चुंबकीय बल
जब कोई आवेशित कण किसी चुंबकीय क्षेत्र में गति करता है। तो कण पर एक बल कार्य करता है। कण पर आरोपित इस बल को चुंबकीय बल (Magnetic force in Hindi) कहते हैं।
माना +q आवेश का कण चुंबकीय क्षेत्र B की दिशा के लंबवत V वेग से गतिमान है। तो कण पर आरोपित बल
\footnotesize \boxed { F = qVB }
माना यदि +q आवेश का कण की दिशा चुंबकीय क्षेत्र B के लंबवत् न होकर उससे θ कोण बना रही है। तो
\footnotesize \boxed { F = qVBsinθ }
लॉरेंज बल
यदि आवेशित कण किसी ऐसे क्षेत्र में है जहां पर विद्युत चुंबकीय क्षेत्र दोनों विद्यमान हैं। तब कण पर आरोपित परिणामी बल को लॉरेंज बल (Lorentz force in hindi) कहते हैं।
माना विद्युत क्षेत्र E तथा चुंबकीय क्षेत्र B दोनों की उपस्थिति में कोई +q आवेश, V वेग से गतिमान है तो आवेश पर इन दोनों क्षेत्रों द्वारा आरोपित बल F है तो
F = Fविद्युत + Fचुंबकीय
\footnotesize \boxed { F = qE + qVB }
यह लॉरेंज बल का सूत्र है।
लॉरेंज बल के कारक
- जब चुंबकीय क्षेत्र तथा वेग की दिशा एक दूसरे के समांतर या प्रतिसमांतर होती है। तब लॉरेंज बल की दिशा फ्लेमिंग के बाएं हाथ के नियम द्वारा ज्ञात की जा सकती है।
- यदि आवेश गतिमान नहीं है तो चुंबकीय बल शून्य होगा। चूंकि चुंबकीय क्षेत्र केवल गतिमान आवेश पर ही उत्पन्न होता है।
- लॉरेंज बल का मान कण के आवेश q, वेग V तथा चुंबकीय क्षेत्र B पर निर्भर करता है। अर्थात् ऋण आवेश पर लगने वाला बल, धन आवेश पर लगने वाले बल के विपरीत होता है।
पढ़ें… चुंबकीय क्षेत्र क्या है इसकी तीव्रता का SI मात्रक, विमीय सूत्र, फार्मूला, विद्युत क्षेत्र में संबंध
पढ़ें… बायो सेवर्ट का नियम | biot-savart law in Hindi, वेक्टर, गणितीय रूप, सूत्र
लॉरेंज बल संबंधित प्रश्न
Q.1 एक लंबे सीधे तार में 20 एंपियर की विद्युत धारा बह रही है। माना तार के समांतर धारा की दिशा में तार से 10 सेमी की दूरी पर एक इलेक्ट्रॉन 1.5 × 107 मीटर/सेकंड के वेग से गति कर रहा है। तो इलेक्ट्रॉन पर आरोपित बल का मान ज्ञात कीजिए?
हल – दिया है
वेग V = 1.5 × 107 मीटर/सेकंड
विद्युत धारा i = 20 एंपियर
तार से दूरी r = 10 सेमी = 0.10 मीटर
एक लंबे धारावाही चालक तार से r दूरी पर चुंबकीय क्षेत्र
B = \large \frac{µ_0i}{2πr}
या B = 2 × 10-7 × \large \frac{i}{r}
मान रखने पर चुंबकीय क्षेत्र
B = 2 × 10-7 × \large \frac{20}{0.10}
B = 4.0 × 10-5 टेस्ला
चुंबकीय क्षेत्र में किसी इलेक्ट्रॉन पर आरोपित बल
F = eVB
F = 1.6 × 10-19 × 1.5 × 107 × 4.0 × 10-5
बल F = 9.6 × 10-17 न्यूटन