વિદ્યુત મોટર (ભાગ 1)

ધારો કે આપણી પાસે ચુંબકીય ક્ષેત્ર છે જે સ્ક્રીનની જમણી બાજુએ બહાર મળતું હોય તેવું લાગે છે અને તે ત્રિપરિમાણીય છે તે સ્ક્રીનના ઉપર અને નીચેના ભાગ પર મળે છે પરંતુ ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા જમણી બાજુથી ડાબી બાજુ તરફ છે આપણે તેને દોરીને સમજીએ આ ચુંબકીય ક્ષેત્રનો સદિશ છે જેને આ પ્રમાણે દર્શાવાય છે અને તે આ પ્રમાણે નીચેની બાજુ પર મળશે આ સદિશ અને તે જમણી તરફથી ડાબી તરફ જાય છે અને આ ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં આપણે વિધુત પરિપથને મુકીશું આ પરિપથ લુપ આકારે છે જે કઈક આ પ્રમાણે દેખાશે તે કઈક આ રીતનું દેખાશે આપણે ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વિધુત પરિપથને મુક્યું અને આ પરિપથમાં વિધુત પ્રવાહ એટલે કે કરંટ આ દિશામાં વહે છે તે કઈક આ પ્રમાણે વાહન કરશે અહી આ ધન છે અને આ ઋણ છે વિધુત પ્રવાહ લુપમાં આ પ્રમાણે વહન કરશે તે અહી આ દિશામાંથી અંદર આવે છે અને આ દિશામાંથી બહાર જાય છે અને આ લુપ ભ્રમણ કરી શકે છે તો હવે શું થશે ચુંબકીય ક્ષેત્ર આ દિશામાં આગળ વધે છે અને વિધુત પ્રવાહ અહી આ રીતે અહી નીચે વાહન કરે છે અને અહી ઉપર વહન કરે છે તો આ લુપમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રનું ચોખ્ખું ચુંબકીય બળ શું થશે જુદા જુદા બિંદુ આગળ વહેતા વિધુત પ્રવાહનું મુલ્ય જુદું જુદું હોય છે આપણે જાણીએ છીએ કે ચુંબકીય બળ બરાબર વિધુત પ્રવાહ ગુણ્યા સદીશની લંબાઈ ક્રોસ ચુંબકીય ક્ષેત્ર અહી આ ક્રોસ ગુણાકાર છે તો હવે આ વાયરમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર કેટલું મળે આપણે અહી તેને l સમજીએ અને તે વિધુત પ્રવાહની દિશામાં જ છે વિધુત પ્રવહ એ અદીશ છે પરંતુ l નીચેની તરફ છે ચુંબકીય ક્ષેત્ર ડાબી બાજુ મળે જો આપણે જમણી બાજુના હાથનો નિયમ લઈએ અને વિધુત પ્રવાહ ની દિશામાં અથવા l ની દિશામાં પહેલી આગલી મુકીએ તો તે કઈક આવી દેખાશે કારણ કે તે ક્રોસ પ્રોડક્ટનું પ્રથમ પદ છે દર્જની એટલે કે પહેલી આંગળી નીચેની તરફ મળે છે અને તે વિધુત પ્રવાહની દિશા દર્શાવે છે પછી વચ્ચેની આંગળી એ ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશામાં જશે અને બાકીની બે આંગળી કઈક આ પ્રમાણે દેખાશે તો અંગુઠો કઈ રીતે મળે જો આપણે અહી હાથ દોરીએ તો તે કઈક આવો દેખાશે એટલે કે અંગુઠો નીચેની તરફ મળે અને અઠેલી શરીર તરફ મળતી હોય તેવું લાગે છે આ વિધુત પ્રવાહની દિશામાં ઉદભવતા ચુંબકીય ક્ષેત્રને કારણે મળતું ચુંબકીય બળ તે દિશામાં મળે અહી આ વાયરમાં બળનો સદિશ એ નીચેની તરફ મળે હવે અહી આ વાયરમાં શું થશે આ સદિશ l છે અને તે ચુંબકીય ક્ષેત્ર ને સમાંતર મળે છે પરંતુ તે વિરુધ દિશામાં છે માટે તમે જયારે ચોપડી ગુણાકાર કરો અને આ ક્રોસ પ્રોડક્ટમાં સદીશના મુલ્યનો ગુણાકાર કરવાનો છે જે એક બીજાની વિરુધ છે જો આ સદિશ l હોય તો અહી કોઈ ઘટક ન મળે જે આ ચુંબકીય ક્ષેત્ર ને લંબ છે માટે ચુંબકીય ક્ષેત્ર અને વિધુત પ્રવાહ એક જ સમતલમાં છે અને તે સમાંતર છે અને તેમાંથી કોઈ પણ ઘટક મૂળ ઔંશ આગળ નથી માટે જયારે આપણે તેનો ક્રોસ ગુણાકાર લઈએ ત્યારે આ વાયરનો ચુંબકીય બળ 0 થશે તે જ પ્રમાણે આ વાયરમાં થશે અને આ વાયરમાં પણ થશે ત્યાં કોઈ ઘટક લંબ નથી માટે ચુંબકીય ક્ષેત્ર નીચેની તરફ આ રીતે બળ લગાડશે હવે આપણે આ બાજુ વિશે વિચારીએ ચોકડી ગુણાકાર એટલે કે ક્રોસ પ્રોડક્ટ લઈએ જો અહી આ l હોય તો તે l ક્રોસ b થશે અને હવે આપણી તર્જની એટલે કે પહેલી આગળી આ દિશામાં થશે વચ્ચેની આગળી એ ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશામાં થશે અને બાકીની બે આગળી કઈક આ પ્રમાણે જોવા મળશે અને હવે અંગુઠો ક્યાં મળે અંગુઠો આ પ્રમાણે ઉપરની તરફ સીધો મળશે તે કઈક આ પ્રમાણે મળશે મેં અહી બરાબર દોર્યું નથી પરંતુ તમે તેની કલ્પના કરી શકો તર્જની વિધુત પ્રવાહની દિશામાં મળે અથવા લંબાઈની દિશામાં મળે વચ્ચેની આગળી ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશામાં મળે તમે તમારા હાથ વડે તે સમજી શકો તોઆ વાયરના ટુકડામાં ચુંબકીયબળ ઉપરની તરફ મળે છે અહી ચુંબકીયબળ ઉપરની તરફ મળશે જો આ પરિપથ ભ્રમણ કરે તો શું થાય આ બાજુ બળ નીચેની તરફ છે અને આ બાજુ બળ ઉપરની તરફ છે ચુંબકીય ક્ષેત્ર વાયરમાં ટોર્ક ઉત્પન્ન કરે છે જો આપણે અહી આ તુટક રેખાને ભ્રમણ અક્ષ તરીકે લઈએ તો આ કોઈલ આ રેખા આગળ ભ્રમણ કરે માટે અહી બળ મેળે અને આ બળ એ વાયરના ટુકડાને લંબ હશે આપણે ટોર્કના વીડીઓમાં તે સમજયા હતા તે બળ ગુણ્યા અંતર થશે તે આ બાજુ પણ સમાન સંજ્ઞા અને સમાન દિશામાં જ મળે કારણ કે આ વાયરની બંને બાજુને ઉપરની તરફ ધકેલે છે અને આ કોઈલ આ દિશામાં ભ્રમણ કરશે જે નીચેની તરફ મળે ડાબી બાજુ નીચેની તરફ ભ્રમણ કરે અને જમણી બાજુ ઉપરની તરફ ભ્રમણ કરે માટે હવે પરિપથ કઈક આ પ્રમાણે જોવા મળશે આપણે અહી પરિપથ દોરીએ જે કઈક આ પ્રમાણે દેખાશે આ રીતે તે કઈક આ પ્રમાણે લાગશે અને આ દિશાને ભ્રમણ અક્ષ તરીકે લઈએ જો આપણે તેને ત્રિપરિમાણીય એટલે કે 3D ની રીતે સમજીએ તોઆ ભાગ સ્ક્રીનની અંદરની તરફ અને આ ભાગ સ્ક્રીનની બહારની તરફ મળે અને વિધુત પ્રવાહ સમાન દિશામાં જ પસાર થશે તે આ પ્રમાણે જ પસાર થશે માટે જમણી બાજુના અંગુઠાનું નિયમનું ઉપયોગ કરીને વાયરની આ બાજુ ચુંબકીય ક્ષેત્રની નીચે બળ લાગશે પરંતુ અહી તર્ક વાસ્તવમાં ઓછુ મળશે અહી નીચેની તરફ બળ લાગશે પરંતુ ટોર્ક ઓછુ મળશે કારણ કે ભ્રમણ અક્ષથી અંતર કઈક આ પ્રમાણે છે અને તે અંદરની તરફ છે માટે આપણે ટોર્કનો ઘટક લઈએ જે અહી લંબ છે આપણે ટોર્ક ને ઓછુ સમજી શકીએ જો ચુંબકીય બળ સમાન હોય તો પણ બળનો ઘટક એ આ ભ્રમણ અક્ષ ને લંબ જ થશે અહી આ બાજુ અમુક ટોર્ક મળે જે તેને આ દિશામાં નીચેની બાજુ ભ્રમણ કરાવે એટલે કે ઉપરની તરફ ધક્કો મારે અને અહી આ સંપૂર્ણ પણે લંબ નથી માટે આ ઘટક જે લંબ છે તે રોતેશનલ ટોર્ક ઉત્પન્ન કરે છે અને તે ઓછુ મળે છે આપણે ધારી શકીએ કે કોઈલ એ ખુબજ ઓછા ટોર્ક ને આધારે સતત ભ્રમણ કરે છે હવે અહી આ ભાગ આ ભાગ ઉપરની તરફ છે અને આ ભાગ પાછળની તરફ છે તો હવે અહી આ બિંદુ આગળ શું થાય અક્ષના ઉપરના ભાગે ચુંબકીય બળ બહારની તરફ મળે છે પરંતુ અહી કોઈ ટોર્ક ન મળે કારણ કે તે આ અક્ષને લંબ નથી તે જ રીતે પાછળની બાજુ જો તમે વિચારો તો તે નીચેની તરફ બળ લગાડે પરંતુ તે મહત્વનું નથી અહી કોણીય વેગ મળે તેથી કોઈલ ભ્રમણ કરશે.