چې د مغناطیس څخه څرګندی ورکوي او د تار ترمنځ یو الکترون جوړ کوي او برقی جريان تولیدوي؟

چې د مغناطیسونو په وړاندې د سیمه کې د الکترونونو حرکت څخه څه تاثیر لري او برق روان جوړوي؟

مغناطیسونه د سیمه کې د الکترونونو حرکت ته تاثیر ورکولی شی او په ډیری مکانیزمونو کې برق روان جوړوي، په اصلي توګه د فاراډي د الکترومغناطیسي القاء قانون او لورنتز نیټونو په اساس. دا د لویالیو خبرېدل:

1. فاراډي د الکترومغناطیسي القاء قانون

• فاراډي د الکترومغناطیسي القاء قانون داسې ښودل کیږي چې هغه وخت چې په يوه بند کې د مغناطیسي فلوکس تبدیل شوي، دا په بند کې يوه الکترومغناطیسي موتیو فورس (EMF) القاء کوي چې دا برق روان جوړولی شي. په صرفه توګه:

• تبدیل شوي مغناطیسي میدان: هغه وخت چې مغناطیس په سیمه کې نږدې کېږي یا سیمه په مغناطیسي میدان کې نږدې کېږي، په سیمه بند کې د مغناطیسي فلوکس تبدیل شوي.

• القا شوي EMF: په فاراډي قانون کې، د مغناطیسي فلوکس تبدیل په اساس د EMF E القاء کیږي، د دې فرموله لرونکي:

که چیرې ΦB  د مغناطیسي فلوکس او t د وخت دی.

برق روان: القا شوي EMF د سیمه کې د الکترونونو حرکت ته اجازه ورکوي، چې دا برق روان I جوړوي. که سیمه يوه بند جوړوي، دا برق روان تیرې کېږي.

2. لورنتز نیټونه

د لورنتز نیټونه د چارګانه پارچې د مغناطیسي میدان کې د نیټونه په وړاندې داسې تشریح کوي. هغه وخت چې الکترونونه په سیمه کې نږدې کېږي، که چیرې د مغناطیسي میدان وجود لري، د لورنتز نیټونه تجربه کوي. په صرفه توګه:

د لورنتز نیټونه فرمول: د لورنتز نیټونه F د دې فرموله لرونکي:

که چیرې q د چارګانه، E د الکترونی میدان، v د چارګانه سرعت او B د مغناطیسي میدان دی.

په مغناطیسي میدان کې د الکترونونو حرکت**: هغه وخت چې الکترونونه په مغناطیسي میدان کې نږدې کېږي، د لورنتز نیټونه F=qv×B د الکترونونو په وړاندې د ځای ته تغییر ورکوي. دا تغییر د الکترونونو مسیر ته تاثیر ورکوي، د برق روان جهت او مقدار ته تاثیر ورکوي.

3. خاصه کارولو

جنریټرانه

• اصول: جنریټرانه د فاراډي د الکترومغناطیسي القاء قانون په کارولو سره مغناطیسونه یا سیمونه چرخولو ته وړاندې د مغناطیسي فلوکس تبدیل وکړي، چې دا د EMF او برق روان القاء کوي په سیمونو کې.

• کارول: د برق دندې د جنریټرانو کارول د لوی چرخولو مغناطیسونه او سیم کویلونه په کارولو سره لوی مقیاسي برق روان جوړوي.

موټرونه

• اصول: موټرونه د لورنتز نیټونه په کارولو سره الکتروني انرجي ته د مکانيکي انرجي تبادل وکړي. هغه وخت چې برق روان په مغناطیسي میدان کې سیمه کې نږدې کېږي، د سیمه په وړاندې د نیټونه تجربه کوي چې دا چرخولو ته اجازه ورکوي.

• کارول: موټرونه په ډیری مکانيکي دستګاهمونو کې کارول کیږي، مثلاً د خانه داستګاهمونه، صنعتي تجهیزات او وسایل نقلیه.

ترنسفورمرانه

• اصول: ترنسفرمرانه د فاراډي د الکترومغناطیسي القاء قانون په کارولو سره د اصلي او ثانوي کویلونو ترمنځ د تبدیل شوي مغناطیسي میدان په کارولو سره انرجي تبادل وکړي، چې دا د ولټیج او برق روان تبدیل وکړي.

• کارول: ترنسفرمرانه په برق د ترسیم او توزیع سیستمونو کې کارول کیږي د ولټیجونو ته وړاندې یا پایین کولو لپاره.

4. تجریبي مثال

د فاراډي دسک تجریبه

تهیه: يوه ميتالي دسک په يوه محور کې ثابت شوي، چې دا په يوه ګالوانوميټر سره وصل دي. د ميتالي دسک په يوه لوی مغناطیسي میدان کې وړاندې شوي.

پروسه: هغه وخت چې د ميتالي دسک چرخول کیږي، د دسک په وړاندې د مغناطیسي فلوکس تبدیل شوي، د فاراډي قانون په اساس د EMF القاء کوي چې دا برق روان جوړوي په محور او ګالوانوميټر کې.

مشاهده: ګالوانوميټر د برق روان په وړاندې نښلوي، چې دا د تبدیل شوي مغناطیسي فلوکس په اساس د EMF القاء شوې دي.

خلاصه

مغناطیسونه د سیمه کې د الکترونونو حرکت ته تاثیر ورکولی شی او په فاراډي د الکترومغناطیسي القاء قانون او د لورنتز نیټونو په اساس برق روان جوړوي. تبدیل شوي مغناطیسي میدان په سیمه کې د EMF القاء کوي، چې دا الکترونونه حرکت کولی شي او برق روان جوړوي. د لورنتز نیټونه د حرکت کونکي الکترونونو په مغناطیسي میدان کې د مسیر ته تغییر ورکوي، د برق روان جهت او مقدار ته تاثیر ورکوي. دا اصولونه په جنریټرانو، موټرونو او ترنسفرمرانو کې ډېر کارول کیږي.