Magnetic Effects of Electric Current and Magnetism

চৌম্বক বলরেখার যেকোনো বিন্দুতে অঙ্কিত স্পর্শক ওই বিন্দুতে লব্ধি চৌম্বকক্ষেত্রের দিক নির্দেশ করে। যদি দুটি বলরেখা পরস্পরকে ছেদ করে, তবে ছেদবিন্দুতে দুটি বলরেখার জন্য দুটি স্পর্শক আঁকা যাবে। এর অর্থ হলো, ওই একই বিন্দুতে লব্ধি চৌম্বকক্ষেত্রের দুটি ভিন্ন দিক রয়েছে, যা বাস্তবসম্মত নয়। কারণ কোনো নির্দিষ্ট বিন্দুতে চৌম্বকক্ষেত্রের কেবল একটিই লব্ধি দিক থাকতে পারে। তাই বলরেখাগুলো কখনোই একে অপরকে ছেদ করে না।

আমরা জানি, চৌম্বকক্ষেত্রে গতিশীল আধানের ওপর ক্রিয়াশীল চৌম্বক বল, $F = qvB\sin\theta$।
এখানে $\theta$ হলো আধানের বেগ $v$ এবং চৌম্বকক্ষেত্র $B$-এর মধ্যবর্তী কোণ।
যখন আধানটি চৌম্বকক্ষেত্রের সমান্তরালে বা সমান্তরালের বিপরীত দিকে অর্থাৎ চৌম্বকক্ষেত্রের দিকে ($0^\circ$ কোণে) বা বিপরীত দিকে ($180^\circ$ কোণে) গতিশীল হয়, তখন $\sin(0^\circ) = 0$ বা $\sin(180^\circ) = 0$ হয়।
ফলে $F = 0$ হয়। অর্থাৎ, আধানটি গতিশীল হওয়া সত্ত্বেও কোনো বল অনুভব করে না।

চলকুণ্ডলী গ্যালভানোমিটারে কুণ্ডলীটিকে একটি শক্তিশালী চৌম্বকক্ষেত্রে স্থাপন করা হয়। কাঁচা লোহার চৌম্বক প্রবেশ্যতা (Permeability) অনেক বেশি। গ্যালভানোমিটারের কুণ্ডলীর ভেতরে কাঁচা লোহার মজ্জা ব্যবহার করলে উৎপন্ন চৌম্বক বলরেখাগুলো লোহার ভেতর দিয়ে বেশি পরিমাণে ঘনীভূত হয় এবং শক্তিশালী অরিয় (radial) চৌম্বকক্ষেত্র তৈরি হয়। এর ফলে কুণ্ডলীর তল সবসময় চৌম্বকক্ষেত্রের সমান্তরালে থাকতে পারে এবং কুণ্ডলীটি সর্বোচ্চ টর্ক অনুভব করে। এতে গ্যালভানোমিটারের সুবেদিতা বৃদ্ধি পায়।

দুটি সমান্তরাল পরিবাহীতে বিপরীত দিকে তড়িৎ প্রবাহিত হলে ডান হাতের নিয়ম অনুযায়ী এদের মধ্যবর্তী স্থানে উভয় তারের সৃষ্ট চৌম্বকক্ষেত্রের দিক একই দিকে হয়। এর ফলে মধ্যবর্তী স্থানে চৌম্বক ফ্লাক্স ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়। অন্যদিকে, তার দুটির বাইরের দিকে চৌম্বকক্ষেত্রগুলো পরস্পর বিপরীতমুখী হওয়ায় ফ্লাক্স ঘনত্ব কম হয়। চৌম্বক বলরেখাগুলো সবসময় পার্শ্বীয়ভাবে বিকর্ষণ করে এবং নিজেদের মধ্যে দূরত্ব বাড়াতে চায়। তাই মধ্যবর্তী স্থানে ফ্লাক্স ঘনত্ব বেশি হওয়ায় তার দুটির মধ্যে বাইরের দিকে একটি পার্শ্বচাপ বা বিকর্ষণ বলের সৃষ্টি হয়, ফলে তারা পরস্পরকে বিকর্ষণ করে।

পৃথিবীর কোনো স্থানে একটি মুক্ত দণ্ডচুম্বককে এর ভরকেন্দ্রে ঝুলিয়ে দিলে এর উত্তর মেরু আনুভূমিকের সাথে যে কোণ উৎপন্ন করে নিচের দিকে ঝুঁকে থাকে, তাকে ওই স্থানের বিনতি কোণ বলে।
সুতরাং, কোনো স্থানের বিনতি $31^\circ\text{N}$ বলতে বোঝায় যে, ওই স্থানে একটি মুক্ত দণ্ডচুম্বককে এর ভরকেন্দ্রে ঝুলিয়ে দিলে এর উত্তর মেরু আনুভূমিক তলের সাথে $31^\circ$ কোণ করে নিচের দিকে অর্থাৎ উত্তর গোলার্ধের দিকে ঝুঁকে থাকে।

চৌম্বকক্ষেত্রে গতিশীল আধানের ওপর প্রযুক্ত চৌম্বক বল $\vec{F} = q(\vec{v} \times \vec{B})$। এই বল সর্বদা আধানের বেগ $\vec{v}$ এবং চৌম্বকক্ষেত্র $\vec{B}$ উভয়ের সাথে লম্বভাবে ক্রিয়া করে। যেহেতু সরণ বেগের দিকে ঘটে, তাই চৌম্বক বল ও সরণের মধ্যবর্তী কোণ সর্বদা $90^\circ$ হয়।
কাজের সংজ্ঞানুযায়ী, $W = Fd\cos\theta = Fd\cos 90^\circ = 0$।
যেহেতু বল এবং সরণ পরস্পর লম্ব, তাই চৌম্বক বল দ্বারা কোনো কাজ সম্পন্ন হয় না।

ফেরোচৌম্বক পদার্থের চৌম্বক গ্রাহিতা এবং চৌম্বক প্রবেশ্যতা অনেক বেশি। এই পদার্থের অণুগুলো ডোমেইন (Domain) আকারে সুসজ্জিত থাকে। যখন এদেরকে কোনো শক্তিশালী বাহ্যিক চৌম্বকক্ষেত্রে স্থাপন করা হয়, তখন ডোমেইনগুলো চৌম্বকক্ষেত্রের দিকে সজ্জিত হয়ে শক্তিশালী চুম্বকে পরিণত হয়। বাহ্যিক চৌম্বকক্ষেত্র সরিয়ে নিলেও এদের ডোমেইনগুলো সহজে পূর্বের এলোমেলো অবস্থায় ফিরে যায় না (অর্থাৎ এদের ধারণক্ষমতা ও সহনশীলতা বেশি)। এই কারণে ফেরোচৌম্বক পদার্থ (যেমন: ইস্পাত) থেকে সহজেই স্থায়ী চুম্বক তৈরি করা যায়।

হল বিভবের সমীকরণ হলো: $V_H = \frac{BI}{nqt}$
এখানে $t$ হলো পরিবাহীর পুরুত্ব। সমীকরণ থেকে দেখা যায়, নির্দিষ্ট চৌম্বকক্ষেত্র ও নির্দিষ্ট তড়িৎ প্রবাহের জন্য হল বিভব ($V_H$) পরিবাহীর পুরুত্বের ($t$) ব্যস্তানুপাতিক।
অর্থাৎ, পরিবাহীর পুরুত্ব বাড়লে হল বিভব হ্রাস পায় এবং পুরুত্ব কমলে হল বিভব বৃদ্ধি পায়। কারণ পুরুত্ব বাড়লে চার্জ বাহকগুলোর তাড়ন বেগ কমে যায়, ফলে তাদের ওপর ক্রিয়াশীল লরেঞ্জ বল কমে যায় এবং কম বিভব পার্থক্য সৃষ্টি হয়।