Fleming's left-hand rule for motors
برقی موٹروں کے لیے فلیمنگ کا بائیں ہاتھ کا اصول بصری یادداشتوں کی ایک جوڑی میں سے ایک ہے، دوسرا جنریٹرز کے لیے فلیمنگ کا دائیں ہاتھ کا اصول ہے۔ ان کی ابتدا 19 ویں صدی کے آخر میں جان ایمبروز فلیمنگ نے برقی موٹر میں حرکت کی سمت، یا برقی جنریٹر میں برقی کرنٹ کی سمت طے کرنے کے ایک آسان طریقہ کے طور پر کی تھی۔ جب ایک موصل تار کے ذریعے کرنٹ بہتا ہے، اور اس بہاؤ کے پار ایک بیرونی مقناطیسی میدان لگایا جاتا ہے، تو موصل تار اس میدان اور موجودہ بہاؤ کی سمت دونوں پر عمودی قوت کا تجربہ کرتا ہے (یعنی وہ باہمی طور پر عمودی ہوتے ہیں)۔ بائیں ہاتھ کو پکڑا جا سکتا ہے، جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے، تاکہ انگوٹھے، اگلی انگلی اور درمیانی انگلی پر تین باہمی آرتھوگنل محوروں کی نمائندگی کی جا سکے۔ اس کے بعد ہر انگلی کو ایک مقدار (مکینیکل قوت، مقناطیسی میدان اور برقی کرنٹ) تفویض کی جاتی ہے۔ دائیں اور بائیں ہاتھ بالترتیب جنریٹر اور موٹروں کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ کنونشن مکینیکل قوت کی سمت لفظی ہے مقناطیسی میدان کی سمت شمال سے جنوب کی طرف ہے۔ برقی کرنٹ کی سمت [روایتی کرنٹ] کی ہوتی ہے: مثبت سے منفی تک۔ پہلا متغیر انگوٹھا کنڈکٹر کی حرکت کی سمت کی نمائندگی کرتا ہے۔ اگلی انگلی مقناطیسی میدان کی سمت کی نمائندگی کرتی ہے۔ مرکزی انگلی کرنٹ کی سمت کی نمائندگی کرتی ہے۔ دوسرا متغیر انگوٹھا موصل پر قوت کے نتیجے میں حرکت کی سمت کی نمائندگی کرتا ہے پہلی انگلی مقناطیسی میدان کی سمت کی نمائندگی کرتی ہے دوسری انگلی کرنٹ کی سمت کی نمائندگی کرتی ہے۔ فلیمنگ کے قوانین کا تیسرا ورژن وان ڈی گراف کا ترجمہ ایف بی آئی کا قاعدہ ہے، جسے آسانی سے یاد رکھا جاتا ہے کیونکہ یہ فیڈرل بیورو آف انویسٹی گیشن کے ابتدائی حروف ہیں۔ چوتھی قسم F (انگوٹھا) موصل کی قوت کی سمت کی نمائندگی کرتا ہے۔ B (فور فنگر) مقناطیسی میدان کی سمت کی نمائندگی کرتا ہے۔ I (درمیانی انگلی) کرنٹ کی سمت کی نمائندگی کرتا ہے۔ یہ F ([لورینٹز قوت] کے لیے)، B ([مقناطیسی بہاؤ کی کثافت] کے لیے) اور I ([برقی کرنٹ] کے لیے) کے روایتی علامتی پیرامیٹرز کا استعمال کرتا ہے، اور انہیں بالترتیب انگوٹھے، پہلی انگلی اور دوسری انگلی سے منسوب کرتا ہے۔ انگوٹھا قوت ہے، F پہلی انگلی مقناطیسی بہاؤ کی کثافت ہے، B دوسری انگلی برقی کرنٹ ہے، I۔ یقینا، اگر یادداشت کو انگلیوں کے پیرامیٹرز کے مختلف انتظام کے ساتھ سکھایا جاتا ہے (اور یاد رکھا جاتا ہے)، تو یہ ایک یادداشت کے طور پر ختم ہو سکتا ہے جو دونوں ہاتھوں کے کردار کو بھی الٹ دیتا ہے (موٹروں کے لیے معیاری بائیں ہاتھ کے بجائے، جنریٹرز کے لیے دائیں ہاتھ)۔ ان متغیرات کو [ایف بی آئی یادداشت] کے صفحہ پر مزید مکمل طور پر درج کیا گیا ہے۔ پانچواں متغیر (میدان کو فائر کریں، قوت کو محسوس کریں اور کرنٹ کو مار دیں) یہ نقطہ نظر یہ یاد رکھنے کے لیے کہ کون سی انگلی نمائندگی کرتی ہے کہ کون سی مقدار کچھ اعمال کا استعمال کرتی ہے۔ سب سے پہلے آپ کو اپنی انگلیوں کو ایک جعلی بندوق کی طرح اشارہ کرنے کی ضرورت ہے، جس میں انڈیکس انگلی بندوق کی بیرل کے طور پر کام کرتی ہے اور انگوٹھا ہتھوڑے کے طور پر کام کرتا ہے۔ پھر درج ذیل اقدامات سے گزریں: "فیلڈ کو فائر کریں" اپنی انڈیکس انگلی کے ذریعے "طاقت کو محسوس کریں" بندوق اپنے انگوٹھے کے ذریعے پیچھے ہٹ جاتی ہے آخر میں آپ اپنی درمیانی انگلی کو ظاہر کرتے ہیں جب آپ دائیں ہاتھ اور بائیں ہاتھ کے اصول کے درمیان فرق "کرنٹ کو مارتے ہیں" فلیمنگ کا بائیں ہاتھ کا اصول برقی موٹروں کے لیے استعمال ہوتا ہے، جبکہ فلیمنگ کا دائیں ہاتھ کا اصول برقی جنریٹرز کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ دوسرے لفظوں میں، اگر کوئی حرکت پیدا کرنا چاہتا ہے تو فلیمنگ کا بائیں ہاتھ کا اصول استعمال کیا جانا چاہیے، جبکہ اگر کوئی بجلی پیدا کرنا چاہتا ہے تو فلیمنگ کا دائیں ہاتھ کا اصول استعمال کیا جانا چاہیے۔ موٹروں اور جنریٹرز کے لیے مختلف ہاتھوں کو استعمال کرنے کی ضرورت ہوتی ہے کیونکہ وجہ اور اثر کے درمیان فرق ہوتا ہے۔ برقی موٹر میں برقی کرنٹ اور مقناطیسی میدان موجود ہوتے ہیں (جو وجوہات ہیں)، اور وہ اس قوت کی طرف لے جاتے ہیں جو حرکت پیدا کرتی ہے (جو اثر ہے)، اور اس لیے بائیں ہاتھ کا اصول استعمال کیا جاتا ہے۔ برقی جنریٹر میں، حرکت اور مقناطیسی میدان موجود ہوتے ہیں (وجوہات)، اور وہ برقی کرنٹ (اثر) کی تخلیق کا باعث بنتے ہیں، اور اس لیے دائیں ہاتھ کا اصول استعمال کیا جاتا ہے۔ اس کی وجہ واضح کرنے کے لیے غور کریں کہ کئی قسم کی برقی موٹروں کو برقی جنریٹر کے طور پر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس طرح کی موٹر سے چلنے والی گاڑی کو موٹر کو مکمل طور پر چارج شدہ بیٹری سے جوڑ کر تیز رفتار تک بڑھایا جا سکتا ہے۔ اگر اس کے بعد موٹر کو مکمل طور پر چارج شدہ بیٹری سے منقطع کر دیا جاتا ہے، اور اس کے بجائے مکمل طور پر فلیٹ بیٹری سے منسلک کیا جاتا ہے، تو گاڑی کی رفتار کم ہو جائے گی۔ موٹر ایک جنریٹر کے طور پر کام کرے گی اور گاڑی کی حرکی توانائی کو دوبارہ برقی توانائی میں تبدیل کرے گی، جو پھر بیٹری میں محفوظ ہو جاتی ہے۔ چونکہ نہ تو حرکت کی سمت اور نہ ہی مقناطیسی میدان (موٹر/جنریٹر کے اندر) کی سمت تبدیل ہوئی ہے، اس لیے موٹر/جنریٹر میں برقی کرنٹ کی سمت الٹ گئی ہے۔ یہ تھرموڈینامکس کے دوسرے قانون کی پیروی کرتا ہے (جنریٹر کرنٹ کو موٹر کرنٹ کی مخالفت کرنی چاہیے، اور مضبوط کرنٹ دوسرے سے زیادہ بھاری ہوتا ہے تاکہ توانائی زیادہ توانائی والے منبع سے کم توانائی والے منبع کی طرف بہہ سکے)۔ قواعد کی جسمانی بنیاد جب الیکٹران، یا کوئی بھی چارج شدہ ذرات، ایک ہی سمت میں بہتے ہیں (مثال کے طور پر، برقی موصل میں برقی کرنٹ کے طور پر، جیسے دھات کے تار) تو وہ ایک سلنڈریکل مقناطیسی میدان پیدا کرتے ہیں جو موصل کے گرد لپیٹ لیتا ہے (جیسا کہ ہنس کرسچن آرسٹڈ نے دریافت کیا ہے)۔ محرک مقناطیسی میدان کی سمت کو میکسویل کے کارکسکرو اصول سے یاد رکھا جا سکتا ہے۔ یعنی، اگر روایتی کرنٹ ناظرین سے دور بہہ رہا ہے، تو مقناطیسی میدان موصل کے گرد گھڑی کی سمت چلتا ہے، اسی سمت جس میں ایک کارکسکرو کو ناظرین سے دور جانے کے لیے مڑنا پڑتا ہے۔ محرک مقناطیسی میدان کی سمت کو بعض اوقات دائیں ہاتھ کی گرفت کے اصول سے بھی یاد کیا جاتا ہے، جیسا کہ مثال میں دکھایا گیا ہے، انگوٹھے سے روایتی کرنٹ کی سمت دکھائی جاتی ہے، اور انگلیاں مقناطیسی میدان کی سمت ظاہر کرتی ہیں۔ اس مقناطیسی میدان کے وجود کی تصدیق برقی موصل کے دائرے کے ارد گرد مختلف مقامات پر مقناطیسی کمپاس رکھ کر کی جا سکتی ہے جس میں نسبتا بڑا برقی منحنی ہوتا ہے انگوٹھا حرکت کی سمت کو ظاہر کرتا ہے اور انڈیکس انگلی فیلڈ لائنوں کو ظاہر کرتی ہے اور درمیانی انگلی محرک کرنٹ کی سمت کو ظاہر کرتی ہے۔ اگر کسی بیرونی مقناطیسی میدان کو افقی طور پر لگایا جاتا ہے، تاکہ وہ الیکٹرانوں کے بہاؤ (تار کنڈکٹر میں، یا الیکٹران بیم میں) کو عبور کرے، تو دونوں مقناطیسی میدان تعامل کریں گے۔ مائیکل فیراڈے نے اس کے لیے ایک بصری مشابہت متعارف کرائی، قوت کی خیالی مقناطیسی لکیروں کی شکل میں: جو موصل میں ہوتے ہیں وہ موصل کے گرد متمرکز دائرے بناتے ہیں ؛ جو بیرونی طور پر لاگو مقناطیسی میدان میں ہوتے ہیں وہ متوازی لکیروں میں چلتے ہیں۔ اگر کنڈکٹر کے ایک طرف والے (شمال سے جنوبی مقناطیسی قطب تک) کنڈکٹر کے ارد گرد والے مخالف سمت میں چل رہے ہیں، تو وہ اس طرح منحرف ہو جائیں گے کہ وہ دوسری طرف کنڈکٹر سے گزر جائیں (کیونکہ قوت کی مقناطیسی لکیریں ایک دوسرے کو عبور یا اس کے برعکس نہیں چل سکتی ہیں)۔ نتیجتا، کنڈکٹر کے اس جانب ایک چھوٹی سی جگہ میں مقناطیسی میدان کی لکیروں کی ایک بڑی تعداد ہوگی، اور کنڈکٹر کے اصل جانب ان کی کمی ہوگی۔ چونکہ قوت کی مقناطیسی میدان کی لکیریں اب سیدھی لکیریں نہیں ہیں، بلکہ برقی موصل کے گرد دوڑنے کے لیے مڑے ہوئے ہیں، اس لیے وہ تناؤ میں ہیں (جیسے پھیلے ہوئے لچکدار بینڈ)، مقناطیسی میدان میں جڑی ہوئی توانائی کے ساتھ۔ چونکہ یہ توانا میدان اب زیادہ تر بلا مقابلہ ہے، اس لیے ایک سمت میں اس کی تعمیر یا اخراج-نیوٹن کے حرکت کے تیسرے قانون کے مطابق-مخالف سمت میں ایک قوت پیدا کرتا ہے۔ چونکہ اس نظام میں اس قوت کے کام کرنے کے لیے صرف ایک متحرک شے (برقی موصل) موجود ہے، خالص اثر ایک جسمانی قوت ہے جو برقی موصل کو بیرونی طور پر لاگو مقناطیسی میدان سے اس کے مخالف سمت میں نکالنے کے لیے کام کر رہی ہے جس کی طرف مقناطیسی بہاؤ کو ری ڈائریکٹ کیا جا رہا ہے-اس صورت میں (موٹرز)، اگر موصل روایتی کرنٹ کو اوپر کی طرف لے جا رہا ہے، اور بیرونی مقناطیسی میدان ناظرین سے دور جا رہا ہے، تو جسمانی قوت موصل کو بائیں طرف دھکیلنے کے لیے کام کرے گی۔ یہ برقی موٹر میں ٹارک کی وجہ ہے۔ (اس کے بعد برقی موٹر کی تعمیر کی جاتی ہے تاکہ کنڈکٹر کو مقناطیسی میدان سے باہر نکالنے سے اسے اگلے مقناطیسی میدان کے اندر رکھا جائے، اور اس تبدیلی کو غیر معینہ مدت تک جاری رکھا جائے۔) فیراڈے کا قانون بتاتا ہے کہ موصل میں پیدا ہونے والی برقی قوت موصل میں مقناطیسی بہاؤ کی تبدیلی کی شرح کے براہ راست متناسب ہوتی ہے۔ پاپ کلچر 2013 کے ویڈیو گیم میٹل گیئر رائزنگ: ریوینجینس میں، مانسون کردار اپنی لڑائی کے دوران فلیمنگ کے لیفٹ ہینڈ رول کا متعدد بار ذکر اور استعمال کرتا ہے۔ جنریٹرز کے لیے فلیمنگ کا دائیں ہاتھ کا قاعدہ بھی دیکھیں حوالہ جات بیرونی روابط magnet.fsu.edu قواعد پر خاکے سائنس یادداشت برقی مقناطیسیت برقی موٹرز