ઍમ્પિયરનો નિયમ

January, 2004

ઍમ્પિયરનો નિયમ (Ampere’s Law) : વિદ્યુતપ્રવાહનો લંબાઈનો અલ્પાંશ (element), તેની નજીકના કોઈ બિંદુ આગળ, ચુંબકીય પ્રેરણ (magnetic induction) કે ફલક્સ ઘનત્વ B માટે કેટલું પ્રદાન કરે છે તે દર્શાવતો, વિદ્યુતચુંબકત્વ(electro-magnetism)નો નિયમ. આ નિયમ કેટલીક વાર લાપ્લાસના નિયમ તરીકે પણ ઓળખાય છે. આન્દ્રે-મારી ઍમ્પિયર નામના ફ્રેંચ વિજ્ઞાનીએ 1820થી 1825 દરમિયાન કરેલા શ્રેણીબદ્ધ પ્રયોગો બાદ તેણે આ નિયમને સિદ્ધ કર્યો હતો.

જ્યારે વિદ્યુતભાર ગતિમય બને ત્યારે તેવી ગતિ સાથે ચુંબકીય ક્ષેત્ર સંકળાયેલું હોય છે. વાહકમાંથી વિદ્યુતભાર વહે ત્યારે તે, તેની આસપાસના વિસ્તારમાં એક ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરે છે. કોઈ પણ વિદ્યુતપ્રવાહને dl લંબાઈના અનંત સૂક્ષ્મ (infinitesimal) અલ્પાંશોમાં વિભાજિત કરેલો વિચારી શકાય. આવો પ્રત્યેક અલ્પાંશ તેની નજીકના પ્રત્યેક બિંદુએ ચુંબકીય પ્રેરણનું પ્રદાન કરતો હોય છે. અલ્પાંશનું પ્રદાન dB, વિદ્યુતપ્રવાહ I, વિદ્યુતઅલ્પાંશથી P બિંદુનું અંતર rના વર્ગના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં અને અલ્પાંશને P બિન્દુ સાથે જોડતી રેખા તેમજ વિદ્યુતઅલ્પાંશ વચ્ચેના કોણ q ઉપર આધારિત હોવાનું જણાયું છે. આવા પરસ્પર-આધારિત સંબંધને ઍમ્પિયરનો નિયમ નીચેના સમીકરણ રૂપે દર્શાવે છે :

જ્યારે વિદ્યુતપ્રવાહ રિક્ત અવકાશ (empty space) કે શૂન્યાવકાશ(vacuum)માં હોય ત્યારે kનું મૂલ્ય વેબર ઍમ્પિયર મીટર ફાળવેલું છે.

વિદ્યુત અને ચુંબકીય ક્ષેત્રો સાથે સંબંધિત એવાં બીજાં સમીકરણોમાં – ઉદાહરણ તરીકે કુલંબના નિયમમાં – kને, રિક્ત અવકાશની ચુંબકશીલતા (permeability) તરીકે ઓળખાતા એક નવા ઘટક μ0 વડે પ્રતિસ્થાપિત કરી શકાય. અહીં μ0 = 4 πk અથવા આ મૂલ્ય ઉપરના સમીકરણમાં અવેજ કરતાં, ઍમ્પિયરનો નિયમ,

એરચ મા. બલસારા