বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় শক্তি: সূত্র, সমীকরণ, ব্যবহার, উদাহরণ - শারীরিক - 2025

ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শক্তি এক যে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ (ই.এম.) মাধ্যমে ছড়িয়ে পড়ে। এর উদাহরণগুলি হ'ল সৌর আলো যা তাপকে বিকিরণ করে, বিদ্যুতের আউটলেট থেকে উত্পন্ন স্রোত এবং এক্স-রে উত্পাদনের জন্য এক্স-রে দ্বারা উত্পাদিত হয়।

শব্দ তরঙ্গ যখন তারা কানের কানটি কম্পন করে, তেমনি তড়িৎ চৌম্বকীয় তরঙ্গ শক্তি স্থানান্তর করতে সক্ষম যা পরবর্তীকালে তাপ, বৈদ্যুতিক স্রোত বা বিভিন্ন সংকেতে রূপান্তরিত হতে পারে।

চিত্র 1. টেলিযোগাযোগে অ্যান্টেনা প্রয়োজনীয়। তারা যে সংকেতগুলির সাথে কাজ করে সেগুলির মধ্যে বৈদ্যুতিক চৌম্বকীয় শক্তি রয়েছে। সূত্র: পিক্সাবে।

বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় শক্তি একটি উপাদান মাধ্যম এবং একটি শূন্যস্থানে উভয়ই প্রচার করে, সর্বদা ট্রান্সভার্স ওয়েভ আকারে এবং এর ব্যবহার করা নতুন কিছু নয়। সূর্যালোক বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় শক্তির আদি উত্স এবং প্রাচীনতম জানা, তবে বিদ্যুৎ ব্যবহার কিছুটা সাম্প্রতিক।

কেবলমাত্র 1891 সালে এডিসন সংস্থা ওয়াশিংটনের ডিসি-র হোয়াইট হাউসে প্রথম বৈদ্যুতিক ইনস্টলেশন চালু করে। এবং এটি সেই সময় ব্যবহৃত গ্যাস-ভিত্তিক লাইটগুলির পরিপূরক হিসাবে, কারণ প্রথমে তাদের ব্যবহার সম্পর্কে প্রচুর সংশয় ছিল।

সত্যটি হ'ল এমনকি সর্বাধিক প্রত্যন্ত স্থানে এবং বিদ্যুতের লাইনগুলির অভাবের মধ্যেও, বৈদ্যুতিক চৌম্বকীয় শক্তি যা নিরন্তর স্থান থেকে আগত তা মহাবিশ্বে আমরা কীভাবে আমাদের বাড়ী ডাকে তার গতিশীলতা বজায় রেখে চলেছি।

সূত্র এবং সমীকরণ

তড়িৎ চৌম্বকীয় তরঙ্গগুলি হ'ল ট্রান্সভার্স তরঙ্গ, যার মধ্যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ই এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্র বি একে অপরের লম্ব হয় এবং তরঙ্গের প্রসারণের দিকটি ক্ষেত্রগুলিতে লম্ব হয়।

সমস্ত তরঙ্গ তাদের ফ্রিকোয়েন্সি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। এটি EM তরঙ্গের ফ্রিকোয়েন্সিগুলির বিস্তৃত পরিসর, যা তাদের শক্তিকে রূপান্তর করার সময় তাদের বহুমুখিতা দেয় যা ফ্রিকোয়েন্সিটির সাথে আনুপাতিক।

চিত্র 2 একটি বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় তরঙ্গ দেখায়, এতে জ্যু বিমানের নীল দোলনায় বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র E, লাল রঙের চৌম্বকীয় ক্ষেত্র বি xy সমতলে এমনটি করে, তরঙ্গটির গতি অক্ষ বরাবর নির্দেশিত হয় + y, দেখানো সমন্বিত সিস্টেম অনুযায়ী।

চিত্র 2. পৃষ্ঠের একটি তড়িৎ চৌম্বকীয় তরঙ্গ ঘটনা পোনিং ভেক্টর অনুযায়ী শক্তি সরবরাহ করে। সূত্র: এফ.জাপাটা।

যদি কোনও তরঙ্গ উভয় তরঙ্গের পথে কোনও স্থলভাগকে সংযুক্ত করা হয় তবে অঞ্চল A এবং বেধ ডাইয়ের একটি প্লেন বলুন, যেমন এটি তরঙ্গের গতির জন্য লম্ব হয়, প্রতি ইউনিট অঞ্চলে বৈদ্যুতিক চৌম্বকীয় শক্তির প্রবাহ, এসকে চিহ্নিত করা হয়, এর মাধ্যমে বর্ণনা করা হয় পোনিং ভেক্টর থেকে:

আন্তর্জাতিক সিস্টেমের এস এর ইউনিটগুলি ওয়াট / এম ² হয় তা পরীক্ষা করা সহজ ।

এখনও আরও কিছু আছে। E এবং B ক্ষেত্রগুলির দৈর্ঘ্য আলোর গতির দ্বারা একে অপরের সাথে সম্পর্কিত। আসলে, শূন্যে তড়িৎ চৌম্বকীয় তরঙ্গগুলি সেই দ্রুত প্রচার করে। এই সম্পর্কটি হ'ল:

এস আমরা প্রাপ্ত এই সম্পর্ক প্রতিস্থাপন:

পাইনিং ভেক্টর একটি সাইনোসয়েডাল উপায়ে সময়ের সাথে পরিবর্তিত হয়, সুতরাং উপরের অভিব্যক্তিটি এর সর্বাধিক মান, কারণ বৈদ্যুতিক চৌম্বকীয় তরঙ্গ দ্বারা সরবরাহিত শক্তিও ক্ষেত্রগুলির মতো দোলায়। অবশ্যই, দোলনের ফ্রিকোয়েন্সি খুব বড়, সুতরাং এটি দৃশ্যমান আলোতে সনাক্ত করা সম্ভব নয়, উদাহরণস্বরূপ।

অ্যাপ্লিকেশন

আমরা ইতিমধ্যে বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় শক্তির জন্য যে সমস্ত ব্যবহারের কথা উল্লেখ করেছি, তার মধ্যে এখানে দুটি উল্লেখ করা হয়েছে যা অবিচ্ছিন্ন প্রয়োগগুলিতে অবিচ্ছিন্নভাবে ব্যবহৃত হয়:

ডিপোল অ্যান্টেনা

অ্যান্টেনা সর্বত্র বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় তরঙ্গ দিয়ে স্থান পূরণ করছে। ট্রান্সমিটারগুলি রয়েছে, যা বৈদ্যুতিন সংকেতগুলিকে রেডিও তরঙ্গ বা মাইক্রোওয়েভে রূপান্তর করে। এবং সেখানে রিসিভার রয়েছে, যারা বিপরীত কাজ করে: তারা তরঙ্গ সংগ্রহ করে বৈদ্যুতিক সংকেতগুলিতে রূপান্তর করে।

আসুন কিভাবে বৈদ্যুতিক চৌম্বকীয় সংকেত তৈরি করতে পারি যা বৈদ্যুতিক দ্বিফোল থেকে মহাকাশে প্রচার করে। দ্বিপদী সামান্য মাত্রা এবং বিপরীত চিহ্নগুলির দুটি বৈদ্যুতিক চার্জ নিয়ে গঠিত, একটি ছোট দূরত্ব দ্বারা পৃথক।

চার্জ + + (বাম চিত্র) উপরে হলে নীচের চিত্রটিতে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র E হয়। E দেখানো বিন্দুতে নিচে নীচে।

চিত্র 3. দুটি ভিন্ন অবস্থানে একটি ডিপোলের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র। সূত্র: র‌্যান্ডাল নাইট বিজ্ঞানী এবং প্রকৌশলীদের জন্য পদার্থবিদ্যা।

চিত্র 3 ডানদিকে, দ্বিপদী অবস্থান পরিবর্তন করেছে এবং এখন ই পয়েন্ট করছে। আসুন এই পরিবর্তনটি বহুবার এবং খুব দ্রুত পুনরাবৃত্তি করি, একটি ফ্রিকোয়েন্সি দিয়ে বলি। এইভাবে, সময়ের সাথে সাথে একটি ক্ষেত্র E পরিবর্তনশীল তৈরি করা হয়, যা চৌম্বকীয় ক্ষেত্র B কে জন্ম দেয়, এছাড়াও পরিবর্তনশীল এবং যার আকার সাইনোসয়েডাল (নীচে চিত্র 4 এবং উদাহরণ 1 দেখুন)।

এবং ফ্যারাডির আইন যেহেতু নিশ্চিত করে যে একটি সময়-পরিবর্তিত চৌম্বক ক্ষেত্র বি একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের জন্ম দেয়, এটি দেখা যায় যে দ্বিপোলকে দোলায়িত করার মাধ্যমে একটি বৈদ্যুতিক চৌম্বক ক্ষেত্র ইতিমধ্যে মাঝারি মধ্যে প্রচার করতে সক্ষম।

চিত্র 4. একটি ডিপোল অ্যান্টেনা এমন একটি সংকেত তৈরি করে যা বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় শক্তি বহন করে। সূত্র: এফ.জাপাটা।

লক্ষ্য করুন যে বি বিকল্পভাবে স্ক্রিনের বাইরে বা বাইরে পয়েন্ট করে (এটি সর্বদা E এর সাথে লম্ব থাকে)।

বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র শক্তি: ক্যাপাসিটার

ক্যাপাসিটারগুলির বৈদ্যুতিক চার্জ এবং তাই বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় করার গুণ রয়েছে। এগুলি অনেকগুলি ডিভাইসের অংশ: মোটর, রেডিও এবং টেলিভিশন সার্কিট, গাড়ি আলো ব্যবস্থা এবং আরও অনেক কিছু।

ক্যাপাসিটারগুলিতে দুটি কন্ডাক্টর থাকে যা একটি অল্প দূরত্বে পৃথক হয়। প্রত্যেককে সমান প্রস্থ এবং বিপরীত চিহ্নের চার্জ দেওয়া হয়, এইভাবে উভয় কন্ডাক্টরের মধ্যবর্তী স্থানে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করে। জ্যামিতি পৃথক হতে পারে, ফ্ল্যাট সমান্তরাল প্লেট সংশ্লেষকারী হিসাবে এটি একটি পরিচিত।

ক্যাপাসিটারে সঞ্চিত শক্তি এটিকে চার্জ করার জন্য করা কাজ থেকে আসে, যা এর অভ্যন্তরে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরিতে কাজ করে। প্লেটগুলির মধ্যে একটি ডাইলেট্রিক উপাদান প্রবর্তন করে ক্যাপাসিটরের ক্ষমতা বৃদ্ধি পায় এবং তাই শক্তি সঞ্চয় করতে পারে।

সক্ষমতা সি এর ক্যাপাসিটার এবং প্রাথমিকভাবে স্রাব হয়, যা কোনও ব্যাটারি দ্বারা চার্জ করা হয় যা ভোল্টেজ ভি সরবরাহ করে, চার্জ কিউতে পৌঁছানো পর্যন্ত, প্রদত্ত একটি শক্তি ইউ সংরক্ষণ করে:

ইউ = ½ (কিউ ² / সি) = ½ কিউভি = ½ সিভি ²

চিত্র 5. একটি ফ্ল্যাট সমান্তরাল প্লেট ক্যাপাসিটার বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় শক্তি সঞ্চয় করে। সূত্র: উইকিমিডিয়া কমন্স। Geek3।

উদাহরণ

উদাহরণ 1: বৈদ্যুতিন চৌম্বক তরঙ্গের তীব্রতা

পূর্বে, এটি বলা হত যে পোয়েটিং ভেক্টরের তীব্রতা তরঙ্গ প্রতিটি বর্গমিটার পৃষ্ঠের জন্য যে পরিমাণ তরঙ্গ সরবরাহ করে তার সমান, এবং এটিও, যেমন ভেক্টর সময় নির্ভর, তাই এর মান সর্বাধিক এস = এস = (অবধি দোলিত) হয় (1 / μ _বা.c) ই ² ।

তরঙ্গের একটি চক্রের এসের গড় মান পরিমাপ করা সহজ এবং তরঙ্গের শক্তির সূচক। এই মান তরঙ্গ তীব্রতা হিসাবে পরিচিত এবং এইভাবে গণনা করা হয়:

একটি বৈদ্যুতিন চৌম্বক তরঙ্গ একটি সাইন ফাংশন দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়:

যেখানে E _o তরঙ্গের প্রশস্ততা, তরঙ্গ সংখ্যা এবং ang কৌণিক ফ্রিকোয়েন্সি। তাই:

চিত্র 5. অ্যান্টেনা একটি গোলাকার আকারে সিগন্যালটি ছড়িয়ে দেয়। সূত্র: এফ.জাপাটা।

উদাহরণ 2: একটি সংক্রমণকারী অ্যান্টেনার প্রয়োগ

উপরের চিত্রের মতো একটি রেডিও স্টেশন রয়েছে যা 10 কিলোওয়াট বিদ্যুতের সংকেত এবং 100 মেগাহার্জ ফ্রিকোয়েন্সি প্রেরণ করে, যা উপরের চিত্রের মতো একটি গোলাকার উপায়ে ছড়িয়ে পড়ে।

সন্ধান করুন: ক) অ্যান্টেনা থেকে 1 কিলোমিটার দূরে অবস্থিত একটি বিন্দুতে বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের প্রশস্ততা এবং খ) মোট 5 মিনিটের সময়কালে 10 সেন্টিমিটার বর্গাকার শীটের উপর পড়া মোট বৈদ্যুতিক চৌম্বকীয় শক্তি।

তথ্য হ'ল:

সমাধান

উদাহরণ 1 হিসাবে দেওয়া সমীকরণটি বৈদ্যুতিন চৌম্বক তরঙ্গের তীব্রতা খুঁজতে ব্যবহৃত হয়, তবে প্রথমে মানগুলি আন্তর্জাতিক ব্যবস্থায় প্রকাশ করতে হবে:

এই মানগুলি তাত্ক্ষণিকতার জন্য সমীকরণের সাথে সাথে প্রতিস্থাপিত হয়, যেহেতু এটি এমন একটি উত্স যা সর্বত্র একই রকম হয় (আইসোট্রপিক উত্স):

আগে বলা হয়েছিল যে ই এবং বি এর তীব্রতা আলোর গতির সাথে সম্পর্কিত ছিল:

বি = (0.775 /300.000.000) টি = 2.58 এক্স 10 ^-9 টি

সমাধান খ

এস _মানে হল প্রতি ইউনিট ক্ষেত্রের শক্তি এবং পরিবর্তে শক্তি প্রতি ইউনিট সময় শক্তি। প্লেটের ক্ষেত্রফল এবং এক্সপোজার সময় দ্বারা _গড় এসকে গুণিত করে অনুরোধ করা ফলাফলটি পাওয়া যায়:

ইউ = 0.775 এক্স 300 এক্স 0.01 জোলস = 2.325 জোলস।

তথ্যসূত্র

1. ফিগুয়েরো, ডি (2005)। সিরিজ: বিজ্ঞান এবং প্রকৌশল জন্য পদার্থবিদ্যা। আয়তন 6. বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয়তা। ডগলাস ফিগুয়েরো (ইউএসবি) সম্পাদিত। 307-314।
2. আইসিইএস (বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় নিরাপত্তা সম্পর্কিত আন্তর্জাতিক কমিটি)। বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় শক্তি তথ্য এবং একটি গুণগত দর্শন। থেকে প্রাপ্ত: ices-emfsafety.org।
3. নাইট, আর। 2017. বিজ্ঞানীদের জন্য প্রকৌশল এবং প্রকৌশল: একটি কৌশল পদ্ধতির। পিয়ারসন। 893-896।
4. পোর্টল্যান্ড স্টেট বিশ্ববিদ্যালয়। EM তরঙ্গ পরিবহন শক্তি। থেকে প্রাপ্ত: pdx.edu u
5. বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় শক্তি কী এবং এটি কেন গুরুত্বপূর্ণ? পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: সাইন্সস্ট্রাক.কম।