ஆம்ப்பியர் விதி

ஆம்ப்பியரின் மின்சுற்று விதி (Ampère's circuital law) அல்லது பொதுவாக ஆம்ப்பியர் விதி எனப்படுவது மின்னோட்டத்துக்கும் அது தூண்டும் காந்தபுல சுற்றோட்டத்துக்கும் உள்ள தொடர்பை விளக்கும் விதி ஆகும். இது மைக்கேல் பரடேயின் மின்காந்தத் தூண்டலின் காந்தவியல் இணையாகும். இந்த விதியை ஆந்த்ரே-மாரி ஆம்பியர் 1823ம் ஆண்டு கண்டுபிடித்தார்.^[1]

ஆம்ப்பியர் விதி பின்வருமாறு

எந்தவொரு மூடிய வளைகோட்டினைச் சுற்றிய காந்தப்புலத்தின் கோட்டு வழித் தொகையீட்டு மதிப்பு ஆனது, உட்புகுதிறன் μ₀ மற்றும் வளைகோட்டால் மூடப்பட்ட பரப்பு வழியே பாயும் மின்னோட்டம் I₀ஆகியவற்றின் பெருக்கற்பலனுக்குச் சமம்

ஆம்பியர் விதி, தன் மூல வடிவில், பின்வரும் சமன்பாடு மூலம் காந்தப் புலத்திற்கும் (H), மின்னோட்ட அடர்த்திக்கும் (J) உள்ள தொடர்பைச் சுட்டுகிறது:

${\displaystyle \oint _{C}\mathbf {H} \cdot d\mathbf {l} =\int \!\!\!\!\int _{S}\mathbf {J} \cdot d\mathbf {A} =\mu _{0}I_{\mathrm {enc} }}$

இதில்

${\displaystyle \oint _{C}}$ - உருவரை ${\displaystyle C}$ யைச் (மூடிய வளைவு) சுற்றிய மூடிய கோட்டுத் தொகையீடு.

${\displaystyle \mathbf {H} }$ - காந்தப்புலம் (ஆம்பியர்/மீட்டர் இல்),

${\displaystyle d\mathbf {l} }$ - உருவரை ${\displaystyle C}$ யின் கழிநுண் உறுப்பு

${\displaystyle \mathbf {J} }$ - உருவரை C யால் சூழப்பட்ட மேற்பரப்பு S இன் மின்னோட்ட அடர்த்தி (ஆம்பியர் / சதுர மீட்டரில்)

${\displaystyle d\mathbf {A} \!\ }$ - புறப்பரப்பு A இன், கழிநுண் அளவு கொண்டதும், மேற்பரப்பு S க்கு நேர்குத்து திசையுடையதுமான ஒரு வகைக்கெழு வெக்டர் மூலகம்

${\displaystyle I_{\mathrm {enc} }\!\ }$ - மேற்பரப்பு ${\displaystyle S}$ வழி ஊடுருவும் மின்னோட்டம்,

${\displaystyle \mu _{0}=4\pi \times 10^{-7}}$ வெற்றிடத்தின் உட்புகுதிறன் (ஹென்றி / மீட்டரில்)

இதன் வகையீட்டு வடிவம்

${\displaystyle \nabla \times \mathbf {H} =\mathbf {J} }$

காந்தப் புலத்திற்கும் (H) காந்தப்பாய அடர்த்தி Bக்குமான தொடர்பு

${\displaystyle \mathbf {B} \ =\ \mu \mathbf {H} }$

திருத்தப்பட்ட ஆம்பியர் விதி (ஆம்பியர்-மேக்ஸ்வெல் சமன்பாடு):

இவ்விதி மின்னூட்டத்தைப் பெறுகிற அல்லது இழக்கிற ஒரு மின்தேக்கியைப் பொறுத்தவரையில் முற்றாகப் பொருந்துவதில்லை என்பதை ஜேம்ஸ் க்ளெர்க் மேக்ஸ்வெல் அறிவித்தார்.${\displaystyle \oint _{C}\mathbf {H} \cdot d\mathbf {l} \neq 0}$ ஆக இருந்தபோதும்கூட, மேற்பரப்பானது கம்பிகளிடையே அல்லாது ஒரு மின்தேக்கியின் இரு தட்டுகளுக்கிடையே செல்லும்பொழுது ${\displaystyle \mathbf {J} =0}$ என்றாகிறது.

எனவே திருத்தப்பட்ட ஆம்பியர் விதி (தொகையீட்டு வடிவில்):

${\displaystyle \oint _{C}\mathbf {H} \cdot d\mathbf {l} =\iint _{S}\mathbf {J} \cdot d\mathbf {A} +{d \over dt}\iint _{S}\mathbf {D} \cdot d\mathbf {A} }$

இதில்

${\displaystyle \mathbf {D} \ =\ \varepsilon \mathbf {E} }$ - பெயர்ச்சி மின்னோட்ட அடர்த்தி (ஆம்பியர் / சதுர மீட்டரில்).

வகையீட்டு வடிவில் "ஆம்பியர் - மேக்ஸ்வெல் விதி" பின்வருமாறு அமையும்:

${\displaystyle \nabla \times \mathbf {H} =\mathbf {J} +{\frac {\partial \mathbf {D} }{\partial t}}}$

இதில் இரண்டாவது பகுதி பெயர்ச்சி மின்னோட்டத்தால் விளைவது.

பெயர்ச்சி மின்னோட்டத்தைச் சேர்த்ததன் மூலம் மேக்ஸ்வெல் அவர்களால் ஒளி ஒரு மின்காந்த அலை என்பதை (சரியாக) நிறுவ முடிந்தது. இந்த முக்கியமான கண்டுபிடிப்பு குறித்த கூடுதல் விவரங்களுக்கு மின்காந்த அலைச் சமன்பாடு பற்றிய கட்டுரையைக் காணவும்.

நுட்பியல் சொற்கள்

• மின்னோட்டம் - Electric current
• காந்த புலம் - Magnetic field
• உருவரை - Contour
• மின்னோட்ட அடர்த்தி - Current Density
• தொகையீடு - Integral
• கழிநுண் - Infinitesimal
• வகைக்கெழு - Differential
• மூலகம் - Element
• உட்புகுதிறன் - Permeability
• காந்தப்பாய அடர்த்தி - Magnetic Flux Density
• மின்தேக்கி - Capacitor
• பெயர்ச்சி மின்னோட்டம் - Displacement Current
• மின்னூட்டம் - Electric Charge