විද්යුත් චුම්භකත්වය (Electromagnetism) - අධ්යයන පිටුව
චුම්භක ක්ෂේත්ර, මෝටර් සංකල්ප, ෆැරඩේ නියම සහ ලෙන්ස් නියමයේ සැබෑ භාවිතය.
සම්පත් පොත් මූලික සංකල්ප
- • ෆැරඩේ නියමය: පරිපථයක් සමග බද්ධ වී පවතින චුම්භක ස්රාව බද්ධතාව වෙනස් වන විට, පරිපථය තුළ විද්යුත් ගාමක බලයක් (වි.ගා.බ.) ප්රේරණය වේ. ප්රේරිත වි.ගා.බ. අගය, ස්රාව බද්ධතාව වෙනස් වීමේ සීඝ්රතාවට අනුලෝමව සමානුපාතික වේ.
- • ලෙන්ස් නියමය (Lenz's Law): ප්රේරිත විද්යුත් ධාරාව ගලා යන්නේ එය ඇති කිරීමට හේතු වූ චුම්භක ස්රාව වෙනස් වීම හෝ චලිතය "විරුද්ධ වන" දිශාවටයි.
Paper Marking රහස් (Exam Traps)
📘 සම්පත් පොත් සාරාංශය: චුම්භක ක්ෂේත්ර (විද්යුත් චුම්භකත්වය)
ප්රධාන අර්ථ දැක්වීම් (Definitions):
ගමන් කරන විද්යුත් ආරෝපණයක් හෝ ධාරාවක් ගෙනයන සන්නායකයක් චුම්භක ක්ෂේත්රයක් තුළ තැබූ විට ඒ මත චුම්භක බලයක් ක්රියා කරයි.
සූත්ර සහ සමීකරණ (Equations):
- ආරෝපණයක් මත බලය: F = Bqv sin θ
- ධාරා සන්නායකයක් මත බලය: F = BIl sin θ
වැදගත් කරුණු (Key Points):
- චුම්භක බලයේ දිශාව ෆ්ලෙමින්ගේ වමත් නියමය (Fleming's Left Hand Rule) මගින් සොයාගත හැක.
⚠️ විශේෂ සටහන් (Exam Notes/Traps):
ආරෝපණයක් චුම්භක ක්ෂේත්රයට සමාන්තරව ගමන් කරන විට හෝ නිශ්චලව පවතින විට ඒ මත චුම්භක බලයක් ක්රියා නොකරයි (v = 0 හෝ θ = 0 බැවින් බලය ශුන්ය වේ).
ප්රධාන අර්ථ දැක්වීම් (Definitions):
බයෝ-සවා නියමය (Biot-Savart Law): ධාරා අංශුවක් මගින් යම් ලක්ෂ්යයක ඇති කරන චුම්භක ස්රාව ඝනත්වය සෙවීම සඳහා භාවිතා වේ.
සූත්ර සහ සමීකරණ (Equations):
- අනන්ත දිග සෘජු කම්බියකට: B = μ₀ I / (2π r)
- වෘත්තාකාර දඟරයක කේන්ද්රයේ: B = μ₀ NI / (2r)
- පරිනාලිකාවක (Solenoid) අක්ෂය මත: B = μ₀ nI
වැදගත් කරුණු (Key Points):
- චුම්භක ක්ෂේත්රයේ දිශාව දකුණත් ග්රහණ නියමය (Right Hand Grip Rule) භාවිතයෙන් සෙවිය හැක.
⚠️ විශේෂ සටහන් (Exam Notes/Traps):
ධාරා ගෙනයන සමාන්තර සන්නායක දෙකක ධාරාව එකම දිශාවට ගමන් කරන විට ඒවා එකිනෙක ආකර්ෂණය වේ. විරුද්ධ දිශාවන්ට ගමන් කරන විට විකර්ෂණය වේ.
ප්රධාන අර්ථ දැක්වීම් (Definitions):
හෝල් ආචරණය (Hall Effect): ධාරාවක් ගමන් කරන සන්නායකයක් හරහා ලම්බකව චුම්භක ක්ෂේත්රයක් යෙදූ විට, සන්නායකයේ හරස්කඩ දෙපසින් විභව අන්තරයක් හටගැනීමේ සංසිද්ධියයි.
සූත්ර සහ සමීකරණ (Equations):
- හෝල් වෝල්ටීයතාවය: V_H = Bvd
- හෝල් විද්යුත් ක්ෂේත්රය: E = Bv
වැදගත් කරුණු (Key Points):
- මෙය යම් ද්රව්යයක ආරෝපණ වාහක වර්ගය (ඉලෙක්ට්රෝන ද එසේත් නැත්නම් කුහර ද යන්න) හඳුනා ගැනීමට ප්රායෝගිකව යොදා ගැනේ.
⚠️ විශේෂ සටහන් (Exam Notes/Traps):
ගණනය කිරීම් වලදී ලෝහ පටියක් තුළ ඉලෙක්ට්රෝන චලනය වන දිශාව, සම්මත ධාරාව ගමන් කරන දිශාවට ප්රතිවිරුද්ධ බව මතක තබා ගන්න.
ප්රධාන අර්ථ දැක්වීම් (Definitions):
- ෆැරඩේ නියමය (Faraday's Law): පරිපථයක් හා සම්බන්ධ චුම්භක ස්රාවය වෙනස් වීමේදී එහි ප්රේරිත විද්යුත් ගාමක බලයක් හටගන්නා අතර, එය ස්රාවය වෙනස් වීමේ සීඝ්රතාවට අනුලෝමව සමානුපාතික වේ.
- ලෙන්ස් නියමය (Lenz's Law): ප්රේරිත විද්යුත් ධාරාවේ දිශාව සැමවිටම එය ඇතිවීමට හේතු වූ වෙනසට විරුද්ධ වන අයුරින් ක්රියා කරයි.
සූත්ර සහ සමීකරණ (Equations):
- E = -dΦ / dt (සෘණ ලකුණින් ලෙන්ස් නියමය දැක්වේ)
- චලනය වන සෘජු සන්නායකයක් සඳහා: E = Blv
- භ්රමණය වන දඟරයක (ජනක යන්ත්රයක) උපරිම ප්රේරිත වි.ගා.බ.: E = NABω
වැදගත් කරුණු (Key Points):
- ලෙන්ස් නියමය යනු ශක්ති සංරක්ෂණ මූලධර්මයේම තවත් මුහුණුවරක් බව විභාග ප්රශ්නවල නිතර අසනු ලැබේ. ප්රේරිත දිශාව සෙවීමට ෆ්ලෙමින්ගේ දකුණත් නියමය (Fleming's Right Hand Rule) භාවිත කරන්න.
🧲 Electromagnetic Induction Simulator (ලෙන්ස් නියම පුවරුව)
චුම්භකය දඟරය දෙසට චලනය කරමින් ප්රේරිත වි.ගා.බ. සහ ධ්රැවීයතාව සජීවීව අධ්යයනය කරන්න.