क्या किसी वस्तु का चुंबकीय क्षेत्र उसके गुरुत्वाकर्षण से अधिक मजबूत हो सकता है?

क्या कोई ग्रह, तारा या अन्यथा एक चुंबकीय क्षेत्र हो सकता है जो मजबूत है या उसके गुरुत्वाकर्षण से अधिक रेंज है?

दिलचस्प सवाल!

— ऊह

गुरुत्वाकर्षण और विद्युत चुंबकत्व दोनों की अनंत सीमा होती है।

— user76284

Magnetar? "किसी चुम्बकीय क्षेत्र का चुंबकीय क्षेत्र 1000 किलोमीटर की दूरी पर भी घातक होगा, जो कि विषय के घटक परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन बादलों को विकृत करने के कारण, जीवन के रसायन विज्ञान को असंभव बना देता है": en.wikipedia.org/siki/Magnetar

— jamesqf

चुंबकीय क्षेत्र और बल की अलग-अलग इकाइयाँ / आयाम हैं और सीधे तुलना नहीं की जा सकती।

— रोब जेफ्रीस

@Jamesqf प्रोटॉन की पूर्वधारणा ...?

— रसेल मैकमोहन

जवाबों:

उचित चुंबकीय शक्ति पर आइए नज़र (के रूप में करने का विरोध किया Lorentz एक पर बल चलती, आरोप लगाया वस्तु में वर्णित @ केंग के जवाब एक नमूना पर) $S$ जन के साथ चुंबकीय सामग्री के $M_S$ एक तरह से तुलना करने की कोशिश के रूप में। चलो मनमाने ढंग से मान लें कि यह एक निश्चित, स्थायी चुंबकीय क्षण $m_S$ । हम लोहे का उपयोग नहीं कर सकते क्योंकि यह बहुत आसानी से संतृप्त हो जाएगा।

तो फिर आइए देखें कि कैसे दूरी के साथ बल अलग-अलग होते हैं

\begin{matrix} (1) & F_{G} = - \frac{G M_{S} M}{r^{2}} \hat{r} \end{matrix}

$\mathbf{F_G} = -\frac{G M_S M}{r^2}\mathbf{\hat{r}} \tag{1}$

\begin{matrix} (2) & F_{B} = \nabla (m_{S} \cdot B (r)) \end{matrix}

$\mathbf{F_B} =\nabla (\mathbf{m_S} \cdot \mathbf{B}(\mathbf{r})) \tag{2}$

अगर हम इन्हें एक त्रिज्या $R$ पर स्केल समीकरणों के लिए कम करते हैं (मान $\mathbf{m_S}$ और $\mathbf{B}$ समानांतर हैं) मान लें कि सभी बल आकर्षक हैं, और शरीर के भूमध्य रेखा पर क्षमता और उनके ग्रेडिएटर्स का मूल्यांकन करते हैं, यह भौतिक त्रिज्या $R$ । चूंकि हमारे द्विध्रुवीय नमूने पर चुंबकीय बल गुरुत्वाकर्षण बल से अधिक तेजी से गिरता है, इसलिए हमें शारीरिक रूप से निकटतम दूरी पर दो का मूल्यांकन करना होगा:

\begin{matrix} (3) & F_{G} = \frac{G M_{S} M}{R^{2}} \end{matrix}

$F_G = \frac{G M_S M}{R^2} \tag{3}$

\begin{matrix} (4) & F_{B} = \frac{3 m_{S} B_{r = R}}{R} \end{matrix}

$F_B = \frac{3 m_S B_{r=R}}{R} \tag{4}$

जहां हमारा नमूना हमारे क्षेत्र स्रोत से एक दूरी $R$ है, और यह क्षण $m_S$ है 1 टेस्ला गुना 1 किग्रा दुर्लभ पृथ्वी चुंबक की मात्रा 0.000125 घन मीटर है।

सभी एमकेएस इकाइयां, सभी खुरदरे, बॉलपार्क संख्या बल के साथ सबसे मजबूत चुंबकीय क्षेत्र

Body             R (m)      M (kg)    B(r=R) (T)    F_G  (N)    F_B (N)    F_B/F_G
Earth            6.4E+06    6.0E+24   5.0E-05       9.8E+00     2.9E-15    3.0E-16
Jupiter          7.1E+07    1.9E+27   4.2E-04       2.5E+01     2.2E-15    8.8E-17
Neutron Star     1.0E+04    4.0E+30   5.0E+10       2.7E+12     1.9E+03    7.0E-10
Magnetar         1.0E+04    4.0E+30   2.0E+11       2.7E+12     7.6E+03    2.8E-09

तो यहां तक कि एक मैग्नेटर के लिए ( 1 , 2 भी देखें ) एक बहुत मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के साथ एक प्रकार का न्यूट्रॉन स्टार), स्थायी चुंबक के हमारे 1 किलोग्राम नमूने पर चुंबकीय बल गुरुत्वाकर्षण बल के रूप में प्रति बिलियन के रूप में केवल 3 भागों में मजबूत है।

यदि आप छोटी श्रेणियों (जैसे 1E-15 मीटर) पर दो उप-परमाणु कणों की तुलना में अधिक अनुकूल अनुपात देख सकते हैं, लेकिन खगोलीय वस्तुओं के लिए, गुरुत्वाकर्षण स्मार्ट तरीके से जीतता है।

— उह ओह
स्रोत

मुझे नहीं लगता कि चुंबकीय बल के लिए आपकी अभिव्यक्ति सही है। एक चुंबकीय सामग्री के लिए यह

पर निर्भर होना चाहिए । और तुम में लगा रहे हैं, तो

और SI इकाइयों का उपयोग कर, तो कहाँ है

B^{2}

$B^2$

G

$G$

μ_{0} / 4 π

$\mu_0/4\pi$

— रोब जेफ्रीस

@RobJeffries शब्द "चुंबकीय" पिछले संस्करण से एक कलाकृति है और मैं इसे "चुंबकित" में बदल दूंगा। अगले वाक्य में कहा गया है कि यह चुंबकीय क्षण

(1 किग्रा, लगभग 8000 किग्रा / मी ^ 2, 1 टेस्ला मैग्नेटाइजेशन का घनत्व) के साथ एक स्थायी चुंबक है और बाद में मैं उल्लेख करता हूं कि हम

और

को समानांतर (या एंटीपैरल ) मान सकते हैं ) यह निश्चित रूप से एक न्यूट्रॉन स्टार की सतह के पास एक चुंबक लगाने के लिए जरूरी है (जब तक कि यह एक सामान्य उत्पाद पतवार में न हो )। मैं केवल यह दिखाना चाहता हूं कि भूस्खलन से गुरुत्वाकर्षण जीतता है।

m_{S}

$\mathbf{m_S}$

m_{S}

$\mathbf{m_S}$

B

$B$

— ऊह

टिप्पणियाँ विस्तारित चर्चा के लिए नहीं हैं; इस वार्तालाप को बातचीत में स्थानांतरित कर दिया गया है ।

— called2voyage

यह इस बात पर निर्भर करता है कि यह किस वस्तु पर काम कर रहा है। तारों सहित कई वस्तुएं होती हैं, जिनमें चुंबकीय क्षेत्र होते हैं जहां लोरेंत्ज़ आवेशित कणों जैसे इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन पर होते हैं, उन पर गुरुत्वाकर्षण बल से अधिक मजबूत होते हैं।

यह भी याद रखें कि लोरेंत्ज़ बल की ताकत उसके माध्यम से आगे बढ़ने वाले कण की गति पर निर्भर करती है, इसलिए पृथ्वी पर यहां भी एक तेज गति से चलने वाले इलेक्ट्रॉन को गुरुत्वाकर्षण बल से बड़ा चुंबकीय बल प्राप्त होगा। यह कैसे पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र वान एलन बेल्ट में आवेशित कणों को समाहित करने में सक्षम है जो इसके गुरुत्वाकर्षण में नहीं हो सकते।

— केन जी
स्रोत

अति उत्कृष्ट! +1मैं आवेशित कणों द्वारा अनुभव किए गए लोरेंत्ज़ बल के बारे में पूरी तरह से भूल गया था और बस सादा पुरानी स्थैतिक चुंबकीय बल बनाम गुरुत्वाकर्षण बल था ।

— ऊह

किसी भी तरह से बीमार प्रश्न का अच्छा जवाब

— अल्चिमिस्टा

+1 भी बड़े अंतर को इंगित करने के लिए। गुरुत्वाकर्षण असतत है (असतत || <<< c) गति जबकि लोरेंत्ज़ बल है।

— माइंडविन

@Alchimista वह मोती है >>> सैंड द स्टैक चलता है। सागर के नीचे स्कूप। प्रश्न रेत की तरह हैं लेकिन स्कूप्ड सेक्शन में कहीं मोती हो सकते हैं। एक प्रश्न को उसके द्वारा स्पार्क किए गए उत्तरों की गुणवत्ता से मापा जा सकता है।

— माइंडविन

@Mindwin आपका बहुत-बहुत धन्यवाद। मैंने वास्तव में प्रश्न में बहुत सोचा था। आप इसे कैसे कहेंगे?

— मुजे द ट्रोल।

यह असंभव नहीं है, लेकिन संक्षिप्त जवाब "नहीं" है।

एक गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र सभी द्रव्य और ऊर्जा को समान रूप से गति देगा जबकि एक चुंबकीय क्षेत्र केवल गतिमान विद्युत आवेशों (अन्य चुम्बकों) को गति देगा।

गुरुत्वाकर्षण के कारण बल दूरी के व्युत्क्रम वर्ग के लिए आनुपातिक है , और चुंबकत्व के कारण बल asymptotically दूरी के व्युत्क्रम घन से संपर्क करता है । कुछ महत्वपूर्ण दूरी पर गुरुत्वाकर्षण बल चुंबकीय बल से अधिक मजबूत हो जाएगा।

जब तक अधिकांश बड़े शरीर चुंबकीय नहीं थे, तब भी चुंबकीय ध्रुवों के ऊपर चुंबकीय क्षेत्र बड़े शरीर के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में एक विशिष्ट चुंबक को लगाने के लिए बहुत कम होगा।

— गुमनाम
स्रोत

Electrons have large magnetic moments and small mass, so there might be a chance for them, and ortho-positronium has a magnetic moment, small mass, and is uncharged so there wouldn't be any Lorentz force.

— uhoh

Excellent comment. Bottom line is that magnetic forces exceed gravitational forces only if the object is tiny, such as an electron or an atom.

— PERFESSER CREEK-WATER

Still here? just wandering?

— Muze the good Troll.