم دہرے کے ذریعے پیدا ہونے والے میگنیٹک فیلڈ میں، میگنیٹک فیلڈ صرف دائمی دہرے کی وجہ سے پیدا ہوتا ہے۔

4. ریاضیاتی اظہارات

معمولی استعمال میں ہم میکسول کی مساوات کو حل کرتے ہیں تاکہ الیکٹرو میگنیٹک فیلڈ کی مخصوص شکلیں حاصل کی جا سکیں۔ صرف الیکٹرک اور میگنیٹک فیلڈ کے لیے ہم ان کے ریاضیاتی اظہارات لکھ سکتے ہیں:

صرف الیکٹرک فیلڈ کا اظہار

اگر B ثابت ہو تو ∇×E=0، یہ مطلب ہے کہ الیکٹرک فیلڈ محفوظ ہے اور ایک سکیلر پوٹینشل V کے ذریعے بیان کیا جا سکتا ہے: E=−∇V.

صرف میگنیٹک فیلڈ کا اظہار (صرف میگنیٹک فیلڈ کا اظہار)

اگر E ثابت ہو تو ∇×B=μ0 J، یہ مطلب ہے کہ میگنیٹک فیلڈ کو ایمپیر کے دوری قانون کے ذریعے کلک کیا جا سکتا ہے۔

خلاصہ

الیکٹرو میگنیٹک فیلڈ کو الیکٹرک اور میگنیٹک فیلڈ میں تفکیک کیا جا سکتا ہے، اور صرف الیکٹرک اور میگنیٹک فیلڈ خاص شرائط کے تحت خاص موارد ہیں۔ میکسول کی مساوات کے ذریعے ہم الیکٹرو میگنیٹک فیلڈ کی طرز عمل کا تجزیہ کر سکتے ہیں اور موزوں موقع پر ان کو صرف الیکٹرک یا میگنیٹک فیلڈ میں تفکیک کیا جا سکتا ہے۔ یہ تفکیک عملی طور پر الیکٹرو میگنیٹک مسائل کو سمجھنے اور حل کرنے میں مفید ہوتا ہے۔

اگر آپ کو کوئی مزید سوال ہو یا معلومات کی ضرورت ہو تو مجھے بتائیں!