విద్యుదయస్కాంతముగా గురుత్వాకర్షణ, బలమైన అణు మరియు బలహీనమైన అణు పాటు మరింత ప్రాథమిక శక్తులు పరంగా వివరించలేని ఆ ఇవి విశ్వం యొక్క ప్రాథమిక దళాలు యొక్క భాగం నుండి, అత్యంత ముఖ్యమైన ఒక శక్తి. ఈ శక్తి విద్యుత్తుతో ఛార్జ్ చేయబడిన శరీరాలను మాత్రమే ప్రభావితం చేస్తుంది మరియు అణువుల మరియు అణువుల యొక్క రసాయన మరియు భౌతిక పరివర్తనలకు బాధ్యత వహిస్తుంది. సహజ మరియు కృత్రిమ దృగ్విషయాలలో విద్యుదయస్కాంతత్వం రోజువారీగా ఉంటుంది.
విద్యుదయస్కాంతత్వం అంటే ఏమిటి
విషయ సూచిక
భౌతిక శాస్త్రంలో విద్యుదయస్కాంతత్వం అనే పదం గురించి మనం మాట్లాడినప్పుడు, ఇది విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత దృగ్విషయాల కలయికతో పాటు రెండు శక్తుల పరస్పర చర్యను సూచిస్తుంది. ఇది ద్రవాలు, వాయువులు మరియు ఘనపదార్థాలపై ప్రభావం చూపుతుంది.
ప్రకృతిలో, పాలపుంత నుండి రేడియో తరంగాలు, గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద శరీరాల నుండి పరారుణ వికిరణం, కాంతి, సూర్యుడి నుండి పొందిన అతినీలలోహిత వికిరణం, గామా వికిరణం, ఉత్తర దీపాలు మరియు వంటి దృగ్విషయాలలో విద్యుదయస్కాంతత్వం ఉనికిలో ఉంది. ఆస్ట్రల్స్, ఇతరులలో.
మరోవైపు, రోజువారీ జీవితంలో విద్యుదయస్కాంతత్వం యొక్క అనువర్తనం వైవిధ్యమైనది. దిక్సూచి విషయంలో ఇది జరుగుతుంది, దీని సూదులు కదలిక ధ్రువ అయస్కాంత సూత్రాల ద్వారా మరియు విద్యుత్తు ద్వారా పుట్టుకొచ్చే యంత్రాంగం మరియు ఘర్షణ యొక్క పరస్పర చర్య ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతుంది. బెల్, ఎలక్ట్రిక్ గిటార్, ఎలక్ట్రిక్ మోటారు, ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు, మైక్రోవేవ్, పెన్ డ్రైవ్‌లు, మైక్రోఫోన్లు, విమానాలు, డిజిటల్ కెమెరాలు, సెల్ ఫోన్లు, థర్మామీటర్లు, ప్లేట్లు, అల్ట్రాసౌండ్ యంత్రాలు, మోడెములు, టోమోగ్రాఫ్‌లు ఈ దృగ్విషయం జరిగే ఉత్తమమైన వస్తువులు. మరియు, ఆచరణాత్మక అనువర్తనాల్లో, విద్యుదయస్కాంతత్వం ఏమిటో ఉదాహరణగా చెప్పవచ్చు.
విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం అంటే ఏమిటి
ఇది భౌతిక ఇంద్రియ క్షేత్రం, దీనిలో విద్యుత్ చార్జ్డ్ శరీరాలు లేదా వస్తువులు ఉత్పత్తి చేసే విద్యుత్ కణాలు సంకర్షణ చెందుతాయి. ఈ క్షేత్రంలో, విద్యుదయస్కాంత శక్తి యొక్క పరిమాణం ఉంది. కానీ భావనను బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి, విద్యుత్ క్షేత్రం మరియు అయస్కాంత క్షేత్రం ఎలా మరియు ఎందుకు ఉత్పత్తి అవుతుందో అర్థం చేసుకోవాలి.
వోల్టేజ్ తేడాలు మరియు అధిక వోల్టేజ్ ఉన్నప్పుడు విద్యుత్ క్షేత్రం జరుగుతుంది. ఇది విద్యుత్ శక్తులు పనిచేసే స్థలం. ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ యొక్క పరిధిని తెలుసుకోవడం వలన తీవ్రత స్థాయిని మరియు ఫీల్డ్ యొక్క కొంత భాగంలో ఛార్జ్తో ఏమి జరుగుతుందో తెలుసుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది, దానికి కారణం ఏమిటో తెలియక.
దాని భాగానికి, అయస్కాంత క్షేత్రం విద్యుత్ ప్రవాహాల నుండి ఉద్భవించింది, మరియు ఎక్కువ విద్యుత్తు, ఎక్కువ క్షేత్రం. అయస్కాంతం దాని చుట్టూ ఉన్న ప్రాంతంలో ఉత్పత్తి చేస్తుంది, అది ఎలా ప్రభావితం చేస్తుంది మరియు ఏ దిశలో ఉంటుంది. ఇది ఉత్తర ధ్రువం వెలుపల నుండి అయస్కాంతం యొక్క దక్షిణ ధ్రువానికి, మరియు దక్షిణ ధ్రువం నుండి ఉత్తర ధ్రువం వరకు వెళ్ళే క్షేత్ర రేఖల ద్వారా ప్రాతినిధ్యం వహిస్తుంది. పంక్తులు ఎప్పటికీ కలుస్తాయి, కాబట్టి అవి ఒకదానికొకటి మరియు అయస్కాంతం నుండి సమాంతరంగా మరియు స్పర్శరహితంగా పాయింట్ల వద్ద క్షేత్ర దిశకు వేరు చేస్తాయి.
విద్యుదయస్కాంత స్పెక్ట్రం అంటే ఏమిటి
ఇది తరంగాల యొక్క విద్యుదయస్కాంత శక్తుల సమితి, అనగా, తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం (ఎక్స్-కిరణాలు, గామా కిరణాలు), అతినీలలోహిత వికిరణం, కాంతి మరియు పరారుణ వికిరణం ఉన్న వారి నుండి ఎక్కువ విద్యుదయస్కాంత వికిరణం. పొడవు (రేడియో తరంగాలు).
ఒక వస్తువు లేదా ద్రవం యొక్క స్పెక్ట్రం దాని విద్యుదయస్కాంత వికిరణం యొక్క లక్షణ పంపిణీ అవుతుంది. అతి తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం యొక్క పరిమితి సుమారు ప్లాంక్ పొడవు (సబ్‌టామిక్ పొడవు యొక్క కొలత) మరియు దీర్ఘ తరంగదైర్ఘ్యం యొక్క ఎగువ పరిమితి విశ్వం యొక్క పరిమాణం, స్పెక్ట్రం నిరంతరాయంగా మరియు అనంతంగా ఉన్నప్పటికీ ఒక సిద్ధాంతం ఉంది.
మాక్స్వెల్ సమీకరణాలు
జేమ్స్ మాక్స్వెల్ విద్యుదయస్కాంత సిద్ధాంతాన్ని రూపొందించగలిగాడు, వీటిలో విద్యుత్తు, అయస్కాంతత్వం మరియు కాంతి ఒకే దృగ్విషయం యొక్క విభిన్న వ్యక్తీకరణలుగా ఉన్నాయి. భౌతిక శాస్త్రవేత్త అభివృద్ధి చేసిన ఈ పరికల్పనను క్లాసికల్ థియరీ ఆఫ్ విద్యుదయస్కాంత వికిరణం అంటారు.
పురాతన కాలం నుండి, శాస్త్రవేత్తలు మరియు ప్రజలు ఈ రంగంలో ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్స్, అయస్కాంతత్వం మరియు ఇతర వ్యక్తీకరణలు వంటి మోహ విద్యుదయస్కాంత దృగ్విషయాలతో గమనించారు, కానీ ఇది 19 వ శతాబ్దం వరకు కాదు, వివిధ శాస్త్రవేత్తల కృషికి కృతజ్ఞతలు చెప్పినప్పుడు, వారు వివరించగలిగారు ఈ రోజు తెలిసినట్లుగా విద్యుదయస్కాంతత్వం యొక్క పజిల్‌ను రూపొందించిన ముక్కలలో భాగం.
మాక్స్వెల్ వారందరినీ నాలుగు సమీకరణాలలో ఏకీకృతం చేశాడు: గాస్ యొక్క చట్టం, అయస్కాంత క్షేత్రానికి గాస్ యొక్క చట్టం, ఫెరడే యొక్క చట్టం మరియు సాధారణీకరించిన ఆంపియర్స్ చట్టం, ఇది విద్యుదయస్కాంతత్వం ఏమిటో నిర్వచించడంలో సహాయపడింది.
1. గాస్ యొక్క చట్టం: ఛార్జీలు విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని ఎలా ప్రభావితం చేస్తాయో వివరిస్తుంది మరియు ఈ ఛార్జీలు సానుకూలంగా ఉన్నంత వరకు విద్యుత్ క్షేత్రానికి మూలాలు అని లేదా అవి ప్రతికూలంగా ఉంటే మునిగిపోతాయని వివరిస్తుంది. అందువల్ల, ఛార్జీలు ఒకదానికొకటి తిప్పికొట్టడం మరియు వేర్వేరు ఛార్జీలు ఒకదానికొకటి ఆకర్షించటం వంటివి. ఈ చట్టం అదే విధంగా విద్యుత్ క్షేత్రం విలోమ చతురస్రాకార చట్టం క్రింద దూరంతో బలహీనపడుతుందని నిర్ధారిస్తుంది (తీవ్రత మూలం నుండి దూరం యొక్క చతురస్రానికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది), మరియు దానిని రేఖాగణిత లక్షణాలతో ఇస్తుంది.
2. గాస్ యొక్క అయస్కాంత నియమం: అయస్కాంత క్షేత్రంలో మూలాలు లేదా సింక్‌లు లేవు, అందువల్ల అయస్కాంత ఛార్జీలు లేవు. మూలాలు మరియు సింక్‌లు లేనప్పుడు, వస్తువుల ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే అయస్కాంత క్షేత్రాలు తమను తాము మూసివేయాలి. అందుకే, ఒక అయస్కాంతాన్ని సగానికి విభజించినట్లయితే, అది కత్తిరించిన ప్రదేశంలో అయస్కాంత క్షేత్రం మూసివేయబడుతుంది, కాబట్టి రెండు ధ్రువాలతో రెండు అయస్కాంతాలు సృష్టించబడతాయి. భూమిపై మోనోపోల్స్ అసాధ్యం అని ఇది సూచిస్తుంది.
3. ఫెరడే యొక్క చట్టం: కాలక్రమేణా అయస్కాంత క్షేత్రం మారితే, ఇది మూసివేయడం ద్వారా దాన్ని సక్రియం చేస్తుంది. అది పెరిగితే, విద్యుత్ క్షేత్రం సవ్యదిశలో ఉంటుంది, మరియు అది తగ్గితే, అది వ్యతిరేక దిశలో ఉంటుంది. ఛార్జీలు మరియు అయస్కాంతాలు మాత్రమే క్షేత్రాలను ప్రభావితం చేయగలవు, కానీ రెండు దిశలలో ఒకదానికొకటి కూడా ప్రభావితం చేస్తాయి.
ఈ చట్టం ప్రకారం, విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ గమనించబడుతుంది, ఇది కాలంతో మారుతూ ఉండే అయస్కాంత క్షేత్రాల ద్వారా విద్యుత్ ప్రవాహాల ఉత్పత్తి. ఈ దృగ్విషయం అయస్కాంత క్షేత్రానికి గురైన శరీరంలో ఎలెక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ లేదా వోల్టేజ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు వస్తువు వాహకమని చెప్పినట్లుగా, ప్రేరిత ప్రవాహం ఉత్పత్తి అవుతుంది.
4. ఆంపేర్ యొక్క చట్టం: కదిలే ఛార్జీలు (విద్యుత్ ప్రవాహం) ఉన్న విద్యుత్ క్షేత్రం మూసివేయడం ద్వారా అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సక్రియం చేస్తుందని వివరిస్తుంది. ఎలెక్ట్రిక్ కరెంట్ చాలా ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే దానితో కృత్రిమ అయస్కాంతాలను సృష్టించవచ్చు, చెప్పిన మూలకాన్ని కాయిల్ ద్వారా దాటడం ద్వారా మరియు, అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని కలిగి ఉండటం వలన, ప్రస్తుత తీవ్రత ఎక్కువైతే, తీవ్రత పెరుగుతుంది. అయస్కాంత క్షేత్ర తీవ్రత. ఈ రకమైన అయస్కాంతాన్ని విద్యుదయస్కాంతం అని పిలుస్తారు మరియు గ్రహం లోని చాలా అయస్కాంత క్షేత్రాలు ఈ విధంగా ఉత్పత్తి అవుతాయి.
విద్యుదయస్కాంతత్వం యొక్క శాఖలు
విద్యుదయస్కాంతత్వం ఏమిటో పూర్తిగా అర్థం చేసుకోవడానికి, ఈ విద్యుదయస్కాంత దృగ్విషయంలోని విభిన్న వ్యక్తీకరణలను అర్థం చేసుకోవాలి: ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్స్, మాగ్నెటోస్టాటిక్స్, ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్ మరియు మాగ్నెటిజం.
ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్స్
ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్స్ అంటే విద్యుదయస్కాంత దృగ్విషయం యొక్క అధ్యయనాన్ని సూచిస్తుంది, ఇది విద్యుత్తు చార్జ్ చేయబడిన శరీరాలలో ఉద్భవించింది (దీనికి అధిక - పాజిటివ్ చార్జ్ - లేదా లేకపోవడం - ప్రతికూల చార్జ్ - అణువులలోని ఎలక్ట్రాన్ల కూర్పు) విశ్రాంతి సమయంలో.
విద్యుత్తుతో ఛార్జ్ చేయబడిన వస్తువులు వాటిని కంపోజ్ చేసే అణువులలో అదనపు ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటే, అప్పుడు అవి పాజిటివ్ చార్జ్ కలిగి ఉంటాయి మరియు అవి లోపం ఉన్నప్పుడు ప్రతికూల చార్జ్ కలిగి ఉంటాయి.
ఈ శరీరాలు ఒకదానిపై ఒకటి శక్తులను కలిగిస్తాయి. ఛార్జ్ చేయబడిన వస్తువు మరొక చార్జ్డ్ వస్తువుకు చెందిన ఫీల్డ్‌కు లోబడి ఉన్నప్పుడు, అది దాని ఛార్జ్ యొక్క పరిమాణానికి మరియు దాని స్థానంలో ఉన్న ఫీల్డ్‌కు అనులోమానుపాత శక్తికి లోబడి ఉంటుంది. ఛార్జ్ యొక్క ధ్రువణత శక్తి ఆకర్షణీయంగా ఉంటుందా (అవి భిన్నంగా ఉన్నప్పుడు) లేదా వికర్షకం (అవి ఒకేలా ఉన్నప్పుడు) నిర్ణయిస్తాయి. విద్యుత్ తుఫానుల అధ్యయనం మరియు పరిశీలనకు ఎలక్ట్రోస్టాటిక్స్ ఉపయోగపడుతుంది.
అయస్కాంతత్వం
వారు కలిగి ఉన్న ఛార్జ్ రకాన్ని బట్టి శరీరాలు ఒకదానికొకటి ఆకర్షించే లేదా తిప్పికొట్టే దృగ్విషయం ఇది. ఉన్న అన్ని పదార్థాలు వాటి కూర్పు ప్రకారం ఎక్కువ లేదా తక్కువ ప్రభావితమవుతాయి, అయితే ప్రకృతిలో తెలిసిన ఏకైక అయస్కాంతం మాగ్నెటైట్ (ఇది రెండు ఐరన్ ఆక్సైడ్లతో కూడిన ఖనిజం మరియు ఇనుము, ఉక్కును ఆకర్షించే ఆస్తిని కలిగి ఉంది మరియు ఇతర శరీరాలు).
అయస్కాంతాలు రెండు ప్రాంతాలను కలిగి ఉంటాయి, ఇక్కడ శక్తులు ఎక్కువ పరిమాణంతో వ్యక్తమవుతాయి, చివర్లలో ఉంటాయి మరియు వాటిని అయస్కాంత ధ్రువాలు (ఉత్తర మరియు దక్షిణ) అంటారు.
అయస్కాంతాల మధ్య పరస్పర చర్య యొక్క ప్రాథమిక ఆస్తి ఏమిటంటే, వాటిలాంటి ధ్రువాలు ఒకదానికొకటి తిప్పికొట్టగా, భిన్నమైనవి ఆకర్షిస్తాయి. ఎందుకంటే, ఈ ప్రభావం అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలకు (ఉత్తర ధ్రువం నుండి దక్షిణానికి) సంబంధించినది, మరియు రెండు వ్యతిరేకతలు చేరుకున్నప్పుడు, పంక్తులు ఒక ధ్రువం నుండి మరొక ధ్రువానికి దూకుతాయి (కట్టుబడి ఉంటాయి), ఈ ప్రభావం దూరం తగ్గుతుంది రెండింటి మధ్య ఎక్కువ; రెండు సమాన ధ్రువాలు చేరుకున్నప్పుడు, పంక్తులు ఒకే ధ్రువం వైపు కుదించడం ప్రారంభిస్తాయి మరియు అవి కుదించబడితే, పంక్తులు విస్తరిస్తాయి, తద్వారా రెండు అయస్కాంతాలు ఒకదానికొకటి చేరుకోలేవు మరియు తిప్పికొట్టలేవు.
ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్
చలన మరియు క్షేత్రాలలో, విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత వేరియబుల్స్ రెండింటిలోనూ చార్జ్ చేయబడిన శరీరాల యొక్క విద్యుదయస్కాంత దృగ్విషయాన్ని అధ్యయనం చేయండి. దానిలో, మూడు ఉపవిభాగాలు ఉన్నాయి: శాస్త్రీయ, సాపేక్ష మరియు క్వాంటం.
- క్లాసిక్ ప్రేరణ మరియు విద్యుదయస్కాంత వికిరణం, అయస్కాంతత్వం మరియు ప్రేరణ మరియు విద్యుత్ మోటారు వంటి ఇతర ప్రభావాలను కలిగి ఉంటుంది.
- సాపేక్షవాది దాని రిఫరెన్స్ ఫ్రేమ్ నుండి కదిలే పరిశీలకుడిని కలిగి ఉంటే, అదే దృగ్విషయం యొక్క విభిన్న విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత ప్రభావాలను కొలుస్తుంది, ఎందుకంటే విద్యుత్ క్షేత్రం లేదా అయస్కాంత ప్రేరణ వెక్టర్ భౌతిక మాగ్నిట్యూడ్లుగా ప్రవర్తించవు.
- క్వాంటం బోసాన్లు (పరస్పర చర్య తీసుకునే కణాలు) మరియు ఫెర్మియన్స్ (పదార్థాన్ని తీసుకువెళ్ళే కణాలు) మధ్య పరస్పర చర్యను వివరిస్తుంది మరియు సంక్లిష్ట అణువుల మధ్య పరమాణు నిర్మాణాలు మరియు సంబంధాలను వివరించడానికి ఉపయోగిస్తారు.
మాగ్నెటోస్టాటిక్స్
ఇది భౌతిక దృగ్విషయాల అధ్యయనం, దీనిలో స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రాలు సమయానికి జోక్యం చేసుకుంటాయి, అనగా అవి స్థిరమైన ప్రవాహాల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడతాయి. ఇనుము మరియు విభిన్న లోహాలపై అయస్కాంతం మరియు విద్యుదయస్కాంతం కలిగి ఉన్న ఆకర్షణ ఇందులో ఉంది. ఈ ప్రాంతంలో ఉత్పత్తి అయ్యే దృగ్విషయం అయస్కాంత శరీరం చుట్టూ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టించడం ద్వారా దూరంతో తీవ్రతను కోల్పోతుంది.
విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు అంటే ఏమిటి
అవి వాటి ప్రచారం కోసం భౌతిక మాధ్యమం అవసరం లేని తరంగాలు, కాబట్టి అవి శూన్యత ద్వారా మరియు సెకనుకు 299,792 కిలోమీటర్ల వేగంతో ప్రయాణించగలవు. ఈ రకమైన తరంగాలకు అనేక ఉదాహరణలు కాంతి, మైక్రోవేవ్, ఎక్స్-కిరణాలు మరియు టెలివిజన్ మరియు రేడియో ప్రసారాలు.
విద్యుదయస్కాంత స్పెక్ట్రం యొక్క వికిరణాలు డిఫ్రాక్షన్ (అపారదర్శక వస్తువును పొందేటప్పుడు విచలనం) మరియు జోక్యం (తరంగాల సూపర్ పాయింట్), ఇవి తరంగ కదలిక యొక్క విలక్షణ లక్షణాలు.
రేడియో తరంగాల ద్వారా వైర్‌లెస్ కమ్యూనికేషన్‌ను సాధ్యం చేయడం ద్వారా విద్యుదయస్కాంత తరంగాల అనువర్తనం టెలికమ్యూనికేషన్ ప్రపంచంపై బలమైన ప్రభావాన్ని చూపింది.
విద్యుదయస్కాంత వికిరణం అంటే ఏమిటి
ఇది విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత కణాల డోలనం యొక్క ప్రచారం, మరియు ప్రతి ఒక్కటి ఒక క్షేత్రాన్ని (విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత) ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ రేడియేషన్ గాలి మరియు వాక్యూమ్ ద్వారా ప్రచారం చేయగల తరంగాలను పుట్టిస్తుంది: విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు.
