পরিমাণ এবং ফ্লাক্স ঘনত্বের বিন্যাসের সাথে, কিভাবে চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি গণনা করবেন?
আর ম্যাগনেটিক ফিল্ড স্ট্রেঞ্জথ (Magnetic Field Strength, H) এবং ম্যাগনেটিক ফ্লাক্স ঘনত্ব (Magnetic Flux Density, B) এর মধ্যে সম্পর্ক বোঝা প্রয়োজন। ম্যাগনেটিক ফিল্ড স্ট্রেঞ্জথ H এবং ম্যাগনেটিক ফ্লাক্স ঘনত্ব B সাধারণত ম্যাগনেটাইজেশন কার্ভ (B-H কার্ভ) বা পারমিয়াবিলিটি ( μ) দিয়ে সম্পর্কিত হয়।
1. মৌলিক সূত্র
ম্যাগনেটিক ফিল্ড স্ট্রেঞ্জথ H এবং ম্যাগনেটিক ফ্লাক্স ঘনত্ব B এর মধ্যে সম্পর্ক নিম্নলিখিত সূত্র দ্বারা প্রকাশ করা যায়:
যেখানে:
B হল ম্যাগনেটিক ফ্লাক্স ঘনত্ব, যা টেসলা (T) এ মাপা হয়।
H হল ম্যাগনেটিক ফিল্ড স্ট্রেঞ্জথ, যা আম্পার পার মিটার (A/m) এ মাপা হয়।
μ হল পারমিয়াবিলিটি, যা হেনরি পার মিটার (H/m) এ মাপা হয়।
পারমিয়াবিলিটি μ আরও বিভাজিত হতে পারে মুক্ত স্থানের পারমিয়াবিলিটি μ0 এবং আপেক্ষিক পারমিয়াবিলিটি μr এর গুণফলে:
যেখানে:
μ0 হল মুক্ত স্থানের পারমিয়াবিলিটি, যা প্রায় 4π×10−7H/m।
μr হল পদার্থের আপেক্ষিক পারমিয়াবিলিটি, যা অচৌম্বকীয় পদার্থ (যেমন বাতাস, তামা, অ্যালুমিনিয়াম) এর জন্য প্রায় 1 এবং চৌম্বকীয় পদার্থ (যেমন লোহা, নিকেল) এর জন্য খুব বেশি (শত থেকে হাজার পর্যন্ত) হতে পারে।
2. ম্যাগনেটিক ফিল্ড স্ট্রেঞ্জথ H এর গণনা যখন B এবং μ দেওয়া থাকে
যদি আপনি ম্যাগনেটিক ফ্লাক্স ঘনত্ব B এবং পারমিয়াবিলিটি μ জানেন, তাহলে আপনি উপরোক্ত সূত্র ব্যবহার করে ম্যাগনেটিক ফিল্ড স্ট্রেঞ্জথ H গণনা করতে পারেন:
উদাহরণস্বরূপ, ধরুন আপনার কাছে একটি লোহার কোর ট্রান্সফরমার আছে যার ম্যাগনেটিক ফ্লাক্স ঘনত্ব B=1.5T এবং আপেক্ষিক পারমিয়াবিলিটি μr=1000। তাহলে:
3. অ-রৈখিক ম্যাগনেটাইজেশন কার্ভ বিবেচনা করা
চৌম্বকীয় পদার্থের জন্য, পারমিয়াবিলিটি μ ধ্রুবক নয়, বরং ম্যাগনেটিক ফিল্ড স্ট্রেঞ্জথ H এর সাথে পরিবর্তিত হয়। বাস্তবে, বিশেষত উচ্চ ফিল্ড স্ট্রেঞ্জথে, পারমিয়াবিলিটি বেশি হ্রাস পায়, যা ম্যাগনেটিক ফ্লাক্স ঘনত্ব B এর ধীর বৃদ্ধিতে ফলাফল হয়। এই অ-রৈখিক সম্পর্ক পদার্থের B-H কার্ভ দ্বারা বর্ণিত হয়।
B-H কার্ভ: B-H কার্ভ দেখায় ম্যাগনেটিক ফ্লাক্স ঘনত্ব B কিভাবে ম্যাগনেটিক ফিল্ড স্ট্রেঞ্জথ H এর সাথে পরিবর্তিত হয়। চৌম্বকীয় পদার্থের জন্য, B-H কার্ভ সাধারণত অ-রৈখিক, বিশেষত যখন এটি স্যাচুরেশন পয়েন্টে পৌঁছায়। যদি আপনার কাছে আপনার পদার্থের B-H কার্ভ থাকে, তাহলে আপনি একটি নির্দিষ্ট B এর জন্য ম্যাগনেটিক ফিল্ড স্ট্রেঞ্জথ H নির্ধারণ করতে পারেন।
B-H কার্ভ ব্যবহার করা:
B-H কার্ভে দেওয়া ম্যাগনেটিক ফ্লাক্স ঘনত্ব B অবস্থান খুঁজুন।
কার্ভ থেকে ম্যাগনেটিক ফিল্ড স্ট্রেঞ্জথ H পড়ুন।
4. চৌম্বকীয় সার্কিটের দৈর্ঘ্য বিবেচনা করা
যদি আপনি চৌম্বকীয় সার্কিটের জ্যামিতি (যেমন কোরের দৈর্ঘ্য l) বিবেচনা করতে চান, তাহলে আপনি চৌম্বকীয় সার্কিট সূত্র (ইলেকট্রিক্যাল সার্কিটে ওহমের সূত্রের অনুরূপ) ব্যবহার করে ম্যাগনেটিক ফিল্ড স্ট্রেঞ্জথ গণনা করতে পারেন। চৌম্বকীয় সার্কিট সূত্র নিম্নরূপ প্রকাশ করা যায়:
যেখানে:
F হল ম্যাগনেটোমোটিভ ফোর্স (MMF), যা আম্পার-টার্ন (A-turns) এ মাপা হয়।
H হল ম্যাগনেটিক ফিল্ড স্ট্রেঞ্জথ, যা A/m এ মাপা হয়।
l হল চৌম্বকীয় সার্কিটের গড় দৈর্ঘ্য, যা মিটার (m) এ মাপা হয়।
ম্যাগনেটোমোটিভ ফোর্স F সাধারণত কুইলের স্রোত I এবং টার্ন N দ্বারা নির্ধারিত হয়:
এই দুটি সমীকরণ সমন্বিত করে, আপনি পান:
এই সূত্রটি আপনি চৌম্বকীয় সার্কিটের দৈর্ঘ্য l এবং কুইলের প্যারামিটার (টার্ন N এবং স্রোত I) জানলে ব্যবহার করতে পারেন।
5. পদক্ষেপের সারসংক্ষেপ
ম্যাগনেটিক ফ্লাক্স ঘনত্ব B নির্ধারণ করুন: দেওয়া ম্যাগনেটিক ফ্লাক্স ঘনত্ব B ব্যবহার করুন।
প্রযোজ্য পারমিয়াবিলিটি μ নির্বাচন করুন: রৈখিক পদার্থ (যেমন বাতাস বা অচৌম্বকীয় পদার্থ) এর জন্য, মুক্ত স্থানের পারমিয়াবিলিটি μ0 ব্যবহার করুন। চৌম্বকীয় পদার্থের জন্য, আপেক্ষিক পারমিয়াবিলিটি μr বিবেচনা করুন, বা B-H কার্ভ ব্যবহার করুন।
ম্যাগনেটিক ফিল্ড স্ট্রেঞ্জথ H গণনা করুন: সূত্র H=μB ব্যবহার করুন বা B-H কার্ভ থেকে ম্যাগনেটিক ফিল্ড স্ট্রেঞ্জথ
