ইলেক্ট্রোর জন্য ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্বের মৌলিক বিষয় চৌম্বক ক্ষেত্র

§ 137. ঘূর্ণি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র

ফ্যারাডে আইন থেকে (দেখুন (123.2))

ξ = dচ/dtযে অনুসরণ করে যেকোনোপরিবর্তন

সার্কিটের সাথে মিলিত চৌম্বকীয় আবেশের প্রবাহ একটি ইলেক্ট্রোমোটিভ ইন্ডাকশন শক্তির উদ্ভবের দিকে নিয়ে যায় এবং ফলস্বরূপ, একটি আনয়ন প্রবাহ প্রদর্শিত হয়। অতএব, emf এর ঘটনা। একটি বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্রে অবস্থিত একটি স্থির সার্কিটেও ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক আনয়ন সম্ভব। যাইহোক, emf. যে কোনও সার্কিটে তখনই ঘটে যখন বহিরাগত শক্তিগুলি এতে বর্তমান বাহকের উপর কাজ করে - অ-ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক উত্সের শক্তি (§ 97 দেখুন)। অতএব, এই ক্ষেত্রে বহিরাগত শক্তির প্রকৃতি নিয়ে প্রশ্ন ওঠে।

অভিজ্ঞতা দেখায় যে এই বহিরাগত শক্তিগুলি সার্কিটের তাপ বা রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলির সাথে সম্পর্কিত নয়; তাদের ঘটনাও লরেন্টজ বাহিনী দ্বারা ব্যাখ্যা করা যায় না, যেহেতু তারা স্থাবর চার্জে কাজ করে না। ম্যাক্সওয়েল অনুমান করেছিলেন যে কোনও বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্র পার্শ্ববর্তী স্থানের একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রকে উত্তেজিত করে, যা

এবং সার্কিটে আনয়ন কারেন্টের কারণ। ম্যাক্সওয়েলের ধারনা অনুসারে, যে সার্কিটে ইএমএফ উপস্থিত হয় সেটি একটি গৌণ ভূমিকা পালন করে, এটি এক ধরনের একমাত্র "ডিভাইস" যা এই ক্ষেত্রটি সনাক্ত করে।

সুতরাং, ম্যাক্সওয়েলের মতে, একটি সময়-পরিবর্তিত চৌম্বক ক্ষেত্র একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করে ই খ, যার প্রচলন, অনুযায়ী (123.3),

কোথায় ই Bl - ভেক্টর অভিক্ষেপ ইবি থেকে দিক ঘ l.

সূত্রে প্রতিস্থাপন (137.1) অভিব্যক্তি (দেখুন (120.2)), আমরা পাই

যদি পৃষ্ঠ এবং কনট্যুর স্থির হয়, তাহলে পার্থক্য এবং একীকরণের ক্রিয়াকলাপগুলি বিনিময় করা যেতে পারে। তাই,

যেখানে আংশিক ডেরিভেটিভ চিহ্নটি এই সত্যকে জোর দেয় যে অবিচ্ছেদ্য

শুধুমাত্র সময়ের কাজ।

(83.3) অনুসারে, ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ক্ষেত্রের শক্তি ভেক্টরের সঞ্চালন (আমরা এটিকে চিহ্নিত করি e q) যেকোনো বন্ধ কনট্যুর বরাবর শূন্যের সমান:

এক্সপ্রেশন (137.1) এবং (137.3) তুলনা করে, আমরা দেখতে পাই যে বিবেচিত ক্ষেত্রগুলির মধ্যে ( ইখ এবং e q) একটি মৌলিক পার্থক্য আছে: ভেক্টরের সঞ্চালন ই B ভেক্টর সঞ্চালনের বিপরীতে e q শূন্য নয়। অতএব, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ই B , একটি চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা উত্তেজিত, যেমন চৌম্বক ক্ষেত্রের নিজেই (§ 118 দেখুন), হল ঘূর্ণি

§ 138. স্থানচ্যুতি বর্তমান

ম্যাক্সওয়েলের মতে, যদি কোনো বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্র আশেপাশের স্থানের একটি ঘূর্ণি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রকে উত্তেজিত করে, তবে বিপরীত ঘটনাটিও বিদ্যমান থাকতে হবে: বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের যেকোনো পরিবর্তন অবশ্যই আশেপাশের স্থানটিতে একটি ঘূর্ণি চৌম্বক ক্ষেত্রের আবির্ভাব ঘটায়। পরিবর্তিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র এবং এর দ্বারা সৃষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে পরিমাণগত সম্পর্ক স্থাপনের জন্য, ম্যাক্সওয়েল তথাকথিত প্রবর্তন করেন পক্ষপাত বর্তমান।

একটি ক্যাপাসিটর ধারণকারী একটি বিকল্প বর্তমান সার্কিট বিবেচনা করুন (চিত্র 196)। চার্জিং এবং ডিসচার্জিং ক্যাপাসিটরের প্লেটের মধ্যে একটি বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র রয়েছে, তাই ম্যাক্সওয়েলের মতে, ক্যাপাসিটরের মাধ্যমে

স্থানচ্যুতি স্রোত "প্রবাহ", এবং সেই এলাকায় যেখানে কোন কন্ডাক্টর নেই।

চলুন পরিবর্তিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র এবং এর ফলে যে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের সৃষ্টি হয় তার মধ্যে একটি পরিমাণগত সম্পর্ক খুঁজে বের করা যাক। ম্যাক্সওয়েলের মতে, সময়ের প্রতিটি মুহুর্তে একটি ক্যাপাসিটরের একটি বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র এমন একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে যেন ক্যাপাসিটরের প্লেটের মধ্যে একটি পরিবাহী প্রবাহ রয়েছে, যা সরবরাহ তারের কারেন্টের সমান। তাহলে তর্ক করা যেতে পারে যে পরিবাহী স্রোত ( আমি) এবং অফসেট ( আমিসেমি) সমান: আমিসেমি = আমি. ক্যাপাসিটর প্লেট কাছাকাছি পরিবাহী বর্তমান

(সারফেস চার্জের ঘনত্ব  প্লেটগুলিতে বৈদ্যুতিক স্থানচ্যুতির সমান ডিএকটি কনডেন্সারে (দেখুন (92.1))। integrand in (138.1) একটি বিশেষ ক্ষেত্রে বিবেচনা করা যেতে পারে বিন্দু পণ্য (dডি/d t) d এস, কখন dডি/d t এবং d এসপারস্পরিক সমান্তরাল। অতএব, সাধারণ ক্ষেত্রে, আমরা লিখতে পারি

সঙ্গে এই অভিব্যক্তি তুলনা আমি=আমি cm = (দেখুন (96.2)), আমাদের আছে

এক্সপ্রেশন (138.2) নামকরণ করেছিলেন ম্যাক্সওয়েল স্থানচ্যুতি বর্তমান ঘনত্ব।

আসুন আমরা বিবেচনা করি যে পরিবাহী এবং স্থানচ্যুতি বর্তমান ঘনত্বের ভেক্টরের দিক কী jএবং jপ্লেটগুলিকে সংযোগকারী কন্ডাক্টরের মাধ্যমে একটি ক্যাপাসিটর চার্জ করার সময় (চিত্র 197, ক) দেখুন, বর্তমান ডান প্লেট থেকে বাম দিকে প্রবাহিত হয়; ক্যাপাসিটরের ক্ষেত্র বৃদ্ধি পায়, ভেক্টর ডি সময়ের সাথে বৃদ্ধি পায়;

তাই, dডি/d t>0, অর্থাৎ ভেক্টর dডি/d t

D এর মতো একই দিকে নির্দেশিত হয়। চিত্র থেকে দেখা যায় যে ভেক্টরের দিকনির্দেশ

dডি/d t এবং jম্যাচ. যখন ক্যাপাসিটরটি প্লেটগুলির সাথে সংযোগকারী কন্ডাকটরের মাধ্যমে (চিত্র 197, খ) নিষ্কাশন করা হয়, তখন বিদ্যুৎ বাম প্লেট থেকে ডানদিকে প্রবাহিত হয়; ক্যাপাসিটরের ক্ষেত্রটি দুর্বল হয়ে গেছে, ভেক্টর ডিসময়ের সাথে হ্রাস পায়; তাই, dডি/d t এ

dডি/d t ভেক্টরের বিপরীত দিকে নির্দেশিত হয়

D. যাইহোক, ভেক্টর dডি/d t এই মত আবার নির্দেশিত হয়

same as ভেক্টর j. বিশ্লেষণ করা উদাহরণ থেকে এটি ভেক্টরের দিক অনুসরণ করে j, এবং তাই ভেক্টর jসেমি মেলে

সঙ্গেভেক্টর দিক dডি/dটি,

সূত্র থেকে নিম্নরূপ (138.2)।

আমরা জোর দিই যে পরিবাহী কারেন্টের অন্তর্নিহিত সমস্ত ভৌত বৈশিষ্ট্যের মধ্যে, ম্যাক্সওয়েল শুধুমাত্র একটিকে স্থানচ্যুতি কারেন্টের জন্য দায়ী করেছেন - আশেপাশের স্থানটিতে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করার ক্ষমতা। এইভাবে, স্থানচ্যুতি স্রোত (শূন্য বা পদার্থে) আশেপাশের স্থানটিতে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে (ক্যাপাসিটরের চার্জিং এবং ডিসচার্জিংয়ের সময় স্থানচ্যুতি স্রোতের চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের আনয়নের লাইনগুলি ড্যাশ লাইন দ্বারা চিত্র 197-এ দেখানো হয়েছে)।

ডাইলেকট্রিক্সে, স্থানচ্যুতি কারেন্ট দুটি পদ নিয়ে গঠিত। যেহেতু (89.2) অনুসারে, ডি= 0 ই+পৃ, কোথায় ইইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ক্ষেত্রের শক্তি, এবং আর- মেরুকরণ (§ 88 দেখুন), তারপর স্থানচ্যুতি বর্তমান ঘনত্ব

যেখানে  0 dই/d t - স্থানচ্যুতি বর্তমান ঘনত্ব

একটি ভ্যাকুয়ামেdপৃ/d t - মেরুকরণ বর্তমান ঘনত্ব- নির্দেশিত আন্দোলনের কারণে বর্তমান বৈদ্যুতিক চার্জএকটি অস্তরক (অ-মেরু অণুতে চার্জের স্থানচ্যুতি বা মেরু অণুতে ডাইপোলের ঘূর্ণন)। মেরুকরণ স্রোত দ্বারা চৌম্বক ক্ষেত্রের উত্তেজনা বৈধ, যেহেতু মেরুকরণ স্রোত তাদের প্রকৃতির দ্বারা পরিবাহী স্রোত থেকে আলাদা নয়। যাইহোক, অন্য কি

( 0 dই/dটি),

পক্ষপাত বর্তমান ঘনত্বের অংশ ( 0 dই/dটি),

চার্জ আন্দোলনের সাথে সম্পর্কিত নয়, কিন্তু কারণে কেবলসময়ের সাথে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের পরিবর্তন, এছাড়াও একটি চৌম্বক ক্ষেত্র উত্তেজিত হয়, হয় মৌলিকভাবে নতুন বিবৃতিম্যাক্সওয়েল। এমনকি শূন্যতার মধ্যেও, সময়ের যেকোনো পরিবর্তন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রপার্শ্ববর্তী স্থান একটি চৌম্বক ক্ষেত্র গঠনের দিকে পরিচালিত করে।

এটি লক্ষ করা উচিত যে "পক্ষপাতমূলক কারেন্ট" নামটি শর্তসাপেক্ষ, বা বরং ঐতিহাসিকভাবে প্রতিষ্ঠিত, যেহেতু স্থানচ্যুতি প্রবাহ মূলত একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র যা সময়ের সাথে পরিবর্তিত হয়। ডিসপ্লেসমেন্ট কারেন্ট তাই শুধু ভ্যাকুয়াম বা ডাইলেকট্রিক্সেই নয়, কন্ডাক্টরের অভ্যন্তরেও থাকে যার মাধ্যমে বিকল্প কারেন্ট প্রবাহিত হয়। যাইহোক, এই ক্ষেত্রে, এটি পরিবাহী কারেন্টের তুলনায় নগণ্য। স্থানচ্যুতি স্রোতের উপস্থিতি পরীক্ষামূলকভাবে সোভিয়েত পদার্থবিদ A. A. Eikhenvald দ্বারা নিশ্চিত করা হয়েছিল, যিনি মেরুকরণ কারেন্টের চৌম্বক ক্ষেত্র অধ্যয়ন করেছিলেন, যা (138.3) থেকে নিম্নরূপ স্থানচ্যুতি স্রোতের অংশ।

ম্যাক্সওয়েল ধারণাটি প্রবর্তন করেন সম্পূর্ণ বর্তমান,পরিবাহী স্রোত (পাশাপাশি পরিচলন স্রোত) এবং স্থানচ্যুতির সমষ্টির সমান। মোট বর্তমান ঘনত্ব

j মোট =j+ dডি/d t.

স্থানচ্যুতি কারেন্ট এবং টোটাল কারেন্টের ধারণাগুলি প্রবর্তন করে, ম্যাক্সওয়েল বিকল্প কারেন্ট সার্কিট বন্ধ করার বিষয়টি বিবেচনা করার জন্য একটি নতুন পদ্ধতি গ্রহণ করেছিলেন। তাদের মধ্যে সম্পূর্ণ স্রোত সর্বদা বন্ধ থাকে,

অর্থাৎ, পরিবাহীর প্রান্তে শুধুমাত্র পরিবাহী কারেন্ট ভেঙ্গে যায় এবং কন্ডাকটরের প্রান্তের মধ্যে অস্তরক (শূন্য) একটি স্থানচ্যুতি কারেন্ট থাকে যা পরিবাহী কারেন্টকে বন্ধ করে দেয়।

ম্যাক্সওয়েল ভেক্টর সঞ্চালন উপপাদ্যকে সাধারণীকরণ করেছেন এইচ(দেখুন (133.10)) এর ডানদিকে মোট কারেন্ট প্রবর্তন করে আমিপূর্ণ = পৃষ্ঠের মাধ্যমে এস,একটি বন্ধ লুপ উপর প্রসারিত এল.তারপর ভেক্টর H এর জন্য সাধারণীকৃত প্রচলন উপপাদ্যফর্মে লেখা হবে

অভিব্যক্তি (138.4) সর্বদা সত্য, যার প্রমাণ হল তত্ত্ব এবং অভিজ্ঞতার মধ্যে সম্পূর্ণ সঙ্গতি।

§ 139. ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের জন্য ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ

ম্যাক্সওয়েল দ্বারা স্থানচ্যুতি প্রবাহের ধারণার প্রবর্তন তাকে তার তৈরি তড়িৎ চৌম্বক ক্ষেত্রের একীভূত ম্যাক্রোস্কোপিক তত্ত্বের সমাপ্তির দিকে নিয়ে যায়, যা একটি ঐক্যবদ্ধ দৃষ্টিকোণ থেকে কেবল বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বকীয় ঘটনাকে ব্যাখ্যা করাই নয়, ভবিষ্যদ্বাণী করাও সম্ভব করে তোলে। নতুন, যার অস্তিত্ব পরবর্তীকালে নিশ্চিত করা হয়েছিল।

ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্ব উপরে আলোচিত চারটি সমীকরণের উপর ভিত্তি করে:

1. বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র (§ 137 দেখুন) উভয়ই সম্ভাব্য হতে পারে ( e q) এবং ঘূর্ণি ( ইখ), তাই মোট ক্ষেত্রের শক্তি ই=ই Q+ ইখ. যেহেতু ভেক্টরের প্রচলন e q শূন্যের সমান (দেখুন (137.3)), এবং ভেক্টরের সঞ্চালন ইবি অভিব্যক্তি (137.2) দ্বারা নির্ধারিত হয়, তারপর মোট ক্ষেত্রের শক্তি ভেক্টরের সঞ্চালন

এই সমীকরণটি দেখায় যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের উত্সগুলি কেবল বৈদ্যুতিক চার্জই নয়, সময়-পরিবর্তিত চৌম্বক ক্ষেত্রও হতে পারে।

2. সাধারণ ভেক্টর সঞ্চালন উপপাদ্য এইচ(দেখুন (138.4)):

এই সমীকরণটি দেখায় যে চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি চলন্ত চার্জ (বৈদ্যুতিক স্রোত) দ্বারা বা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বিকল্প দ্বারা উত্তেজিত হতে পারে।

3. ক্ষেত্রের জন্য গাউসের উপপাদ্য ডি(দেখুন (89.3)):

যদি চার্জটি একটি বাল্ক ঘনত্ব  সহ একটি বদ্ধ পৃষ্ঠের ভিতরে ক্রমাগত বিতরণ করা হয়, তবে সূত্র (139.1) হিসাবে লেখা হবে

4. B ক্ষেত্রের জন্য গাউসের উপপাদ্য (দেখুন (120.3)):

তাই, অবিচ্ছেদ্য আকারে ম্যাক্সওয়েল সমীকরণের সম্পূর্ণ সিস্টেম:

ম্যাক্সওয়েল সমীকরণে অন্তর্ভুক্ত পরিমাণগুলি স্বাধীন নয় এবং তাদের মধ্যে নিম্নলিখিত সম্পর্ক রয়েছে (আইসোট্রপিক নন-ফেরোইলেকট্রিক এবং নন-ফেরোম্যাগনেটিক মিডিয়া):

ডি= 0 ই,

বি = 0 জ,

j=ই,

যেখানে  0 এবং  0 যথাক্রমে বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বকীয় ধ্রুবক,  এবং  - যথাক্রমে অস্তরক এবং চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা,  - পদার্থের নির্দিষ্ট পরিবাহিতা।

এটি ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলি থেকে অনুসরণ করে যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের উত্সগুলি হয় বৈদ্যুতিক চার্জ বা সময়-পরিবর্তিত চৌম্বক ক্ষেত্র হতে পারে এবং চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি বৈদ্যুতিক চার্জ (বৈদ্যুতিক স্রোত) সরানোর মাধ্যমে বা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বিকল্প দ্বারা উত্তেজিত হতে পারে। ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের ক্ষেত্রে প্রতিসম নয়। এটি এই কারণে যে প্রকৃতিতে বৈদ্যুতিক চার্জ রয়েছে তবে কোনও চৌম্বকীয় চার্জ নেই।

স্থির ক্ষেত্রের জন্য (E= const এবং AT= const) ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণফর্ম নাও

অর্থাৎ, এই ক্ষেত্রে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের উত্সগুলি কেবলমাত্র বৈদ্যুতিক চার্জ, চৌম্বক ক্ষেত্রের উত্সগুলি কেবল পরিবাহী স্রোত। এই ক্ষেত্রে, বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্র একে অপরের থেকে স্বাধীন, যা এটি পৃথকভাবে অধ্যয়ন করা সম্ভব করে তোলে স্থায়ীবৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্র।

ভেক্টর বিশ্লেষণ থেকে জানা স্টোকস এবং গাউস উপপাদ্য ব্যবহার করা

কল্পনা করা যেতে পারে ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণের সম্পূর্ণ সিস্টেম ডিফারেনশিয়াল ফর্ম (মহাকাশের প্রতিটি বিন্দুতে ক্ষেত্রটি চিহ্নিত করা):

যদি চার্জ এবং স্রোত অবিচ্ছিন্নভাবে মহাকাশে বিতরণ করা হয়, তবে ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণের উভয় রূপই অবিচ্ছেদ্য

এবং ডিফারেনশিয়াল সমতুল্য। যাইহোক, যখন আছে ফ্র্যাকচার পৃষ্ঠতল- যে পৃষ্ঠের উপর মিডিয়াম বা ক্ষেত্রগুলির বৈশিষ্ট্য হঠাৎ পরিবর্তিত হয়, তখন সমীকরণগুলির অবিচ্ছেদ্য রূপটি আরও সাধারণ।

ডিফারেনশিয়াল আকারে ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলি অনুমান করে যে স্থান এবং সময়ের সমস্ত পরিমাণ ক্রমাগত পরিবর্তিত হয়। ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণের উভয় ফর্মের গাণিতিক সমতা অর্জনের জন্য, ডিফারেনশিয়াল ফর্মটি সম্পূরক হয় সীমানা শর্ত,যা দুটি মিডিয়ার মধ্যে ইন্টারফেসে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড দ্বারা সন্তুষ্ট হতে হবে। ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণের অবিচ্ছেদ্য রূপ এই শর্তগুলি ধারণ করে। তাদের আগে বিবেচনা করা হয়েছে (§ 90, 134 দেখুন):

ডি 1 n =D 2 n , ই 1  =ই 2  , বি 1 n =বি 2n , এইচ 1  = H 2 

(প্রথম এবং শেষ সমীকরণগুলি সেই ক্ষেত্রেগুলির সাথে মিলে যায় যেখানে ইন্টারফেসে বিনামূল্যে চার্জ বা পরিবাহী স্রোত নেই)।

ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলি বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের জন্য সবচেয়ে সাধারণ সমীকরণ বিশ্রামের পরিবেশ।ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিজম তত্ত্বে তারা একই ভূমিকা পালন করে যা মেকানিক্সে নিউটনের সূত্রের মতো। এটি ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলি থেকে অনুসরণ করে যে একটি বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্র সর্বদা এটি দ্বারা উত্পন্ন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সাথে যুক্ত থাকে এবং একটি বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র সর্বদা এটি দ্বারা উত্পন্ন চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে যুক্ত থাকে, অর্থাৎ, বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি একে অপরের সাথে অবিচ্ছেদ্যভাবে সংযুক্ত থাকে। অন্যান্য - তারা একটি একক গঠন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড.

ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্ব, বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বকীয় ঘটনাগুলির মৌলিক আইনগুলির একটি সাধারণীকরণ হওয়ায়, শুধুমাত্র ইতিমধ্যেই পরিচিত পরীক্ষামূলক তথ্যগুলি ব্যাখ্যা করতে সক্ষম হয়নি, যা এটির একটি গুরুত্বপূর্ণ পরিণতি, তবে নতুন ঘটনার পূর্বাভাসও দিয়েছে। এই তত্ত্বের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপসংহার ছিল স্থানচ্যুতি স্রোতের একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের অস্তিত্ব (দেখুন § 138), যা ম্যাক্সওয়েলকে অস্তিত্বের ভবিষ্যদ্বাণী করতে দেয়। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ- একটি বিকল্প ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড একটি সীমিত গতিতে মহাকাশে প্রচার করে। পরে তা প্রমাণিত হয়

ভ্যাকুয়ামে একটি মুক্ত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের (চার্জ এবং স্রোতের সাথে সম্পর্কিত নয়) প্রচারের গতি আলোর গতি c = 3 10 8 m/s এর সমান। এই উপসংহার এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের বৈশিষ্ট্যগুলির তাত্ত্বিক অধ্যয়ন ম্যাক্সওয়েলকে আলোর ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তত্ত্ব তৈরি করতে পরিচালিত করেছিল, যার মতে আলোও ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ পরীক্ষামূলকভাবে জার্মান পদার্থবিদ জি. হার্টজ (1857-1894) দ্বারা প্রাপ্ত হয়েছিল, যিনি প্রমাণ করেছিলেন যে তাদের উত্তেজনা এবং প্রচারের নিয়মগুলি ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ দ্বারা সম্পূর্ণরূপে বর্ণনা করা হয়েছে। এইভাবে, ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্ব পরীক্ষামূলকভাবে নিশ্চিত করা হয়েছিল।

শুধুমাত্র আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতার নীতি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য, যেহেতু ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ একই গতিতে রেফারেন্সের সমস্ত ফ্রেমে ভ্যাকুয়ামে প্রচার করে। সঙ্গেগ্যালিলিওর আপেক্ষিকতার নীতির সাথে বেমানান।

অনুসারে আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতার নীতিযান্ত্রিক, অপটিক্যাল এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ঘটনাগুলি সমস্ত জড়ীয় রেফারেন্সের ফ্রেমে একইভাবে এগিয়ে যায়, অর্থাৎ, তারা একই সমীকরণ দ্বারা বর্ণনা করা হয়। ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলি লরেন্টজ রূপান্তরের অধীনে অপরিবর্তনীয়: পাস করার সময় তাদের ফর্ম পরিবর্তন হয় না

রেফারেন্সের এক জড়তা ফ্রেম থেকে অন্য, যদিও পরিমাণ ই, ভি,ডি,এইচতারা নির্দিষ্ট নিয়ম অনুযায়ী রূপান্তরিত হয়.

এটি আপেক্ষিকতার নীতি থেকে অনুসরণ করে যে বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের একটি পৃথক বিবেচনার একটি আপেক্ষিক অর্থ রয়েছে। সুতরাং, যদি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি স্থির চার্জের একটি সিস্টেম দ্বারা তৈরি করা হয়, তবে এই চার্জগুলি, রেফারেন্সের একটি জড় ফ্রেমের সাথে স্থির হয়ে অন্যটির সাথে আপেক্ষিকভাবে সরে যায় এবং তাই, কেবল বৈদ্যুতিক নয়, একটি চৌম্বক ক্ষেত্রও তৈরি করবে। . একইভাবে, রেফারেন্সের একটি জড়ীয় ফ্রেমের ক্ষেত্রে একটি স্থির-কারেন্ট কন্ডাক্টর, মহাকাশের প্রতিটি বিন্দুতে একটি ধ্রুবক চৌম্বক ক্ষেত্রকে উত্তেজিত করে, অন্যান্য জড়ীয় ফ্রেমের সাপেক্ষে নড়াচড়া করে এবং এটির দ্বারা সৃষ্ট বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্র একটি ঘূর্ণি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রকে উত্তেজিত করে।

এইভাবে, ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্ব, এর পরীক্ষামূলক নিশ্চিতকরণ, সেইসাথে আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতার নীতি একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের ধারণার উপর ভিত্তি করে বৈদ্যুতিক, চৌম্বকীয় এবং অপটিক্যাল ঘটনাগুলির একীভূত তত্ত্বের দিকে নিয়ে যায়।

পরীক্ষার প্রশ্ন

ঘূর্ণি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের কারণ কি? কিভাবে এটি একটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ক্ষেত্র থেকে ভিন্ন?

ঘূর্ণি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রচলন কি?

কেন স্থানচ্যুতি বর্তমান ধারণা চালু করা হয়? তিনি মূলত কি প্রতিনিধিত্ব করে?

পক্ষপাত বর্তমান ঘনত্বের জন্য অভিব্যক্তিটি আহরণ করুন এবং ব্যাখ্যা করুন।

কোন অর্থে স্থানচ্যুতি প্রবাহ এবং পরিবাহী তড়িৎ প্রবাহের তুলনা করা সম্ভব?

চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি ভেক্টরের সঞ্চালনের উপর একটি সাধারণ উপপাদ্য, শারীরিক অর্থ ব্যাখ্যা করে লিখুন।

ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলির সম্পূর্ণ সিস্টেমটি অবিচ্ছেদ্য এবং ডিফারেনশিয়াল আকারে লিখুন এবং তাদের শারীরিক অর্থ ব্যাখ্যা করুন।

ম্যাক্সওয়েল জন্য ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্র§ 137. ঘূর্ণি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রফ্যারাডে আইন থেকে (দেখুন... 163 অধ্যায় 17 বেসিক তত্ত্ব ম্যাক্সওয়েল জন্য ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্র 165 § 137. ঘূর্ণি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র 165 § 138. বর্তমান...

পদার্থবিদ্যার শৃঙ্খলায় শিক্ষাগত এবং পদ্ধতিগত জটিল

প্রশিক্ষণ এবং মেটোডলজি কমপ্লেক্স

7. সাধারণ তত্ত্বআপেক্ষিকতা (GR) - আধুনিক তত্ত্বমহাকর্ষ 8. বন্যপ্রাণীতে অপটিক্যাল সিস্টেম 9. বেসিক তত্ত্ব ম্যাক্সওয়েল জন্য ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্র 10 ...

ডিসিপ্লিন/কোর্সের জন্য ক্যালেন্ডার-থিম্যাটিক পাঠ পরিকল্পনা পূর্ণ-সময়ের শিক্ষার্থীদের জন্য পদার্থবিদ্যা, গণিত

ক্যালেন্ডার-থিম্যাটিক প্ল্যান

উমভ। কাজ জন্যউপর সিদ্ধান্ত ব্যবহারিক পাঠনং 8 "শারীরিক মৌলিকঅডিওমেট্রি" চালু... তত্ত্ব ম্যাক্সওয়েলসম্পর্কিত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্র. ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিকতরঙ্গ, সমীকরণ এবং গ্রাফ সমতল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিকতরঙ্গ প্রচারের গতি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ...

পাঠ্যপুস্তক মস্কো, 2007 udk 537. 67(075) bbk 26. 233ya73

দলিল

শিক্ষার্থী জানতে পারবে বলে আশা করা হচ্ছে মৌলিক তত্ত্ববিদ্যুৎ এবং চুম্বকত্ব, মৌলিকসংশ্লিষ্ট থেকে কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যা... 6.1. মৌলিক সমীকরণ সমীকরণের একটি গুরুত্বপূর্ণ সম্পত্তি ম্যাক্সওয়েল জন্য ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রএটা কি অনুমতি দেয়...

রাশিয়ান ফেডারেশনের শিক্ষা মন্ত্রণালয়

সেন্ট পিটার্সবার্গ ইনস্টিটিউট অফ মেকানিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং

আরeferatপদার্থবিজ্ঞানে

বিষয়ে:

"ম্যাক্সওয়েলের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তত্ত্বের সারমর্ম"

সম্পাদিত:

ছাত্র গ্র. 2801

শকেনেভা ইউ.এ.

সেন্ট পিটার্সবার্গে

ভূমিকা 3

ঘূর্ণি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র 6

পক্ষপাত বর্তমান 7

একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের জন্য ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ 9

তথ্যসূত্র 13

ভূমিকা

জেমস ক্লার্ক ম্যাক্সওয়েল 13 জুন, 1831 সালে জন্মগ্রহণ করেছিলেন। এডিনবার্গে, একজন আইনজীবীর পরিবারে - স্কটল্যান্ডে একটি এস্টেটের মালিক। ছেলেটি প্রযুক্তির প্রতি প্রাথমিক ভালবাসা এবং বোঝার ইচ্ছা দেখিয়েছিল বিশ্ব. তিনি তার পিতার দ্বারা ব্যাপকভাবে প্রভাবিত ছিলেন - একজন উচ্চ শিক্ষিত ব্যক্তি যিনি প্রাকৃতিক বিজ্ঞান এবং প্রযুক্তির সমস্যাগুলিতে গভীরভাবে আগ্রহী ছিলেন। স্কুলে, ম্যাক্সওয়েল জ্যামিতি দ্বারা মুগ্ধ হয়েছিলেন এবং তার প্রথম বৈজ্ঞানিক কাজ, পনের বছর বয়সে সম্পূর্ণ, ডিম্বাকৃতি চিত্র আঁকার একটি সহজ কিন্তু অজানা উপায় আবিষ্কার ছিল। ম্যাক্সওয়েল প্রথমে এডিনবার্গ এবং তারপর কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয়ে ভাল শিক্ষা লাভ করেন।

1856 সালে, একজন তরুণ, প্রতিশ্রুতিশীল বিজ্ঞানীকে স্কটিশ শহর অ্যাবারডিনে কলেজের অধ্যাপক হিসাবে পড়াতে আমন্ত্রণ জানানো হয়েছিল। এখানে ম্যাক্সওয়েল উত্সাহের সাথে তাত্ত্বিক এবং ফলিত মেকানিক্স, অপটিক্স, রঙের দৃষ্টিভঙ্গির শারীরবৃত্তির সমস্যা নিয়ে কাজ করেন। তিনি গাণিতিকভাবে প্রমাণ করে শনির বলয়ের ধাঁধাটি চমৎকারভাবে সমাধান করেন যে তারা পৃথক কণা থেকে গঠিত। বিজ্ঞানীর নাম জানা যায়, এবং তাকে লন্ডনের কিংস কলেজে একটি চেয়ার নিতে আমন্ত্রণ জানানো হয়। লন্ডনের সময়কাল (1860-1865) একজন বিজ্ঞানীর জীবনে সবচেয়ে ফলপ্রসূ ছিল। তিনি আবার শুরু করেন এবং ইলেক্ট্রোডায়নামিক্সে তাত্ত্বিক গবেষণা সমাপ্ত করেন, গ্যাসের গতি তত্ত্বের উপর মৌলিক কাজ প্রকাশ করেন।

অ্যাবারডিন থেকে সরে যাওয়ার পর, ম্যাক্সওয়েল গ্যাসের গতি তত্ত্বের প্রতি বিশেষ মনোযোগ দিয়ে অবিচ্ছিন্ন তীব্রতার সাথে তার গবেষণা চালিয়ে যান। বলা হয় যে তার স্ত্রী (প্রাক্তন ক্যাথরিন মেরি ডিওয়ার, মারিশাল কলেজের প্রধানের কন্যা) ম্যাক্সওয়েলকে অ্যাটিকের গ্যাসের তাপীয় বৈশিষ্ট্যগুলির উপর পরীক্ষা চালানোর জন্য সক্ষম করার জন্য তাদের লন্ডনের বাড়ির বেসমেন্টে আগুন দিয়েছিলেন। কিন্তু নির্ণায়ক এবং অবশ্যই ম্যাক্সওয়েলের সবচেয়ে বড় কৃতিত্ব ছিল তার ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তত্ত্বের সৃষ্টি।

ঊনবিংশ শতাব্দীর গোড়ার দিকে উত্তেজনাপূর্ণ আবিষ্কারে পূর্ণ ছিল। প্রথম স্থির স্রোত প্রাপ্তির অল্প সময়ের মধ্যেই, Oersted দেখিয়েছিলেন যে পরিবাহীর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট একটি সাধারণ স্থায়ী চুম্বক দ্বারা সৃষ্ট চৌম্বকীয় প্রভাবের মতোই। অতএব, অনুমান করা হয়েছিল যে কারেন্ট সহ দুটি পরিবাহী দুটি চুম্বকের মতো আচরণ করা উচিত, যা আপনি জানেন, হয় আকর্ষণ বা বিকর্ষণ করতে পারে। প্রকৃতপক্ষে, অ্যাম্পিয়ার এবং অন্যান্য গবেষকদের পরীক্ষা দুটি বর্তমান-বহনকারী কন্ডাক্টরের মধ্যে আকর্ষণ বা বিকর্ষণ শক্তির উপস্থিতি নিশ্চিত করেছে। শীঘ্রই এটি একই নির্ভুলতার সাথে আকর্ষণ এবং বিকর্ষণ আইন প্রণয়ন করা সম্ভব হয়েছিল যা দিয়ে নিউটন যেকোন দুটি বস্তুর মধ্যে মহাকর্ষীয় আকর্ষণের সূত্র তৈরি করেছিলেন।

তারপর ফ্যারাডে এবং হেনরি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক আবেশের অসাধারণ ঘটনা আবিষ্কার করেন এবং এইভাবে চুম্বকত্ব এবং বিদ্যুতের মধ্যে ঘনিষ্ঠ সম্পর্ক প্রদর্শন করেন।

যাইহোক, একটি সমন্বিত তত্ত্ব তৈরি করার জরুরী প্রয়োজন ছিল যা প্রয়োজনীয় প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করবে, যা যে কোনও ধারণাযোগ্য নির্দিষ্ট পরীক্ষামূলক অবস্থার অধীনে, সবচেয়ে সাধারণ ক্ষেত্রে সময় এবং স্থানের মধ্যে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ঘটনার বিকাশের পূর্বাভাস দেওয়া সম্ভব করবে।

ম্যাক্সওয়েলের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তত্ত্বটি ঠিক এটিই প্রমাণিত হয়েছিল, যা তিনি বেশ কয়েকটি সমীকরণের একটি সিস্টেমের আকারে প্রণয়ন করেছিলেন যা দুটি ভৌত ​​পরিমাণ - বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি E এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি H - ব্যবহার করে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের সম্পূর্ণ বৈচিত্র্যের বৈশিষ্ট্য বর্ণনা করে। এটি উল্লেখযোগ্য যে এই ম্যাক্সওয়েল সমীকরণগুলি তাদের চূড়ান্ত আকারে এবং আজ পর্যন্ত, তারা পদার্থবিজ্ঞানের ভিত্তিপ্রস্তর হিসাবে রয়ে গেছে, যা বাস্তবতার সাথে মিলে যাওয়া ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ঘটনার বর্ণনা দেয়।

দীর্ঘ দূরত্বে বিদ্যুৎ সঞ্চালনের জন্য একটি উচ্চ-ভোল্টেজ লাইন ডিজাইন করার সময়, ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলি এমন একটি সিস্টেম তৈরি করতে সাহায্য করে যা সর্বনিম্ন ক্ষতি নিশ্চিত করে; খুব কম তাপমাত্রায় উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ধাতুগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করার জন্য পরীক্ষাগারে মৌলিক পরীক্ষা-নিরীক্ষা করার সময়, আমরা একটি ধাতুর অভ্যন্তরে একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের বিস্তারের প্রকৃতি নির্ধারণ করতে ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ ব্যবহার করি; যদি আমরা একটি নতুন রেডিও টেলিস্কোপ তৈরি করি যা স্থানের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শব্দ ক্যাপচার করতে সক্ষম হয়, তাহলে অ্যান্টেনা এবং ওয়েভগাইড ডিজাইন করার সময় যা অ্যান্টেনা থেকে রেডিও রিসিভারে শক্তি প্রেরণ করে, আমরা অবশ্যই ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলি ব্যবহার করি।

একটি আইন আছে যা অনুযায়ী চৌম্বক ক্ষেত্রের গতিশীল একটি চার্জের উপর ক্রিয়াশীল বলটি চার্জের মাত্রার গুণফল এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের দিকের দিকে লম্ব বেগ উপাদানের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক; এই বাহিনী আমাদের কাছে "লরেন্টজ ফোর্স" নামে পরিচিত। যাইহোক, কেউ এটিকে "ল্যাপ্লেস ফোর্স" বলে।

ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণের ক্ষেত্রে, এমন কোন অনিশ্চয়তা নেই; এই আবিষ্কারের সম্মান শুধুমাত্র তারই।

এটা উল্লেখ করা উচিত যে গত শতাব্দীতে তিনি কোনোভাবেই একমাত্র পদার্থবিজ্ঞানী ছিলেন না যিনি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিজমের একটি বিস্তৃত তত্ত্ব তৈরি করার চেষ্টা করেছিলেন; অন্যরাও, কারণ ছাড়াই, আলো এবং বৈদ্যুতিক ঘটনার মধ্যে গভীর সংযোগের অস্তিত্বকে সন্দেহ করেছিলেন।

ম্যাক্সওয়েলের প্রধান যোগ্যতা হল তিনি, তার নিজস্ব উপায়ে, সমীকরণের একটি মার্জিত এবং সরল সিস্টেমে এসেছিলেন যা সমস্ত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ঘটনাকে বর্ণনা করে।

ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলি কেবল আমাদের পরিচিত সমস্ত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ঘটনাকে কভার করে এবং বর্ণনা করে না; তাদের প্রয়োগের সুযোগ নির্দিষ্ট স্থানীয় পরিস্থিতিতে ঘটতে পারে এমন কোনো ধারণাযোগ্য ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ঘটনা দ্বারাও সীমাবদ্ধ নয়। ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্ব একটি সম্পূর্ণ নতুন প্রভাব ভবিষ্যদ্বাণী করেছিল যা বস্তুগত দেহ থেকে মুক্ত একটি মহাকাশে পরিলক্ষিত হয় - ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ। এটি অবশ্যই একটি অনন্য অর্জন, ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্বের বিজয়ের মুকুট।

ঘূর্ণি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র

ফ্যারাডে আইন e i = - d F / dt থেকে এটি অনুসরণ করে যে সার্কিটে মিলিত চৌম্বকীয় আবেশের প্রবাহের যে কোনও পরিবর্তন আনয়নের একটি ইলেক্ট্রোমোটিভ শক্তির উত্থানের দিকে নিয়ে যায় এবং ফলস্বরূপ, একটি আবেশ কারেন্ট উপস্থিত হয়। অতএব, emf এর ঘটনা। একটি বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্রে অবস্থিত একটি স্থির সার্কিটেও ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক আনয়ন সম্ভব। যাইহোক, emf. যে কোনও সার্কিটে তখনই ঘটে যখন বহিরাগত শক্তিগুলি এতে বর্তমান বাহকের উপর কাজ করে - অ-ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক উত্সের শক্তি।

অভিজ্ঞতা দেখায় যে এই বহিরাগত শক্তিগুলি সার্কিটের তাপ বা রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলির সাথে সম্পর্কিত নয়; তাদের ঘটনাও লরেন্টজ বাহিনী দ্বারা ব্যাখ্যা করা যায় না, যেহেতু তারা স্থাবর চার্জে কাজ করে না। ম্যাক্সওয়েল, অনুমান করেছিলেন যে কোনও বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্র পার্শ্ববর্তী স্থানের একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রকে উত্তেজিত করে, যা সার্কিটে আবেশ প্রবাহের কারণ। ম্যাক্সওয়েলের ধারনা অনুসারে, যে সার্কিটে ইএমএফ প্রদর্শিত হয় সেটি একটি গৌণ ভূমিকা পালন করে, এটি এক ধরনের একমাত্র "ডিভাইস" যা এই ক্ষেত্রটি সনাক্ত করে।

সুতরাং, ম্যাক্সওয়েলের মতে, একটি সময়-পরিবর্তিত চৌম্বক ক্ষেত্র একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র E B তৈরি করে, যার প্রচলন সূত্র অনুসারে,

E B dl = E Bl dl = - d F/dt (1)

যেখানে, ভেক্টর E Bl-এর অভিক্ষেপ হল ভেক্টর E-এর অভিক্ষেপ dl অভিমুখে; আংশিক ডেরিভেটিভ ¶Ф/¶t শুধুমাত্র সময়মতো চৌম্বকীয় আবেশ প্রবাহের নির্ভরতা বিবেচনা করে।

এই সূত্রে (1) অভিব্যক্তি Ф = B dS প্রতিস্থাপন করে, আমরা পাই

E B dl = - ¶ / ¶ t B dS

যেহেতু কনট্যুর এবং পৃষ্ঠ স্থির করা হয়েছে, পার্থক্য এবং একীকরণের ক্রিয়াকলাপগুলি বিনিময় করা যেতে পারে। তাই,

E B dl = - ¶ B/ ¶ t dS (2)

E dl \u003d E l dl \u003d 0 অনুসারে, একটি বন্ধ লুপ বরাবর ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ক্ষেত্রের শক্তি ভেক্টরের সঞ্চালন (আসুন এটি E Q বোঝাই) শূন্য:

E Q dl = E Ql dl = 0 (3)

অভিব্যক্তি (1) এবং (3) তুলনা করে, আমরা দেখতে পাই যে বিবেচিত ক্ষেত্রগুলির মধ্যে একটি মৌলিক পার্থক্য রয়েছে (E B এবং E Q): ভেক্টর E B এর সঞ্চালন, ভেক্টর E Q এর সঞ্চালনের বিপরীতে, শূন্যের সমান নয়। অতএব, চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা উত্তেজিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র E B, চৌম্বক ক্ষেত্রের মতো, ঘূর্ণি।

পক্ষপাত বর্তমান

ম্যাক্সওয়েলের মতে, যদি কোনো বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্র আশেপাশের স্থানের একটি ঘূর্ণি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রকে উত্তেজিত করে, তবে বিপরীত ঘটনাটিও বিদ্যমান থাকতে হবে: বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের যেকোনো পরিবর্তন অবশ্যই আশেপাশের স্থানটিতে একটি ঘূর্ণি চৌম্বক ক্ষেত্রের আবির্ভাব ঘটায়। যেহেতু চৌম্বক ক্ষেত্র সর্বদা একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহের সাথে যুক্ত থাকে, তাই ম্যাক্সওয়েল বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রকে অভিহিত করেন যা চৌম্বক ক্ষেত্রকে উত্তেজিত করে, স্থানচ্যুতি প্রবাহ, চার্জের নির্দেশিত নড়াচড়ার কারণে পরিবাহী কারেন্টের বিপরীতে। ম্যাক্সওয়েলের মতে একটি স্থানচ্যুতি কারেন্টের ঘটনার জন্য, শুধুমাত্র একটি বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের অস্তিত্ব প্রয়োজন।

একটি ক্যাপাসিটর ধারণকারী একটি AC সার্কিট বিবেচনা করুন (চিত্র 1)। চার্জিং এবং ডিসচার্জিং ক্যাপাসিটরের প্লেটের মধ্যে একটি বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র রয়েছে, তাই, ম্যাক্সওয়েলের মতে, স্থানচ্যুতি স্রোতগুলি ক্যাপাসিটরের মধ্য দিয়ে "প্রবাহিত" হয় এবং সেইসব এলাকায় যেখানে কোনও কন্ডাক্টর নেই। অতএব, যেহেতু ক্যাপাসিটর প্লেটগুলির মধ্যে একটি বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র (বায়াস কারেন্ট) রয়েছে, তাই তাদের মধ্যে একটি চৌম্বক ক্ষেত্রও উত্তেজিত হয়।

এর দ্বারা সৃষ্ট পরিবর্তনশীল বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে একটি পরিমাণগত সম্পর্ক খুঁজে বের করা যাক। ম্যাক্সওয়েলের মতে, সময়ের প্রতিটি মুহুর্তে একটি ক্যাপাসিটরের একটি বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র এমন একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে, যেন ক্যাপাসিটরের প্লেটের মধ্যে একটি সঞ্চালন প্রবাহ রয়েছে যা সরবরাহে স্রোতের শক্তির সমান। তারের তারপরে যুক্তি দেওয়া যেতে পারে যে পরিবাহী বর্তমান ঘনত্ব (j) এবং স্থানচ্যুতি (j cm) সমান: j cm = j।

ক্যাপাসিটর প্লেটের কাছাকাছি পরিবাহী বর্তমান ঘনত্ব j = = = () = d s /dt , s হল পৃষ্ঠের চার্জের ঘনত্ব, S হল ক্যাপাসিটর প্লেটের ক্ষেত্রফল। অতএব, j cm = d s /dt (4)। যদি ক্যাপাসিটরের বৈদ্যুতিক স্থানচ্যুতি D হয়, তাহলে প্লেটের উপরিভাগের চার্জের ঘনত্ব হবে s = D। এটি বিবেচনা করে, অভিব্যক্তি (4) এভাবে লেখা যেতে পারে: j cm = ¶ D /¶ t , যেখানে আংশিক ডেরিভেটিভের চিহ্নটি নির্দেশ করে যে চৌম্বক ক্ষেত্রটি কেবলমাত্র সময়ের বৈদ্যুতিক স্থানচ্যুতির পরিবর্তনের হার দ্বারা নির্ধারিত হয়।

যেহেতু বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের যেকোনো পরিবর্তনের সাথে স্থানচ্যুতি কারেন্ট ঘটে, তাই এটি শুধুমাত্র ভ্যাকুয়াম বা ডাইলেকট্রিক্সেই নয়, বরং সেই কন্ডাক্টরের ভিতরেও থাকে যার মাধ্যমে বিকল্প কারেন্ট প্রবাহিত হয়। যাইহোক, এই ক্ষেত্রে, এটি পরিবাহী কারেন্টের তুলনায় নগণ্য। স্থানচ্যুতি স্রোতের উপস্থিতি পরীক্ষামূলকভাবে সোভিয়েত পদার্থবিদ A. A. Eikhenvald দ্বারা নিশ্চিত করা হয়েছিল, যিনি মেরুকরণ স্রোতের চৌম্বক ক্ষেত্র অধ্যয়ন করেছিলেন, যা স্থানচ্যুতি স্রোতের অংশ।

সাধারণ ক্ষেত্রে, মহাকাশে পরিবাহী স্রোত এবং স্থানচ্যুতিগুলি পৃথক করা হয় না, তারা একই আয়তনে থাকে। তাই ম্যাক্সওয়েল মোট কারেন্টের ধারণাটি প্রবর্তন করেছিলেন, যা পরিবাহী স্রোতের সমষ্টির সমান (পাশাপাশি পরিচলন স্রোত) এবং স্থানচ্যুতি। মোট বর্তমান ঘনত্ব:

j মোট = j + ¶ D /¶ t।

স্থানচ্যুতি কারেন্ট এবং টোটাল কারেন্টের ধারণা প্রবর্তন করে, ম্যাক্সওয়েল বিকল্প কারেন্ট সার্কিট বন্ধ করার বিষয়টি বিবেচনা করার জন্য একটি নতুন পদ্ধতি গ্রহণ করেছিলেন। তাদের মধ্যে মোট কারেন্ট সবসময় বন্ধ থাকে, অর্থাৎ পরিবাহীর প্রান্তে শুধুমাত্র পরিবাহী কারেন্ট ভেঙ্গে যায় এবং কন্ডাকটরের প্রান্তের মধ্যে অস্তরক (শূন্য) একটি স্থানচ্যুতি কারেন্ট থাকে যা পরিবাহী কারেন্টকে বন্ধ করে দেয়।

ম্যাক্সওয়েল ভেক্টর H এর সঞ্চালনের উপর উপপাদ্যটিকে সাধারণীকরণ করেছেন, এর ডান দিকে মোট বর্তমান I মোট = j মোট dS, একটি বন্ধ লুপ L দ্বারা আবৃত। তারপর ভেক্টর H এর জন্য সাধারণীকৃত প্রচলন উপপাদ্যটি এভাবে লেখা যেতে পারে:

H dl = (j + ¶ D/ ¶ t) dS (5)

অভিব্যক্তি (5) সর্বদা সত্য, যা তত্ত্ব এবং অভিজ্ঞতার মধ্যে সম্পূর্ণ সঙ্গতি দ্বারা প্রমাণিত।

একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের জন্য ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ

ম্যাক্সওয়েল দ্বারা স্থানচ্যুতি প্রবাহের ধারণার প্রবর্তন তাকে তার তৈরি তড়িৎ চৌম্বক ক্ষেত্রের একীভূত ম্যাক্রোস্কোপিক তত্ত্বের সমাপ্তির দিকে নিয়ে যায়, যা একটি ঐক্যবদ্ধ দৃষ্টিকোণ থেকে কেবল বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বকীয় ঘটনাকে ব্যাখ্যা করাই নয়, ভবিষ্যদ্বাণী করাও সম্ভব করে তোলে। নতুন, যার অস্তিত্ব পরবর্তীকালে নিশ্চিত করা হয়েছিল।

ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্ব উপরে আলোচিত চারটি সমীকরণের উপর ভিত্তি করে:

বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি সম্ভাব্য (E Q ) এবং ঘূর্ণি (E B) উভয়ই হতে পারে, তাই মোট ক্ষেত্রের শক্তি E = E Q + E B। যেহেতু E Q ভেক্টরের সঞ্চালন শূন্যের সমান, এবং E B ভেক্টরের সঞ্চালন এক্সপ্রেশন (2) দ্বারা নির্ধারিত হয়, তাহলে মোট ক্ষেত্রের তীব্রতা ভেক্টরের সঞ্চালন

E dl = - ¶B/¶t dS.

এই সমীকরণটি দেখায় যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের উত্স কেবল বৈদ্যুতিক চার্জই নয়, সময়-পরিবর্তিত চৌম্বক ক্ষেত্রও হতে পারে।

ভেক্টর H এর জন্য সাধারণ সঞ্চালন উপপাদ্য:

H dl = (j + ¶D/¶t) dS।

এই সমীকরণটি দেখায় যে চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি চলন্ত চার্জ (বৈদ্যুতিক স্রোত) দ্বারা বা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বিকল্প দ্বারা উত্তেজিত হতে পারে।

একটি ডাইইলেক্ট্রিক একটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ক্ষেত্রের জন্য গাউসের উপপাদ্য:

যদি চার্জটি বাল্ক ঘনত্ব ρ সহ একটি বদ্ধ পৃষ্ঠের ভিতরে ক্রমাগত বিতরণ করা হয়, তবে সূত্র (6) এভাবে লেখা হবে:

D dS = ρ dV.

B ক্ষেত্রের জন্য গাউসের উপপাদ্য:

B dS = 0।

সুতরাং, অবিচ্ছেদ্য আকারে ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণের সম্পূর্ণ সিস্টেম:

E dl = - ¶ B/ ¶ t dS; d dS = ρ dV;

H dl = (j + ¶D/¶t) dS; B dS = 0।

ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলিতে অন্তর্ভুক্ত পরিমাণগুলি স্বাধীন নয় এবং তাদের মধ্যে নিম্নলিখিত সম্পর্ক রয়েছে:

B = m 0 mH;

জে = জি ই ;

যেখানে e 0 এবং m 0 যথাক্রমে বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বকীয় ধ্রুবক, e এবং m যথাক্রমে অস্তরক এবং চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা, g হল পদার্থের নির্দিষ্ট পরিবাহিতা।

এটি ম্যাক্সওয়েল সমীকরণ থেকে অনুসরণ করে যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের উত্সগুলি হয় বৈদ্যুতিক চার্জ বা সময়-পরিবর্তিত চৌম্বক ক্ষেত্র হতে পারে এবং চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি বৈদ্যুতিক চার্জ (বৈদ্যুতিক স্রোত) সরানোর মাধ্যমে বা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বিকল্প দ্বারা উত্তেজিত হতে পারে। ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের ক্ষেত্রে প্রতিসম নয়। এটি এই কারণে যে প্রকৃতিতে বৈদ্যুতিক চার্জ রয়েছে তবে কোনও চৌম্বকীয় চার্জ নেই।

স্থির ক্ষেত্রগুলির জন্য (E = const এবং B = const ) ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলি ফর্মটি গ্রহণ করে:

E dl = 0; D dS = Q;

H dl = I; B dS = 0।

এই ক্ষেত্রে, বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলি একে অপরের থেকে স্বাধীন, যা ধ্রুবক বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রগুলিকে পৃথকভাবে অধ্যয়ন করা সম্ভব করে তোলে।

ভেক্টর বিশ্লেষণ থেকে পরিচিত স্টোকস এবং গাউস উপপাদ্য ব্যবহার করা:

A dl = rot A dS;

A dS = div A dV,

ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণের সম্পূর্ণ সিস্টেমকে ডিফারেনশিয়াল আকারে উপস্থাপন করা সম্ভব:

rot E = - ¶ B/ ¶ t; div D = p;

rot H = j + ¶ D/ ¶ t; div B = 0।

যদি চার্জ এবং স্রোত অবিচ্ছিন্নভাবে মহাকাশে বিতরণ করা হয়, তবে ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণের উভয় রূপই - অবিচ্ছেদ্য এবং ডিফারেনশিয়াল - সমান। যাইহোক, যখন বিচ্ছিন্নতা সারফেস থাকে - এমন সারফেস যেখানে মিডিয়াম বা ক্ষেত্রগুলির বৈশিষ্ট্য হঠাৎ করে পরিবর্তিত হয়, তখন সমীকরণগুলির অবিচ্ছেদ্য রূপ আরও সাধারণ।

ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ সবচেয়ে বেশি সাধারণ সমীকরণবিশ্রামে মিডিয়াতে বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের জন্য। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিজম তত্ত্বে তারা একই ভূমিকা পালন করে যা মেকানিক্সে নিউটনের সূত্রের মতো। এটি ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলি থেকে অনুসরণ করে যে একটি বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্র সর্বদা এটি দ্বারা উত্পন্ন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সাথে যুক্ত থাকে এবং একটি বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র সর্বদা এটি দ্বারা উত্পন্ন চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে যুক্ত থাকে, অর্থাৎ বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি একে অপরের সাথে অবিচ্ছেদ্যভাবে যুক্ত থাকে - তারা একটি একক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড গঠন করে।

ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্বটি ম্যাক্রোস্কোপিক, কারণ এটি ম্যাক্রোস্কোপিক চার্জ এবং স্রোত দ্বারা সৃষ্ট বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্র বিবেচনা করে। অতএব, এই তত্ত্বটি পরিবেশে ঘটে যাওয়া ঘটনাগুলির অভ্যন্তরীণ প্রক্রিয়া প্রকাশ করতে পারেনি এবং বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের উত্থানের দিকে পরিচালিত করে। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্বের আরও বিকাশ ছিল লরেন্টজের ইলেকট্রনিক তত্ত্ব, এবং ম্যাক্সওয়েল-লরেন্টজ তত্ত্বটি কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানে আরও বিকশিত হয়েছিল।

ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্ব, বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বকীয় ঘটনাগুলির মৌলিক আইনগুলির একটি সাধারণীকরণ হওয়ায়, শুধুমাত্র ইতিমধ্যেই পরিচিত পরীক্ষামূলক তথ্যগুলি ব্যাখ্যা করতে সক্ষম হয়নি, যা এটির একটি গুরুত্বপূর্ণ পরিণতি, তবে নতুন ঘটনার পূর্বাভাসও দিয়েছে। এই তত্ত্বের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপসংহার ছিল স্থানচ্যুতি স্রোতের একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের অস্তিত্ব, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের অস্তিত্ব - একটি বিকল্প ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্র যা একটি সীমিত গতিতে মহাকাশে প্রচার করে। পরে এটি প্রমাণিত হয় যে শূন্যে একটি মুক্ত তড়িৎ চৌম্বক ক্ষেত্রের (কারেন্ট দ্বারা সংযুক্ত নয়) প্রচারের গতি আলোর গতি c = 3 · 10 8 m/s এর সমান। এই উপসংহার এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের বৈশিষ্ট্যগুলির তাত্ত্বিক অধ্যয়ন ম্যাক্সওয়েলকে আলোর ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তত্ত্ব তৈরি করতে পরিচালিত করেছিল, যার মতে আলোও ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ পরীক্ষামূলকভাবে জি. হার্টজ (1857 - 1894) দ্বারা প্রাপ্ত হয়েছিল, যিনি প্রমাণ করেছিলেন যে তাদের উত্তেজনা এবং প্রচারের নিয়মগুলি ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ দ্বারা সম্পূর্ণরূপে বর্ণনা করা হয়েছে। এইভাবে, ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্বটি উজ্জ্বল পরীক্ষামূলক নিশ্চিতকরণ পেয়েছে।

পরে, এ. আইনস্টাইন প্রতিষ্ঠা করেন যে গ্যালিলিওর যান্ত্রিক ঘটনার জন্য আপেক্ষিকতার নীতিটি অন্যান্য সমস্ত ভৌত ঘটনা পর্যন্ত প্রসারিত।

আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতার নীতি অনুসারে, যান্ত্রিক, অপটিক্যাল এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ঘটনা একইভাবে সমস্ত জড়ীয় ফ্রেমের রেফারেন্সে এগিয়ে যায়, যেমন একই সমীকরণ দ্বারা বর্ণিত। এটি এই নীতি থেকে অনুসরণ করে যে বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের একটি পৃথক বিবেচনা একটি আপেক্ষিক অর্থ আছে। সুতরাং, যদি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি স্থির চার্জের একটি সিস্টেম দ্বারা তৈরি করা হয়, তবে এই চার্জগুলি, রেফারেন্সের একটি জড় ফ্রেমের সাথে স্থির হয়ে অন্যটির সাথে আপেক্ষিকভাবে সরে যায় এবং তাই, কেবল বৈদ্যুতিক নয়, একটি চৌম্বক ক্ষেত্রও তৈরি করবে। . একইভাবে, প্রত্যক্ষ কারেন্ট সহ একটি কন্ডাক্টর যা রেফারেন্সের একটি জড়ীয় ফ্রেমের সাপেক্ষে গতিহীন, মহাকাশের প্রতিটি বিন্দুতে একটি ধ্রুবক চৌম্বক ক্ষেত্রকে উত্তেজিত করে, অন্যান্য জড়ীয় ফ্রেমের সাথে তুলনা করে এবং এর দ্বারা সৃষ্ট বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্র একটি ঘূর্ণি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রকে উত্তেজিত করে। .

এইভাবে, ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্ব, এর পরীক্ষামূলক নিশ্চিতকরণ, সেইসাথে আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতার নীতি একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের ধারণার উপর ভিত্তি করে বৈদ্যুতিক, চৌম্বকীয় এবং অপটিক্যাল ঘটনাগুলির একীভূত তত্ত্বের দিকে নিয়ে যায়।

গ্রন্থপঞ্জি

পিএস কুদ্র্যাভতসেভ। "ম্যাক্সওয়েল", এম., 1976

ডি. ম্যাকডোনাল্ড। "ফ্যারাডে", ম্যাক্সওয়েল এবং কেলভিন", এম., 1967

টি.আই. ট্রফিমোভা। "পদার্থবিদ্যার কোর্স", এম., 1983

জি.এম. গোলিন, এস.আর. ফিলোনোভিচ। শারীরিক বিজ্ঞানের ক্লাসিক। " স্নাতক স্কুল". এম., 1989।

3. Lc-সার্কিটে বিনামূল্যে কম্পন। বিনামূল্যে স্যাঁতসেঁতে কম্পন. স্যাঁতসেঁতে দোলনের ডিফারেনশিয়াল সমীকরণ এবং এর সমাধান।

4. জোরপূর্বক বৈদ্যুতিক দোলনা। জোরপূর্বক দোলনের ডিফারেনশিয়াল সমীকরণ এবং এর সমাধান।

5. ভোল্টেজ অনুরণন এবং বর্তমান অনুরণন।

ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের জন্য ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্বের মৌলিক বিষয়।

6. ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্বের সাধারণ বৈশিষ্ট্য। ঘূর্ণি চৌম্বক ক্ষেত্র। পক্ষপাত বর্তমান।

7. অবিচ্ছেদ্য আকারে ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ।

ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ

8. ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের পরীক্ষামূলক উৎপাদন। সমতল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের জন্য তরঙ্গ সমীকরণ। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের শক্তি। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের চাপ।

জ্যামিতিক অপটিক্স

9. জ্যামিতিক আলোকবিজ্ঞানের মৌলিক আইন। ফটোমেট্রিক পরিমাণ এবং তাদের একক।

10. গোলাকার পৃষ্ঠে আলোর প্রতিসরণ। পাতলা লেন্স। পাতলা লেন্সের সূত্র এবং একটি পাতলা লেন্স ব্যবহার করে বস্তুর ছবি নির্মাণ।

11. হালকা তরঙ্গ

12. পাতলা প্লেট থেকে প্রতিফলনের উপর আলোর হস্তক্ষেপ। সমান বেধ এবং সমান ঢালের স্ট্রাইপ।

13. নিউটনের বলয়। হস্তক্ষেপের ঘটনার প্রয়োগ। ইন্টারফেরোমিটার। অপটিক্সের আলোকসজ্জা।

14. আলোর বিবর্তন

15. একটি বৃত্তাকার পর্দা এবং একটি বৃত্তাকার গর্ত উপর আলোর বিবর্তন.

16. একটি চেরা দ্বারা আলোর বিবর্তন। ডিফ্রাকশন ঝাঁঝরি।

17. 18. পদার্থের সাথে আলোর মিথস্ক্রিয়া। আলোর বিচ্ছুরণ এবং শোষণ। স্বাভাবিক এবং অস্বাভাবিক বিচ্ছুরণ। Bouguer-Lambert আইন.

19. আলোর মেরুকরণ। প্রাকৃতিক এবং পোলারাইজড আলো। মেরুকরণের ডিগ্রি। ছোট আইন।

20. প্রতিফলন এবং প্রতিসরণের সময় আলোর মেরুকরণ। ব্রিউস্টারের আইন। দ্বৈত প্রতিসরণ। স্ফটিকের অ্যানিসোট্রপি।

21. আলোক তরঙ্গের জন্য ডপলার প্রভাব।

22. তাপীয় বিকিরণ। ভারসাম্য তাপ বিকিরণ বৈশিষ্ট্য. সম্পূর্ণ কালো শরীর। সম্পূর্ণ কালো দেহের বর্ণালীতে শক্তির বিতরণ। কির্চফ, স্টেফান-বোল্টজম্যান, ভিয়েনের আইন।

23. আপেক্ষিকতার বিশেষ তত্ত্বের উপাদানগুলি আপেক্ষিকতার বিশেষ তত্ত্বের অনুমান। লরেন্টজ রূপান্তর।

2. রেফারেন্সের বিভিন্ন ফ্রেমে ইভেন্টের সময়কাল।

24. আপেক্ষিক গতিবিদ্যার মৌলিক আইন। ভর এবং শক্তির আন্তঃসম্পর্কের আইন।

ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের জন্য ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্বের মৌলিক বিষয়।

6. ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্বের সাধারণ বৈশিষ্ট্য। ঘূর্ণি চৌম্বক ক্ষেত্র। পক্ষপাত বর্তমান।

7. অবিচ্ছেদ্য আকারে ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ।

ধ্রুপদী ম্যাক্রোস্কোপিক ইলেক্ট্রোডায়নামিক্সের মৌলিক সমীকরণগুলি 60-এর দশকে প্রাপ্ত হয়েছিল যে কোনও মাধ্যমের (শূন্যস্থান সহ) ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ঘটনা বর্ণনা করে। 19 শতকের জে. ম্যাক্সওয়েল দ্বারা বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বকীয় ঘটনার অভিজ্ঞতামূলক আইনের সাধারণীকরণ এবং ইংরেজি ধারণার বিকাশের ভিত্তিতে। বিজ্ঞানী এম. ফ্যারাডে যে বৈদ্যুতিক চার্জযুক্ত সংস্থাগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের মাধ্যমে সঞ্চালিত হয়।

ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের জন্য ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্ব তার উৎসের সাথে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের বৈশিষ্ট্যযুক্ত পরিমাণকে সংযুক্ত করে, যেমন বৈদ্যুতিক চার্জ এবং স্রোতের স্থান বন্টন.

ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক আবেশের ক্ষেত্রে বিবেচনা করুন। ফ্যারাডে আইন থেকে

ই ভিতরে = - ∂Ф m /∂t (1)

যে অনুসরণ করে যেকোনোসার্কিটের সাথে মিলিত চৌম্বকীয় আবেশনের প্রবাহের পরিবর্তনের ফলে একটি ইলেক্ট্রোমোটিভ ইন্ডাকশন শক্তির উত্থান ঘটে এবং ফলস্বরূপ একটি আবেশী কারেন্টের উপস্থিতি ঘটে। ম্যাক্সওয়েল অনুমান করেছিলেন যে কোনও বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্র পার্শ্ববর্তী স্থানের একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রকে উত্তেজিত করে, যা সার্কিটে আবেশ প্রবাহের কারণ। ম্যাক্সওয়েলের ধারনা অনুসারে, যে সার্কিটে ইএমএফ উপস্থিত হয় সেটি একটি গৌণ ভূমিকা পালন করে, এটি এক ধরনের একমাত্র "ডিভাইস" যা এই ক্ষেত্রটি সনাক্ত করে।

অবিচ্ছেদ্য আকারে ম্যাক্সওয়েলের প্রথম সমীকরণ।সংজ্ঞা অনুযায়ী, emf. বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি ভেক্টরের সঞ্চালনের সমান ই:

ই = ∫ই d l , (2)

যা সম্ভাব্য ক্ষেত্রের জন্য শূন্যের সমান। জন্য একটি পরিবর্তন ঘূর্ণি ক্ষেত্রের সাধারণ ক্ষেত্রে ই ভিতরে আমরা পেতে

∫ই· d l = - dФ m /dt = -∫(∂ খ/∂t) ঘ এস. (3)

(3) – ম্যাক্সওয়েলের প্রথম সমীকরণ:একটি নির্বিচারে বন্ধ কনট্যুর L বরাবর বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি ভেক্টরের সঞ্চালন এই কনট্যুর দ্বারা আবদ্ধ পৃষ্ঠের মধ্য দিয়ে চৌম্বক আবেশ ভেক্টরের প্রবাহের পরিবর্তনের হারের সমান, যা বিপরীত চিহ্নের সাথে নেওয়া হয়। "-" চিহ্নটি আনয়ন প্রবাহের দিকের জন্য লেনজ নিয়মের সাথে মিলে যায়। তাই এটি অনুসরণ করে বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্রমহাকাশে সৃষ্টি করে ঘূর্ণি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রকন্ডাকটরটি এই ক্ষেত্রের (ক্লোজড কন্ডাক্টিং সার্কিট) কিনা তা নির্বিশেষে। এইভাবে প্রাপ্ত সমীকরণ (3) হল সমীকরণের একটি সাধারণীকরণ (2), যা শুধুমাত্র একটি সম্ভাব্য ক্ষেত্রের জন্য বৈধ, যেমন ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ক্ষেত্র।

স্থানচ্যুতি বর্তমান এবং অবিচ্ছেদ্য আকারে ম্যাক্সওয়েলের দ্বিতীয় সমীকরণ।ম্যাক্সওয়েল অনুমান করেছিলেন যে চৌম্বক ক্ষেত্র শুধুমাত্র একটি পরিবাহীতে প্রবাহিত বৈদ্যুতিক স্রোতের দ্বারা নয়, বরং ডাইলেকট্রিক্স বা ভ্যাকুয়ামে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বিকল্প দ্বারাও উৎপন্ন হয়। পরিবর্তিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র এবং এর দ্বারা সৃষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে পরিমাণগত সম্পর্ক স্থাপনের জন্য, ম্যাক্সওয়েল তথাকথিত প্রবর্তন করেন পক্ষপাত বর্তমান.

একটি ক্যাপাসিটর ধারণকারী একটি এসি সার্কিট বিবেচনা করুন। মধ্যে

চার্জিং এবং ডিসচার্জিং ক্যাপাসিটরের প্লেটগুলির একটি বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র থাকে, তাই, ম্যাক্সওয়েলের মতে, ক্যাপাসিটরের মধ্য দিয়ে পক্ষপাতি স্রোত "প্রবাহিত হয়" এবং সেইসব এলাকায় যেখানে কোনও কন্ডাক্টর নেই এবং I \u003d I cm \u003d ∫ j সেমি ডি এস. (*)

ক্যাপাসিটর প্লেটের কাছাকাছি পরিবাহী কারেন্ট হিসাবে লেখা যেতে পারে

I = dq/dt = (d/dt)∫σ dS = ∫(∂σ/∂t)dS = ∫(∂D/∂t)dS (4)

(ক্যাপাসিটরের প্লেটের উপরিভাগের চার্জের ঘনত্ব σ ক্যাপাসিটরের বৈদ্যুতিক স্থানচ্যুতি D-এর সমান)। (4) মধ্যে ইন্টিগ্র্যান্ডকে স্কেলার পণ্যের (∂) একটি বিশেষ ক্ষেত্রে হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে ডি/∂t)dS যখন (∂ ডি/∂t) এবং ঘ এসপারস্পরিক সমান্তরাল। অতএব, সাধারণ ক্ষেত্রে, আমরা লিখতে পারি

আমি = ∫(∂ ডি/∂t)dS।

(*) সঙ্গে এই অভিব্যক্তি তুলনা, আমরা আছে

jসেমি = ∂ ডি/ ∂t (5)

এক্সপ্রেশন (5) ম্যাক্সওয়েল ডেকেছিলেন পক্ষপাত বর্তমান ঘনত্ব. বর্তমান ঘনত্ব ভেক্টরের দিকনির্দেশ jএবং jসেমি ভেক্টরের দিক ∂ এর সাথে মিলে যায় ডি/∂t স্থানচ্যুতি তড়িৎ পরিবাহী কারেন্টের মতো একই নিয়ম অনুসারে চৌম্বক ক্ষেত্রকে উত্তেজিত করে।

ডাইলেকট্রিক্সে, স্থানচ্যুতি কারেন্ট দুটি পদ নিয়ে গঠিত। যেহেতু একটি অস্তরক মধ্যে ডি = ε 0 ই + পৃ, কোথায় ইবৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি, এবং আরমেরুকরণ, তারপর স্থানচ্যুতি বর্তমান ঘনত্ব

j সেমি = ε 0 ∂ ই/ d∂t + ∂ পৃ/∂t, (6)

যেখানে ε 0 ∂ ই/ ∂t - ভ্যাকুয়ামে স্থানচ্যুতি বর্তমান ঘনত্ব(চার্জের গতিবিধির সাথে সম্পর্কিত নয়, তবে শুধুমাত্র সময়ের সাথে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের পরিবর্তনের কারণে, একটি চৌম্বক ক্ষেত্রকেও উত্তেজিত করে, এটি ম্যাক্সওয়েলের একটি মৌলিকভাবে নতুন বিবৃতি), ∂ পৃ/∂t - মেরুকরণ বর্তমান ঘনত্ব- ডাইইলেকট্রিকে বৈদ্যুতিক চার্জের নির্দেশিত চলাচলের কারণে বর্তমান (অ-মেরু অণুতে চার্জের স্থানচ্যুতি বা মেরু অণুতে ডাইপোলের ঘূর্ণন)।

ম্যাক্সওয়েল ধারণাটি প্রবর্তন করেন সম্পূর্ণ বর্তমান. সম্পূর্ণ বর্তমান, সমষ্টির সমানস্থানচ্যুতি বর্তমান এবং পরিবাহী বর্তমান, সবসময় বন্ধ.

jপূর্ণ = j+ ∂ডি/∂t (৭)

ম্যাক্সওয়েল ভেক্টর সঞ্চালন উপপাদ্যকে সাধারণীকরণ করেছেন এইচ, তার ডান দিকে মোট বর্তমান প্রবর্তন

∫এইচ d l =∫(j + ∂ডি/d∂t)d এস-(8)

ম্যাক্সওয়েলের দ্বিতীয় সমীকরণ: টান ভেক্টর সঞ্চালন এইচযে কোনো বদ্ধ লুপ L বরাবর চৌম্বক ক্ষেত্র হল মোট পরিবাহী কারেন্টের সমান যা এই লুপের উপর প্রসারিত পৃষ্ঠ S জুড়ে প্রবেশ করে, বৈদ্যুতিক আবেশ ভেক্টরের প্রবাহের পরিবর্তনের হারের সাথে যোগ করা হয় ডিএই পৃষ্ঠের মাধ্যমে।

আমি যে পুনরাবৃত্তি বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্রউত্তেজিত হতে পারে চলন্ত চার্জ(বৈদ্যুতিক স্রোত) এবং বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র(পক্ষপাত বর্তমান)।

ম্যাক্সওয়েলের তৃতীয় এবং চতুর্থ সমীকরণ।ম্যাক্সওয়েলের তৃতীয় সমীকরণটি বৈদ্যুতিক চার্জের অনুরূপ চৌম্বকীয় চার্জের অনুপস্থিতিতে পরীক্ষামূলক ডেটা প্রকাশ করে (চৌম্বক ক্ষেত্রটি কেবল বৈদ্যুতিক প্রবাহ দ্বারা উত্পন্ন হয়), অর্থাৎ গাউস উপপাদ্যটি শুধুমাত্র ইলেক্ট্রো- এবং ম্যাগনেটোস্ট্যাটিক ক্ষেত্রের জন্যই নয়, সময়-পরিবর্তিত ঘূর্ণি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের জন্যও বৈধ বলে প্রমাণিত হয়েছে:

∫ডি d এস= q, (9)

∫খ d এস = 0. (10)

ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের ক্ষেত্রে প্রতিসম নয়। এটি এই কারণে যে প্রকৃতিতে বৈদ্যুতিক চার্জ রয়েছে তবে কোনও চৌম্বকীয় চার্জ নেই। ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণে অন্তর্ভুক্ত পরিমাণগুলি স্বাধীন নয় এবং তাদের মধ্যে বিদ্যমান। নিম্নলিখিত লিঙ্ক:

ডি = ডি(ই), খ= খ(এইচ), j= জে( ই). (11)

এই সমীকরণ বলা হয় রাষ্ট্রের সমীকরণবা বস্তুগত সমীকরণ, তারা মাধ্যমের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বৈশিষ্ট্য বর্ণনা করে এবং প্রতিটি নির্দিষ্ট মাধ্যমের জন্য একটি নির্দিষ্ট ফর্ম থাকে।

ম্যাক্সওয়েলের অবিচ্ছেদ্য সমীকরণগুলি মাধ্যমের চার্জযুক্ত কণার সাথে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের মিথস্ক্রিয়া করার জটিল প্রক্রিয়া বিবেচনা না করেই মাধ্যমটিকে ঘটনাগতভাবে বর্ণনা করে।

ম্যাক্সওয়েলের অবিচ্ছেদ্য সমীকরণ (3), (8-10) থেকে ডিফারেনশিয়াল সমীকরণের সিস্টেমে পাস করা সম্ভব। চার মৌলিক উর. অবিচ্ছেদ্য বা ডিফারেনশিয়াল আকারে ম্যাক্সওয়েল একটি সম্পূর্ণ বন্ধ সিস্টেম গঠন করে না যা আপনাকে উপাদান পরিবেশের উপস্থিতিতে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক প্রক্রিয়াগুলি গণনা করতে দেয়। তাদের অবশ্যই ভেক্টরের সাথে সংযোগকারী সম্পর্কের সাথে সম্পূরক হতে হবে ই, এইচ, ডি, খএবং j, যেগুলো স্বাধীন নয়। তাদের মধ্যে সংযোগ পরিবেশ এবং এর রাষ্ট্রের বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্ধারিত হয়। মাধ্যমের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বৈশিষ্ট্যগুলি সমীকরণের দ্বারা নির্ধারিত হয়, যা সাধারণ ক্ষেত্রে খুব জটিল, কিন্তু একটি আইসোট্রপিক সমজাতীয় পরিবাহী নন-ফেরোম্যাগনেটিক এবং নন-ফেরোইলেকট্রিক মাধ্যমের ক্ষেত্রে তাদের ফর্ম থাকে

ডি = εε 0 ই, খ= μμ 0 এইচ, j = γ ই. (12)

সমীকরণ (3), (8-10) এবং (12) একটি মাধ্যমের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের জন্য সমীকরণের একটি সম্পূর্ণ সিস্টেম গঠন করে, যার সমাধান, প্রদত্ত সীমানা অবস্থার অধীনে, আমাদের ভেক্টর নির্ধারণ করতে দেয় ই, এইচ, ডি, খএবং jএবং স্কেলার ρ (স্থানে বৈদ্যুতিক চার্জের বন্টন ঘনত্ব) মাধ্যমের প্রতিটি বিন্দুতে এর প্রদত্ত বৈশিষ্ট্য ε, μ, σ।

ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলি বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের জন্য সবচেয়ে সাধারণ সমীকরণ বিশ্রামের পরিবেশ।এটি ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ থেকে অনুসরণ করে বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্রসর্বদা এটি দ্বারা উত্পন্ন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সাথে যুক্ত থাকে এবং বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র সর্বদা এর চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে যুক্ত থাকে, যেমন বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি একে অপরের সাথে অবিচ্ছেদ্যভাবে যুক্ত - তারা একটি একক গঠন করে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড. স্ট্যাটিক্স, E = const, B = const। !!!

ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্ব শুধুমাত্র ইতিমধ্যে পরিচিত পরীক্ষামূলক তথ্য ব্যাখ্যা করতে সক্ষম ছিল না, বরং নতুন ঘটনাও ভবিষ্যদ্বাণী করেছিল। এই তত্ত্বের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপসংহার ছিল স্থানচ্যুতি স্রোতের একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের অস্তিত্ব, যা ম্যাক্সওয়েলকে অস্তিত্বের ভবিষ্যদ্বাণী করতে দেয়। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ- একটি বিকল্প ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড একটি সীমিত গতিতে মহাকাশে প্রচার করে। এর ফলে ম্যাক্সওয়েল আলোর ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তত্ত্ব তৈরি করেন।

ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলি ঘটনার একটি বিশাল এলাকা বর্ণনা করে। তারা বৈদ্যুতিক এবং রেডিও প্রকৌশল এবং খেলার ভিত্তি গঠন করে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকাপ্লাজমা পদার্থবিদ্যা এবং নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন, ম্যাগনেটোহাইড্রোডাইনামিকস, ননলাইনার অপটিক্স, অ্যাস্ট্রোফিজিক্স ইত্যাদির মতো আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের সাময়িক ক্ষেত্রগুলির বিকাশে।

ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলি শুধুমাত্র ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে প্রযোজ্য নয়, যখন কোয়ান্টাম প্রভাবগুলি তাৎপর্যপূর্ণ হয়ে ওঠে, যেমন যখন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের পৃথক কোয়ান্টার শক্তি - ফোটন - বড় হয় এবং অল্প সংখ্যক ফোটন প্রক্রিয়াগুলিতে অংশগ্রহণ করে।

বিষয়: ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশন

পাঠ: ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিকক্ষেত্রতত্ত্বম্যাক্সওয়েল

উপরের চিত্রটি বিবেচনা করুন এবং যখন একটি DC উত্স সংযুক্ত থাকে (চিত্র 1)।

ভাত। 1. স্কিম

সার্কিটের প্রধান উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে একটি হালকা বাল্ব, একটি সাধারণ কন্ডাক্টর, একটি ক্যাপাসিটর - যখন সার্কিট বন্ধ থাকে, তখন উৎস টার্মিনালগুলিতে ভোল্টেজের সমান ক্যাপাসিটর প্লেটে একটি ভোল্টেজ উপস্থিত হয়।

একটি ক্যাপাসিটরে দুটি সমান্তরাল ধাতব প্লেট থাকে যার মাঝখানে একটি অস্তরক থাকে। যখন ক্যাপাসিটর প্লেটগুলিতে একটি সম্ভাব্য পার্থক্য প্রয়োগ করা হয়, তখন সেগুলি চার্জ করা হয় এবং ডাইলেকট্রিকের ভিতরে একটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ক্ষেত্র তৈরি হয়। এই ক্ষেত্রে, কম ভোল্টেজে ডাইইলেকট্রিকের ভিতরে কোন কারেন্ট থাকতে পারে না।

সরাসরি কারেন্টকে অল্টারনেটিং কারেন্ট দিয়ে প্রতিস্থাপন করার সময়, ক্যাপাসিটরের ডাইলেক্ট্রিকের বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন হয় না এবং ডাইইলেক্ট্রিকে এখনও কার্যত কোনো ফ্রি চার্জ নেই, কিন্তু আমরা লক্ষ্য করি যে লাইট বাল্ব চালু আছে। প্রশ্ন জাগে: কি ঘটছে? ম্যাক্সওয়েল এক্ষেত্রে উদ্ভূত কারেন্টকে ডিসপ্লেসমেন্ট কারেন্ট বলেছেন।

আমরা জানি যে যখন একটি কারেন্ট-বহনকারী সার্কিট একটি বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্রে স্থাপন করা হয়, তখন এটিতে একটি ইএমএফ ইন্ডাকশন দেখা দেয়। এটি একটি ঘূর্ণি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের উদ্ভবের কারণে।

কিন্তু বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের পরিবর্তনের সময় যদি একই রকম ছবি দেখা দেয়?

ম্যাক্সওয়েলের অনুমান: সময়-পরিবর্তিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে ঘূর্ণি চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতি ঘটায়।

এই অনুমান অনুসারে, সার্কিট বন্ধ হওয়ার পরে চৌম্বক ক্ষেত্রটি কেবল কন্ডাকটরে বর্তমান প্রবাহের কারণে নয়, ক্যাপাসিটর প্লেটের মধ্যে একটি বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের উপস্থিতির কারণেও গঠিত হয়। এই বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি ক্যাপাসিটর প্লেটের মধ্যে একই এলাকায় একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে। তদুপরি, এই চৌম্বক ক্ষেত্রটি ঠিক একই রকম, যেন ক্যাপাসিটরের প্লেটের মধ্যে একটি কারেন্ট প্রবাহিত হয়, বাকি সার্কিটের কারেন্টের সমান। তত্ত্বটি চারটি ম্যাক্সওয়েল সমীকরণের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে, যা থেকে এটি অনুসরণ করে যে স্থান এবং সময়ের বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের পরিবর্তন একটি সামঞ্জস্যপূর্ণ পদ্ধতিতে ঘটে। এইভাবে, বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি একটি একক সমগ্র গঠন করে। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ একটি সীমাবদ্ধ গতির সাথে অনুপ্রস্থ তরঙ্গ আকারে মহাকাশে প্রচার করে।

একটি বিকল্প চৌম্বক এবং একটি বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের মধ্যে নির্দেশিত সম্পর্ক নির্দেশ করে যে তারা একে অপরের থেকে আলাদাভাবে থাকতে পারে না। প্রশ্ন উঠেছে: এই বিবৃতিটি কি স্থির ক্ষেত্রে প্রযোজ্য (ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক, ধ্রুবক চার্জ দ্বারা সৃষ্ট, এবং চৌম্বকীয়, সরাসরি স্রোত দ্বারা সৃষ্ট)? এই সম্পর্ক স্থির ক্ষেত্রের জন্যও বিদ্যমান। কিন্তু এটা বোঝা গুরুত্বপূর্ণ যে এই ক্ষেত্রগুলি একটি নির্দিষ্ট ফ্রেমের রেফারেন্সের সাথে সম্পর্কিত হতে পারে।

বিশ্রামে একটি চার্জ একটি নির্দিষ্ট রেফারেন্স ফ্রেমের সাপেক্ষে মহাকাশে একটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ক্ষেত্র তৈরি করে (চিত্র 2)। অন্যান্য রেফারেন্স সিস্টেমের সাথে আপেক্ষিক, এটি সরাতে পারে এবং তাই, এই সিস্টেমগুলিতে একই চার্জ একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করবে।

ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড- এটি পদার্থের অস্তিত্বের একটি বিশেষ রূপ, যা চার্জযুক্ত সংস্থাগুলির দ্বারা সৃষ্ট হয় এবং চার্জযুক্ত দেহগুলির ক্রিয়া দ্বারা নিজেকে প্রকাশ করে। এই কর্মের সময়, তাদের শক্তির অবস্থা পরিবর্তিত হতে পারে, অতএব, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের শক্তি রয়েছে।

1. ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশনের ঘটনাগুলির অধ্যয়ন এই সিদ্ধান্তে পৌঁছে যে একটি বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্র নিজের চারপাশে একটি ঘূর্ণি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করে।

2. ডাইলেকট্রিক্স ধারণকারী সার্কিটের মাধ্যমে বিকল্প কারেন্টের উত্তরণ বিশ্লেষণ করে ম্যাক্সওয়েল এই সিদ্ধান্তে উপনীত হন যে একটি বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র স্থানচ্যুতি প্রবাহের কারণে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করতে পারে।

3. বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্র হল একটি একক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের উপাদান যা সীমিত গতিতে অনুপ্রস্থ তরঙ্গ আকারে মহাকাশে প্রচার করে।

1. বুখোভতসেভ বি.বি., মায়াকিশেভ জি.ইয়া., চারুগিন ভি.এম. পদার্থবিদ্যা গ্রেড 11: পাঠ্যপুস্তক। সাধারণ শিক্ষার জন্য প্রতিষ্ঠান - 17 তম সংস্করণ, রূপান্তরিত। এবং অতিরিক্ত - এম.: শিক্ষা, 2008।
2. গেন্ডেনস্টাইন এল.ই., ডিক ইউ.আই., পদার্থবিদ্যা 11. - এম.: মেমোসিন।
3. Tikhomirova S.A., Yarovsky B.M., পদার্থবিদ্যা 11. - M.: Mnemosyne.

1. Znate.ru ()।
2. শব্দ ()।
3. পদার্থবিদ্যা()।

1. চৌম্বক ক্ষেত্রের পরিবর্তন হলে কোন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি হয়?
2. একটি ক্যাপাসিটর সহ একটি বিকল্প কারেন্ট সার্কিটে কোন কারেন্ট আলোর বাল্বের আভা সৃষ্টি করে?
3. ম্যাক্সওয়েলের কোন সমীকরণটি পরিবাহী তড়িৎ ও স্থানচ্যুতির উপর চৌম্বক আবেশের নির্ভরতা নির্দেশ করে?

বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বকীয় ঘটনার মৌলিক আইন হল পরীক্ষামূলক তথ্যের সাধারণীকরণ। একই সময়ে, তারা পৃথকভাবে বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বকীয় ঘটনা বর্ণনা করেছে। গত শতাব্দীর 60 এর দশকে, ম্যাক্সওয়েল, বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্র সম্পর্কে ফ্যারাডে এর ধারণার উপর ভিত্তি করে, এই আইনগুলিকে সাধারণীকরণ করেছিলেন এবং একটি একীভূত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের একটি সম্পূর্ণ তত্ত্ব তৈরি করেছিলেন।

ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্ব একটি ম্যাক্রোস্কোপিক তত্ত্ব। এটি পরমাণু বা ইলেকট্রনের কম্পনের সাথে সম্পর্কিত অভ্যন্তরীণ প্রক্রিয়াগুলিকে বিবেচনায় না নিয়ে ম্যাক্রোস্কোপিক চার্জ এবং স্রোত দ্বারা তৈরি বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি বিবেচনা করে। অতএব, ক্ষেত্রগুলির উত্স থেকে স্থানের বিবেচিত বিন্দুগুলির দূরত্বগুলি অণুর আকারের তুলনায় অনেক বেশি বলে ধরে নেওয়া হয়। উপরন্তু, এই তত্ত্বে বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের দোলনের ফ্রিকোয়েন্সি আন্তঃআণবিক দোলনের কম্পাঙ্কের তুলনায় অনেক কম বলে ধরা হয়। ম্যাক্সওয়েলের কাজগুলিতে, বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বকীয় ঘটনার মধ্যে একটি ঘনিষ্ঠ সম্পর্কের ফ্যারাডে ধারণাটি অবশেষে দুটি প্রধান বিধানের আকারে আনুষ্ঠানিকভাবে প্রকাশ করা হয়েছিল এবং ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ (1873) আকারে কঠোরভাবে প্রকাশ করা হয়েছিল।

ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্বের প্রধান অর্জন হল এই ধারণার প্রমাণ যে:

• - একটি বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র একটি ঘূর্ণি চৌম্বক ক্ষেত্রকে উত্তেজিত করে;
• - একটি বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্র একটি ঘূর্ণি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রকে উত্তেজিত করে।

পক্ষপাত বর্তমান

বিভিন্ন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক প্রক্রিয়া বিশ্লেষণ করে, ম্যাক্সওয়েল এই সিদ্ধান্তে উপনীত হন যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের যে কোনও পরিবর্তন একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতির কারণ হওয়া উচিত। এই বিবৃতিটি ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্বের অন্যতম প্রধান বিধান এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য প্রকাশ করে।

নিম্নলিখিত পরীক্ষাটি বিবেচনা করুন: আমরা পৃষ্ঠের চার্জের ঘনত্বের সাথে চার্জযুক্ত একটি ফ্ল্যাট ক্যাপাসিটরের প্লেটের মধ্যে একটি অস্তরক রাখি।

একটি বহিরাগত কন্ডাক্টরের সাথে ক্যাপাসিটর প্লেটগুলিকে সংযুক্ত করুন। যেহেতু ক্যাপাসিটর প্লেটের মধ্যে একটি সম্ভাব্য পার্থক্য রয়েছে, তাই কন্ডাক্টরের মধ্য দিয়ে একটি কারেন্ট প্রবাহিত হবে: প্লেটগুলির সীমানায়, স্ট্রীমলাইনগুলি তাদের পৃষ্ঠের সাথে লম্ব এবং বর্তমান ঘনত্ব সমান:

(2) যদি, তারপর।

হিসাব সূত্র (1) গ্রহণ করে, আমরা পরিবাহিত বর্তমান ঘনত্বের সূত্রটি পাই

ক্যাপাসিটর ডিসচার্জ হওয়ার সাথে সাথে এতে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র দুর্বল হয়ে পড়ে। অতএব, আবেশের ডেরিভেটিভের একটি নেতিবাচক চিহ্ন থাকবে এবং ভেক্টর বিপরীত দিকে নির্দেশিত হবে। সেগুলো. ভেক্টরের দিকটি বর্তমান ঘনত্বের ভেক্টরের দিকের সাথে মিলে যাবে। অতএব, সূত্র (3) ভেক্টর আকারে লেখা যেতে পারে:

সমীকরণের বাম দিক (4) বৈদ্যুতিক পরিবাহী কারেন্টকে চিহ্নিত করে, এবং ডান দিকটি অস্তরক ক্ষেত্রে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের পরিবর্তনের হারকে চিহ্নিত করে। মেটাল-ডাইইলেকট্রিক ইন্টারফেসে এই দুটি ভেক্টরের সমতা দেখায় যে ভেক্টরের লাইনগুলি যেমন ছিল, ডাইইলেক্ট্রিকের মাধ্যমে কারেন্ট লাইনগুলি চালিয়ে যায় এবং কারেন্ট বন্ধ করে। অতএব, সময়ের সাপেক্ষে বৈদ্যুতিক আবেশের ডেরিভেটিভকে ম্যাক্সওয়েল বলে স্থানচ্যুতি বর্তমান ঘনত্ব

সুতরাং, বিবেচিত পরীক্ষায়, পরিবাহী কারেন্ট অস্তরক-প্রবাহে একটি স্থানচ্যুতি কারেন্টে (অর্থাৎ, পরিবর্তনশীল বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে) চলে যায়।

যদি আমরা একটি পদার্থের আনয়ন, তীব্রতা এবং মেরুকরণ P এর মধ্যে সম্পর্কের জন্য সূত্রটি ব্যবহার করি, তাহলে স্থানচ্যুতি বর্তমান ঘনত্বের জন্য নিম্নলিখিত সূত্রটি পাওয়া যেতে পারে:

সূত্র (6) এর ডান দিকের প্রথম পদটি মুক্ত চার্জের পরিবর্তনশীল ক্ষেত্র (শূন্যস্থানে একটি বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র) নির্ধারণ করে। দ্বিতীয় শব্দটি হল সময়ের সাথে ডাইলেকট্রিকের মেরুকরণের পরিবর্তনের হার, যখন ক্ষেত্রের শক্তি পরিবর্তিত হয় তখন এর চার্জের স্থানচ্যুতির সাথে সম্পর্কিত। আণবিক মাত্রার মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে চার্জের গতিবিধি আদেশ করা হয় এবং স্থানচ্যুতি প্রবাহের মেরুকরণ উপাদান বলা হয়। এটি স্থানচ্যুতি কারেন্ট শব্দটির উৎপত্তি ব্যাখ্যা করে - একটি বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে স্থাপিত একটি অস্তরক-এ চার্জের স্থানচ্যুতির কারণে বর্তমান।

যখন মেরুকরণ বিপরীত হয়, তখন অণুগুলি পরিবর্তিত ক্ষেত্রের পিছনে "বাঁক নেয়" এবং প্রতিবেশী অণুর সাথে সংঘর্ষ হয়। এই ধরনের সংঘর্ষের ফলে, অস্তরক গরম হয়ে যায়। যে. স্থানচ্যুতি বর্তমান তার তাপ প্রভাব দ্বারা নিবন্ধিত করা যেতে পারে. এছাড়াও, যেকোন স্রোতের মতো, স্থানচ্যুতি কারেন্ট একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে। স্থানচ্যুতি কারেন্ট দ্বারা উত্পন্ন চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের সরাসরি পর্যবেক্ষণ রাশিয়ান বিজ্ঞানী আইচেনওয়াল্ড দ্বারা পরিচালিত হয়েছিল।

তার পরীক্ষায়, দুটি সমতল ক্যাপাসিটরের প্লেটের মধ্যে একটি অস্তরক ডিস্ক স্থাপন করা হয়েছিল এবং একটি অক্ষের চারদিকে ঘোরানো হয়েছিল। ক্যাপাসিটর প্লেটগুলি একটি ভোল্টেজ উত্সের সাথে সংযুক্ত ছিল যাতে ডাইলেকট্রিকের অর্ধেকগুলি বিপরীত দিকে মেরুকরণ করা হয়। ডিস্কের প্রতিটি বিপ্লবের সাথে, প্রতিটি অংশের মেরুকরণের দিকটি বিপরীত হয়। ঘূর্ণনের সময় ডাইইলেক্ট্রিকের এই ধরনের পুনঃপোলারাইজেশনের ফলে, এটিতে একটি মেরুকরণ কারেন্ট দেখা দেয়, যা ঘূর্ণনের অক্ষের সমান্তরাল নির্দেশিত হয়। এই কারেন্টের চৌম্বক ক্ষেত্রটি ডিস্কের অক্ষের কাছে স্থাপিত একটি চৌম্বকীয় সুচের বিচ্যুতি থেকে সনাক্ত করা হয়েছিল।