তড়িৎ ও চুম্বক/চুম্বকত্ব/লরেঞ্জ বল

একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র $\mathbf {E}$ এবং একটি চৌম্বক ক্ষেত্র $\mathbf {B}$ একটি আধানযুক্ত কণার উপর, যার আধান $q$, একটি বল প্রয়োগ করে $\mathbf {F} _{L}=q(\mathbf {E} +\mathbf {v} \times \mathbf {B}$)।

$\mathbf {F} _{L}$ হল লরেন্টজ বল:

লরেন্টজ বলের মাধ্যমে আমরা বৈদ্যুতিক প্রবাহের উপর চৌম্বক বল ব্যাখ্যা করতে পারি:

বৈদ্যুতিক মোটরের নীতি:

যদি একটি প্রবাহের লুপ একটি অভিন্ন চৌম্বক ক্ষেত্রের সমান্তরাল হয়, তবে গতিশীল আধানের উপর লরেন্টজ বল একটি টর্ক উৎপন্ন করে যা লুপটিকে ঘোরায়।

লরেন্টজ বলের সমীকরণ এবং ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলো তড়িৎচুম্বকত্বের মৌলিক সূত্র। ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলো বলে যে আধানগুলো কীভাবে স্থানে বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্র উৎপন্ন করে এবং এই ক্ষেত্রগুলো সময়ের সাথে কীভাবে পরিবর্তিত হয়। লরেন্টজ সমীকরণ তখন বলে যে এই ক্ষেত্রগুলো আধানের উপর কীভাবে কাজ করে।

বায়ো-সাভার্ট সূত্র আমাদের বৈদ্যুতিক প্রবাহ দ্বারা উৎপন্ন চৌম্বক ক্ষেত্র গণনা করতে দেয়। লরেন্টজ শক্তি তখন দুটি প্রবাহ বহনকারী তারের মধ্যে শক্তি গণনা করা সম্ভব করে। চৌম্বক ক্ষেত্রটি গতিশীল বৈদ্যুতিক আধানের মধ্যে বল গণনার জন্য একটি গাণিতিক মধ্যস্থতাকারীর মতো। কিন্তু এটি কেবল একটি সাধারণ গাণিতিক মধ্যস্থতাকারী নয়, কারণ এটির একটি স্বায়ত্তশাসিত অস্তিত্ব রয়েছে।

আমরা বায়ো-সাভার্ট সূত্র এবং কুলম্বের সূত্র থেকে প্রবাহ দ্বারা উৎপন্ন চৌম্বক বল গণনা করতে পারি। দুটি ফলাফলের সমতা দেখায় যে

$\epsilon _{0}\mu _{0}=1/c^{2}$

$\epsilon _{0}$ এবং $\mu _{0}$ হল ভৌত ধ্রুবক যা আলোর গতি $c$ থেকে স্বাধীনভাবে পরিমাপ করা হয়েছে। যখন ম্যাক্সওয়েল তড়িৎচুম্বক ক্ষেত্রের মৌলিক সূত্র আবিষ্কার করেন, তিনি আবিষ্কার করেন যে $c={\frac {1}{\sqrt {\epsilon _{0}\mu _{0}}}}$ হল তড়িৎচুম্বক তরঙ্গের গতি। যেহেতু $c$ আলোর গতিও, তিনি উপসংহারে পৌঁছান যে আলো একটি তড়িৎচুম্বক তরঙ্গ।