प्रतियोगी परीक्षाओं के लिए भौतिकी के मूल सिद्धांत

मूल राशियाँ किसी मापन प्रणाली में स्वतंत्र रूप से चुनी जाती हैं। व्युत्पन्न राशियाँ अन्य राशियों के संयोजन से परिभाषित की जाती हैं।

अंतरराष्ट्रीय मात्रक प्रणाली (SI) में लंबाई, द्रव्यमान और समय मूल राशियाँ हैं। इनके मात्रक मीटर, किलोग्राम और सेकंड हैं।

वेग विस्थापन में परिवर्तन की दर बताता है। इसका मात्रक है मीटर प्रति सेकंड, इसलिए वेग एक व्युत्पन्न राशि है।

त्वरण वेग में परिवर्तन की दर बताता है। इसका मात्रक है m/s²। वेग और त्वरण के मात्रकों को एक-दूसरे की जगह इस्तेमाल नहीं किया जा सकता।

A बल किसी अंतःक्रिया से पैदा होने वाला धक्का या खिंचाव है। इसमें परिमाण और दिशा दोनों होते हैं।

बल किसी वस्तु की चाल, दिशा या आकार बदल सकता है। एक वस्तु पर एक साथ कई बल लग सकते हैं।

इन बलों का परिणामी बल उनका सदिश योग होता है। एक ही वस्तु पर विपरीत दिशाओं में लगने वाले बराबर बल एक-दूसरे को संतुलित कर सकते हैं, जिससे परिणामी बल शून्य हो जाता है।

• संपर्क बल: घर्षण और मांसपेशियों से लगाए गए धक्कों में भौतिक संपर्क होता है।
• क्षेत्र बल: गुरुत्वाकर्षण, विद्युत बल और चुंबकीय बल दूर से भी कार्य कर सकते हैं।

मेज पर स्थिर रखी पुस्तक पर भी बल लगते हैं। ऊपर की ओर लगने वाला सहारा देने का बल और नीचे की ओर लगने वाला भार संतुलित हो सकते हैं। स्थिर होने का अर्थ यह नहीं है कि कोई भी बल नहीं लग रहा है।

न्यूटन का प्रथम नियम उस स्थिति में गति का वर्णन करता है जब परिणामी बाह्य बल शून्य हो। तब वस्तु स्थिर रहती है या नियत वेग से चलती रहती है।

यह नियम लागू होता है एक जड़त्वीय संदर्भ तंत्र में। यह ऐसा संदर्भ तंत्र है जिसमें किसी मुक्त वस्तु का त्वरण शून्य होता है।

जड़त्व वेग में बदलाव का विरोध करने की प्रवृत्ति है। किसी चलती वस्तु को केवल नियत वेग से चलते रहने के लिए आगे की ओर बल की आवश्यकता नहीं होती।

फिसलती हुई वस्तु क्यों रुक जाती है? घर्षण गति के विपरीत दिशा में परिणामी बल लगा सकता है। इस अंतःक्रिया के कारण वस्तु धीमी हो जाती है।

सीट बेल्ट का उदाहरण। अचानक ब्रेक लगाने पर आपका शरीर आगे बढ़ते रहने की प्रवृत्ति रखता है। सीट बेल्ट ऐसा बल लगाती है जो आपके शरीर को कार के साथ धीमा करता है।

जड़त्वीय संदर्भ तंत्र में स्थिर द्रव्यमान वाली वस्तु के लिए, Fₙₑₜ = ma.

• Fₙₑₜ: परिणामी बाह्य बल, जिसे न्यूटन यानी N में मापा जाता है।
• m: द्रव्यमान, जिसे किलोग्राम या kg में मापा जाता है।
• a: त्वरण, जिसे m/s² में मापा जाता है।

द्रव्यमान स्थिर होने पर, अधिक परिणामी बल अधिक त्वरण पैदा करता है। परिणामी बल स्थिर होने पर, अधिक द्रव्यमान कम त्वरण पैदा करता है।

हल किया गया उदाहरण। A 2 kg की वस्तु पर परिणामी बल लगता है जिसका मान है 10 N.

a = Fₙₑₜ/m = 10/2 = 5 m/s².

10 N का धक्का लगने से उतना त्वरण होना तय नहीं है, यदि कोई विपरीत बल भी लग रहा हो। सभी बलों को शामिल करने के बाद परिणामी बल का उपयोग करें।

एक न्यूटन बराबर होता है 1 kg·m/s²। परिणामी बल जिसका मान है 1 N लगाने पर, यदि वस्तु का द्रव्यमान है 1 kg तो उत्पन्न होता है 1 m/s².

यह सूत्र त्वरण बताता है, चाल नहीं। बाद की चाल निकालने के लिए शुरुआती वेग और समय की उपयुक्त जानकारी भी चाहिए।

न्यूटन का तीसरा नियम एक ही अंतःक्रिया में लगने वाले दो बलों का वर्णन करता है। इन बलों के परिमाण बराबर होते हैं और दिशाएँ विपरीत होती हैं।

ये बल एक ही समय पर लगते हैं अलग-अलग वस्तुओं पर। एक बल, दूसरे बल के कारण देर से होने वाली प्रतिक्रिया नहीं है।

जब आपका हाथ दीवार को धक्का देता है, तो दीवार भी आपके हाथ को धक्का देती है। दीवार पर लगने वाला बल और आपके हाथ पर लगने वाला बल अलग-अलग वस्तुओं के बल-आरेखों में दिखाए जाते हैं।

इसलिए किसी भी एक वस्तु पर परिणामी बल निकालते समय ये एक-दूसरे को निरस्त नहीं करते। एक ही वस्तु पर लगने वाले संतुलित बलों की तुलना अलग है।

गैलीलियो गैलीली (Galileo Galilei) ने जड़त्व और गति से जुड़े विचारों को विकसित करने में मदद की। उनके काम ने इस धारणा को चुनौती दी कि गति बनाए रखने के लिए हमेशा लगातार बल लगाना जरूरी है।

आइज़ैक न्यूटन (Isaac Newton) ने अपने तीन नियम प्रस्तुत किए, वर्ष था 1687। यह पुस्तक थी Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, जिसे आम तौर पर कहा जाता है प्रिंसिपिया (Principia).

ये नियम सामान्य शास्त्रीय गति का वर्णन करते हैं। सापेक्षिक गति और क्वांटम घटनाओं के लिए इनके सरल रूपों को अलग तरीके से लागू करना पड़ता है।

संवेग द्रव्यमान और वेग का गुणनफल है: p = mv। इसका मात्रक है kg·m/s, और इसकी दिशा वेग की दिशा में होती है।

जब किसी तंत्र पर परिणामी बाहरी बल शून्य होता है, तो उसका कुल संवेग स्थिर रहता है। बहुत कम समय की टक्कर में, यदि बाहरी आवेग नगण्य हो, तो संवेग को लगभग संरक्षित माना जा सकता है।

तंत्र में गणना से संबंधित हर उस वस्तु को शामिल करना चाहिए जो अंतःक्रिया में भाग ले रही है। किसी एक वस्तु का संवेग बदल सकता है, जबकि तंत्र का कुल संवेग अपरिवर्तित रह सकता है।

प्रतिक्षेप का उदाहरण. गोली चलाने पर गोली आगे और बंदूक पीछे की ओर जाती है। पृथक निकाय के मॉडल में, उनके संवेग में होने वाले परिवर्तन बराबर और विपरीत दिशा में होते हैं।

संवेग के परिमाण बराबर होने का अर्थ चाल बराबर होना नहीं है। बंदूक का द्रव्यमान बहुत अधिक होता है, इसलिए उसकी प्रतिक्षेप चाल कम होती है।

तापमान किसी वस्तु की तापीय अवस्था बताता है और अपने आप होने वाले ऊष्मा के प्रवाह की दिशा तय करने में मदद करता है। ऊष्मा वह ऊर्जा है जो तापमान के अंतर के कारण एक वस्तु से दूसरी वस्तु में जाती है।

अपने आप होने वाला ऊष्मा का शुद्ध प्रवाह अधिक गर्म वस्तु से ठंडी वस्तु की ओर होता है। किसी वस्तु में आंतरिक ऊर्जा होती है; उसमें ऊष्मा किसी पदार्थ की तरह जमा नहीं रहती।

चाय और नहाने के पानी का उदाहरण. एक छोटे कप की चाय, नहाने के लिए भरे बहुत सारे गुनगुने पानी से अधिक गर्म हो सकती है। केवल तापमान से उनकी कुल आंतरिक ऊर्जाओं की तुलना नहीं की जा सकती।

अधिक स्पष्ट तुलना के लिए यह पूछा जाता है कि पानी के प्रत्येक नमूने का तापमान समान मात्रा में बढ़ाने के लिए कितनी ऊर्जा चाहिए। विशिष्ट ऊष्मा समान होने पर, अधिक द्रव्यमान वाले नमूने को अधिक ऊर्जा चाहिए।

अवस्था बदले बिना गर्म करने के लिए, Q = mcΔT जब विशिष्ट ऊष्मा को लगभग स्थिर माना जा सके।

• Q: स्थानांतरित ऊर्जा, जिसे जूल में मापा जाता है।
• m: नमूने का द्रव्यमान, जिसे किलोग्राम में मापा जाता है।
• c: विशिष्ट ऊष्मा, जिसे J/(kg·K) में मापा जाता है।
• ΔT: तापमान में परिवर्तन, जिसे केल्विन या डिग्री सेल्सियस में मापा जाता है।

क्या गर्म चिंगारी आग लगा सकती है? कम द्रव्यमान के कारण एक छोटा गर्म कण अपेक्षाकृत कम ऊर्जा स्थानांतरित कर सकता है। फिर भी, चिंगारी उपयुक्त ईंधन को जला सकती है। केवल अधिक तापमान से परिणाम तय नहीं होता।

ध्वनि पदार्थ में फैलने वाला एक यांत्रिक विक्षोभ है। हवा, पानी और ठोस पदार्थ ध्वनि को आगे पहुँचा सकते हैं।

हवा में, पास-पास के कण बारी-बारी से बनने वाले संपीडन और विरलन को आगे पहुँचाते हैं। कण अपनी जगह के आसपास कंपन करते हैं, जबकि विक्षोभ आगे बढ़ता है।

निर्वात में इस यांत्रिक विक्षोभ को आगे पहुँचाने के लिए पदार्थ के कण नहीं होते। इसलिए ध्वनि आदर्श निर्वात में नहीं फैल सकती।

प्रकाश निर्वात से होकर जा सकता है, क्योंकि वह एक विद्युतचुंबकीय तरंग है। अंतरिक्ष में किसी विस्फोट का प्रकाश दिखाई दे सकता है, जबकि उसकी ध्वनि बीच के निर्वात को पार नहीं कर सकती।

विद्युत धारा किसी बिंदु से आवेश के गुजरने की दर है। इसे ऐम्पियर में मापा जाता है।

A चालक में आवेश आसानी से गति कर सकता है। एक कुचालक आवेश की सामान्य गति को बहुत हद तक रोकता है।

धातुएँ सामान्य चालक हैं। रबर, प्लास्टिक और सूखी लकड़ी सामान्य कुचालक पदार्थ हैं। कोई कुचालक हर परिस्थिति में हर प्रकार की विद्युत धारा को नहीं रोकता।

बैटरी वाले एक सरल परिपथ में स्थिर धारा के लिए, एक बंद चालक पथ विद्युत उपकरण से होकर बैटरी के दोनों सिरों को जोड़ता है। स्विच खोलने पर यह पथ टूट जाता है।

यह सरल परिपथ में होने वाले सामान्य स्थिर विद्युत चालन का वर्णन है। इसका अर्थ यह नहीं है कि हर विद्युत घटना के लिए दो सिरों वाला ऐसा ही बंद पथ आवश्यक है।

परंपरागत विद्युत धारा उस दिशा में बहती है जिस दिशा में धन आवेश बहता। बैटरी के बाहरी परिपथ में यह धन टर्मिनल से ऋण टर्मिनल की ओर बहती है।

धातु के तारों में इलेक्ट्रॉन विपरीत दिशा में धीरे-धीरे बढ़ते हैं, क्योंकि उनका आवेश ऋणात्मक होता है। द्रवों में गतिशील धन और ऋण आयन भी विद्युत धारा का वहन कर सकते हैं।

इसलिए विद्युत धारा की दिशा आवेश की गति के बारे में तय की गई एक परंपरा है। यह कोई नियम नहीं है कि हर पदार्थ में केवल इलेक्ट्रॉन ही गति करते हैं।

एक ओम के नियम का पालन करने वाले चालक में, भौतिक परिस्थितियाँ समान रहने पर, वोल्टता विद्युत धारा के समानुपाती होती है। तापमान पर्याप्त रूप से स्थिर रहना चाहिए।

संबंध है V = IR.

• V: विभवांतर, वोल्ट में।
• I: विद्युत धारा, ऐम्पियर में।
• R: प्रतिरोध, ओम में।

हल किया गया उदाहरण। एक 4 Ω प्रतिरोधक के सिरों के बीच विभवांतर है 12 V.

I = V/R = 12/4 = 3 A.

हर विद्युत घटक का प्रतिरोध हमेशा स्थिर नहीं रहता। गर्म तंतु का तापमान बदलने पर उसका प्रतिरोध बदल सकता है।

प्रतिरोध वाले तत्व से बहने वाली विद्युत धारा विद्युत ऊर्जा को ऊष्मीय ऊर्जा में बदलती है। यही प्रभाव हीटर के तापन तत्वों और बल्ब के तंतुओं में काम करता है।

नाइक्रोम (Nichrome) प्रतिरोधक मिश्रधातु का उपयोग तापन तत्वों में किया जाता है।

विद्युत धारा स्थिर रहने पर, ऊष्मा उत्पन्न होने की शक्ति है P = I²R। प्रतिरोध बढ़ाने से शक्ति तभी बढ़ती है, जब विद्युत धारा स्थिर रहती है।

वोल्टता स्थिर रहने पर, P = V²/R लागू होता है। तब प्रतिरोध बढ़ाने से शक्ति घटती है। हमेशा पहचानें कि कौन-सी राशि स्थिर है।

A फ्यूज निर्धारित परिस्थितियों में जरूरत से अधिक धारा बहने पर अपने तत्व के पिघलने से परिपथ को तोड़ देता है। इसका काम करना धारा के परिमाण और उसके बहने की अवधि, दोनों पर निर्भर करता है।

फ्यूज ऐसा चुना जाता है कि वह परिपथ की रक्षा करते हुए निर्धारित भार की धारा सह सके। धारा के पहली बार उस पर लिखी निर्धारित सीमा से अधिक होते ही वह हमेशा तुरंत नहीं पिघलता।

गतिशील आयन कई विलयनों में विद्युत आवेश का वहन करते हैं। कई आयनिक विलयनों की तुलना में शुद्ध आसुत जल विद्युत का कमजोर चालक है।

उपयुक्त अम्ल, क्षार या लवण घोलने से गतिशील आयन मिल सकते हैं। चालकता पदार्थ और उसकी सांद्रता पर निर्भर करती है। घुलने वाला हर पदार्थ पानी को विद्युत का अच्छा चालक नहीं बनाता।

विद्युतलेपन (Electroplating) में विद्युत धारा की मदद से किसी चालक वस्तु पर धातु की परत चढ़ाई जाती है। वस्तु की सतह पर धातु के आयन इलेक्ट्रॉन ग्रहण करके धातु के परमाणु बन जाते हैं।

इसके उदाहरणों में आभूषणों पर सोने या चाँदी की परत चढ़ाना शामिल है। खाद्य पदार्थों के डिब्बों पर टिन की परत चढ़ाई जाती है। जस्ते या क्रोमियम की परत लोहे की सतहों की रक्षा करने में मदद कर सकती है।

परत की उपयोगिता धातु और उसके उपयोग पर निर्भर करती है। विद्युतलेपन का अर्थ यह नहीं है कि धातु की हर परत एक जैसी सुरक्षा देती है।

उपयुक्त पदार्थों को रगड़ने से उनके बीच इलेक्ट्रॉनों का स्थानांतरण हो सकता है। एक वस्तु ऋणावेशित हो सकती है, जबकि दूसरी धनावेशित हो सकती है।

समान आवेश एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं; विपरीत आवेश एक-दूसरे को आकर्षित करते हैं। रगड़ने से आवेश का पुनर्वितरण होता है, शून्य से कोई शुद्ध आवेश पैदा नहीं होता।

भूसंपर्क (Earthing) से पृथ्वी के साथ एक चालक संपर्क बनता है। वस्तु और पृथ्वी के बीच आवेश प्रवाहित हो सकता है, जिससे उपयुक्त परिस्थितियों में अतिरिक्त आवेश कम होता है।

तड़ित सुरक्षा प्रणाली आकाशीय बिजली के विद्युत विसर्जन के लिए एक चालक मार्ग प्रदान करती है। यह प्रणाली विसर्जन को अपने भूसंपर्क तंत्र की ओर ले जाती है।

तड़ित चालक आकाशीय बिजली के हर प्रहार को नहीं रोकता। इसका उद्देश्य विद्युत विसर्जन के लिए उचित मार्ग देकर नुकसान कम करना है।

बेंजामिन फ्रैंकलिन (Benjamin Franklin) के 1752 के प्रयोगों ने यह स्थापित करने में मदद की कि आकाशीय बिजली एक विद्युत घटना है। आकाशीय बिजली और छोटी विद्युत चिंगारियों, दोनों में विद्युत विसर्जन होता है।

जॉर्ज ओम (Georg Ohm) ने अपना विद्युत परिपथ सिद्धांत प्रकाशित किया था 1827में। उनके काम ने प्रयोगों और गणितीय अध्ययन के जरिए विद्युत धारा, विभवांतर और प्रतिरोध के बीच संबंध बताया।

ओम के काम को मिली मान्यताओं में रॉयल सोसाइटी (Royal Society) का 1841 में कोपले पदक (Copley Medal)शामिल था। प्रतिरोध की इकाई ओम का नाम उन्हीं के नाम पर रखा गया है।

प्रकाश में दोनों दिखाई देते हैं: तरंग जैसा व्यवहार और निश्चित ऊर्जा पैकेटों में ऊर्जा का आदान-प्रदान। ये विवरण अलग-अलग प्रेक्षणों की व्याख्या करते हैं।

परावर्तन किसी सतह पर प्रकाश की दिशा बदलता है। अपवर्तन उपयुक्त परिस्थितियों में प्रकाश के एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाने पर उसकी दिशा बदलता है।

वर्ण विक्षेपण रंगों को अलग करता है, क्योंकि अलग-अलग तरंगदैर्घ्यों का अपवर्तन अलग-अलग मात्रा में हो सकता है। प्रिज्म इसका एक जाना-पहचाना उदाहरण है।

तरंग जैसे व्यवहार में व्यतिकरण और विवर्तन भी शामिल हैं। प्रकाश-विद्युत प्रभाव में प्रकाश ऊर्जा का आदान-प्रदान छोटे पैकेटों में करता है, जिन्हें कहते हैं फोटॉन (photons).

फोटॉन कोई छोटी-सी ऐसी गेंद नहीं है जो चिरसम्मत यांत्रिकी के हर सामान्य नियम का पालन करती हो। तरंग-कण द्वैत दोनों तरह के प्रयोगों से मिले साक्ष्यों का वर्णन करता है।

यह विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम विद्युतचुंबकीय विकिरण को तरंगदैर्घ्य और आवृत्ति के आधार पर समूहों में बाँटता है। अधिक से कम तरंगदैर्घ्य की ओर सामान्य क्रम है:

रेडियो → सूक्ष्मतरंगें → अवरक्त → दृश्य प्रकाश → पराबैंगनी → एक्स-किरणें → गामा किरणें।

तरंगदैर्घ्य घटने पर आवृत्ति बढ़ती है। फोटॉन की ऊर्जा आवृत्ति बढ़ने के साथ बढ़ती है।

निर्वात में सभी विद्युतचुंबकीय तरंगें समान चाल से चलती हैं। कम तरंगदैर्घ्य का मतलब निर्वात में अधिक चाल नहीं है।

दृश्य प्रकाश वह छोटा-सा बैंड है जिसे सामान्यतः मानव आँख देख सकती है। रेडियो तरंगें, सूक्ष्मतरंगें और अवरक्त सामान्य दृश्य रंग नहीं हैं।

विलियम हर्शेल (William Herschel) ने 1800 में अवरक्त विकिरण की खोज की। उन्होंने प्रिज्म की सहायता से सूर्य के प्रकाश को अलग-अलग रंगों में बाँटा।

थर्मामीटरों से स्पेक्ट्रम के अलग-अलग भागों में ताप बढ़ने को मापा गया। लाल सिरे के आगे रखे एक थर्मामीटर ने वहाँ भी ताप में वृद्धि दिखाई, जहाँ कोई दृश्य रंग नहीं था।

इस प्रयोग से दृश्य लाल प्रकाश के आगे अदृश्य विकिरण का पता चला। इस परिणाम ने स्पेक्ट्रम के एक अदृश्य भाग और मापी जा सकने वाली ताप वृद्धि के बीच संबंध दिखाया।

अवरक्त रिमोट कंट्रोल अवरक्त संकेत भेजते हैं। तापीय कैमरे वस्तुओं से निकलने वाले अवरक्त विकिरण का पता लगाते हैं।

रात में देखने वाले कुछ उपकरण अवरक्त का उपयोग करते हैं। रात में देखने के लिए हमेशा एक ही तकनीक का उपयोग नहीं होता।

लोहा, निकेल और कोबाल्ट उपयुक्त परिस्थितियों में लौहचुंबकीय पदार्थों के परिचित उदाहरण हैं। सामान्य चुंबक इन पदार्थों को प्रबल रूप से आकर्षित करते हैं।

लकड़ी, प्लास्टिक और रबर सामान्यतः किसी साधारण चुंबक की ओर प्रबल रूप से आकर्षित नहीं होते। इस रोजमर्रा के वर्णन का यह मतलब नहीं है कि इनमें किसी भी प्रकार की चुंबकीय प्रतिक्रिया नहीं होती।

मैग्नेटाइट (Magnetite) लौह ऑक्साइड का एक खनिज और लोहे का एक प्रमुख अयस्क है। प्राकृतिक रूप से चुंबकित मैग्नेटाइट, जिसे लोडस्टोन (lodestone)कहते हैं, प्राकृतिक चुंबक की तरह काम कर सकता है।

एक सामान्य छड़ चुंबक के उत्तरी और दक्षिणी ध्रुव होते हैं। समान ध्रुव एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं; विपरीत ध्रुव एक-दूसरे को आकर्षित करते हैं।

स्वतंत्र रूप से घूम सकने वाली दिशासूचक की सुई स्थानीय चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में स्थिर हो जाती है। दिशासूचक के सामान्य उपयोग की परिस्थितियों में इसका उत्तर की ओर रहने वाला सिरा चुंबकीय उत्तर दर्शाता है।

चुंबकीय उत्तर, भौगोलिक उत्तर से अलग हो सकता है। पास के चुंबक या विद्युत धारा वाले तार भी सुई की दिशा बदल सकते हैं।

विद्युत धारा उत्पन्न करती है एक चुंबकीय क्षेत्र। विद्युत धारा वाले तार के पास रखे दिशासूचक की सुई का विक्षेप इस क्षेत्र का पता दे सकता है।

बदलता हुआ चुंबकीय फ्लक्स किसी परिपथ से होकर गुजरने पर उसमें विद्युतवाहक बल, यानी प्रेरित वोल्टता उत्पन्न करता है। फ्लक्स चुंबकीय क्षेत्र और उस क्षेत्र में परिपथ के क्षेत्रफल तथा उसके अभिविन्यास पर निर्भर करता है।

प्रेरित धारा तभी बहती है जब परिपथ में उपयुक्त बंद चालक पथ उपलब्ध हो। बदलता हुआ चुंबकीय क्षेत्र किसी खुले परिपथ में धारा बहने की गारंटी नहीं देता।

विद्युत मोटर गति उत्पन्न करने के लिए विद्युत धारा वाले भागों पर लगने वाले चुंबकीय बलों का उपयोग करती है। यह विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में बदलती है।

जनित्र विद्युतचुंबकीय प्रेरण का उपयोग करके यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलता है। ऊर्जा जनित्र को चलाने के लिए दिए गए ऊर्जा निवेश से आती है; चुंबकत्व बिना ऊर्जा निवेश के ऊर्जा नहीं देता।

सन् अप्रैल 1820में, हैंस क्रिश्चियन ऑर्स्टेड (Hans Christian Oersted) ने देखा कि विद्युत धारा वाले तार के पास दिक्सूचक की सुई मुड़ गई। उन्होंने इस अवलोकन पर तीन महीने तक विचार किया और फिर आगे के प्रयोग किए।

ऑर्स्टेड ने अपने निष्कर्ष जुलाई 1820में प्रकाशित किए। इस अवलोकन से पता चला कि विद्युत धारा चुंबकीय प्रभाव पैदा कर सकती है।

इस परिणाम ने विद्युत और चुंबकत्व के बीच संबंध समझने में मदद की। केवल इसी परिणाम से विद्युत चुंबकत्व का पूरा आधुनिक सिद्धांत स्थापित नहीं हुआ था।

सूत्र लगाने से पहले भौतिक राशि और परिस्थितियों को पहचानें। बल को द्रव्यमान से भाग देने पर त्वरण मिलता है, चाल नहीं।

• केंद्रीय सशस्त्र पुलिस बल (CAPF) सहायक कमांडेंट (ACS), 2018, Q59: ध्वनि को किसी भौतिक माध्यम की आवश्यकता होती है; प्रकाश निर्वात से गुजर सकता है। यह प्रश्न CAPF ACS 2018 के पूरे प्रश्नपत्र में देखें →
• संयुक्त रक्षा सेवा (CDS) II, 2018, Q18: दृश्य प्रकाश विद्युत चुंबकीय स्पेक्ट्रम का वह भाग है जिसे मानव आँख सामान्यतः देख सकती है। यह प्रश्न CDS-II 2018 के पूरे प्रश्नपत्र में देखें →
• CAPF ACS 2020, Q6: क्रिया और प्रतिक्रिया अलग-अलग वस्तुओं पर एक ही समय में लगने वाले बल हैं।
• राष्ट्रीय रक्षा अकादमी–नौसेना अकादमी (NDA–NA) II, 2016, Q81: का परिणामी बल 1 N पर 1 kg देता है 1 m/s². यह प्रश्न NDA-NA-II 2016 के पूरे प्रश्नपत्र में देखें →

तीसरे नियम के प्रश्नों में, परस्पर क्रिया करने वाले बलों के जोड़े और एक ही वस्तु पर एक-दूसरे को संतुलित करने वाले बलों के बीच अंतर समझें। त्वरण के प्रश्नों में परिणामी बाह्य बल पहचानें।