हम सभी ने समय-समय पर मैग्नेट के साथ खेला है। नीचे रहस्यमय चुंबक के गुप्त आंतरिक कामकाज के पीछे की मूल बातें समझाने का प्रयास किया गया है।
चुंबक एक ऐसी सामग्री या वस्तु है जो चुंबकीय क्षेत्र का निर्माण करती है। यह चुंबकीय क्षेत्र एक चुंबक की संपत्ति के लिए जिम्मेदार है: एक बल जो अन्य फेरोमैग्नेटिक सामग्रियों पर खींचता है और अन्य मैग्नेट को आकर्षित या रीप्लेस करता है। एक स्थायी चुंबक एक ऐसी सामग्री से बना पदार्थ होता है जो चुम्बकित होता है और अपने निरंतर चुंबकीय क्षेत्र का निर्माण करता है। ऐसे पदार्थ जिन्हें चुंबकित किया जा सकता है, जो किसी चुंबक से दृढ़ता से आकर्षित होते हैं, उन्हें फेरोमैग्नेटिक कहा जाता है। यद्यपि फेरोमैग्नेटिक सामग्री केवल चुंबक के लिए आकर्षित करने वाले होते हैं, जिन्हें आमतौर पर चुंबकीय माना जाता है, अन्य सभी पदार्थ चुंबकीय क्षेत्र में कमजोर प्रतिक्रिया देते हैं।
मैग्नेट के बारे में कुछ तथ्यों में शामिल हैं:
- चुंबक का उत्तरी ध्रुव आर्कटिक सर्कल के ऊपर कनाडा में स्थित भू-चुंबकीय उत्तरी ध्रुव (एक दक्षिणी चुंबकीय ध्रुव) की ओर इशारा करता है।
- उत्तर ध्रुव उत्तर ध्रुवों को पीछे हटाना
- दक्षिण ध्रुव दक्षिण ध्रुव को पीछे धकेलते हैं
- उत्तरी ध्रुव दक्षिण ध्रुवों को आकर्षित करते हैं
- दक्षिणी ध्रुव उत्तरी ध्रुवों को आकर्षित करते हैं
- आकर्षण या प्रतिकर्षण का बल अलग-अलग दूरी के साथ भिन्न होता है
- चुंबक की ताकत चुंबक पर विभिन्न स्थानों पर भिन्न होती है
- चुम्बक अपने ध्रुवों पर सबसे मजबूत होते हैं
- मैग्नेट दृढ़ता से स्टील, लोहा, निकल, कोबाल्ट, गैडोलीनियम को आकर्षित करते हैं
- मैग्नेट थोड़ा तरल ऑक्सीजन और अन्य सामग्रियों को आकर्षित करता है
- मैग्नेट थोड़ा पानी, कार्बन और बोरान को पीछे हटाना
मैग्नेट कैसे काम करते हैं, इसके बारे में यांत्रिकी वास्तव में परमाणु स्तर तक ठीक से टूट जाती है। जब किसी तार में करंट प्रवाहित होता है तो तार के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र बन जाता है। करंट बस चलते हुए इलेक्ट्रॉनों का एक गुच्छा है, और चलती इलेक्ट्रॉनों एक चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं। इसी तरह से इलेक्ट्रोमैग्नेट्स को काम करने के लिए बनाया जाता है।
परमाणु के नाभिक के चारों ओर इलेक्ट्रॉन होते हैं। वैज्ञानिक सोचते थे कि उनके पास गोलाकार कक्षाएँ हैं, लेकिन उन्होंने पाया है कि चीजें बहुत अधिक जटिल हैं। दरअसल, इन ऑर्बिटल्स में से किसी एक में इलेक्ट्रान का पैटर्न श्रोडिंगर के वेव समीकरणों को ध्यान में रखता है। इलेक्ट्रॉन परमाणु के नाभिक को घेरने वाले कुछ गोले पर कब्जा कर लेते हैं। इन खोलों को K, L, M, N, O, P, Q नाम अक्षर दिए गए हैं। उन्हें संख्या नाम भी दिए गए हैं, जैसे 1,2,3,4,5,6,7 (क्वांटम यांत्रिकी)। शेल के भीतर, एस, पी, डी, एफ जैसे अक्षर के नाम के साथ, उप-समुच्चय या ऑर्बिटल्स मौजूद हो सकते हैं। इनमें से कुछ ऑर्बिटल्स गोले की तरह दिखते हैं, कुछ एक घंटे के चश्मे की तरह, फिर भी अन्य मोतियों की तरह। K खोल में एक s orbital होता है जिसे 1s orbital कहा जाता है। एल शेल में एक 2 एस और 2 पी ऑर्बिटल नामक एक एस और पी ऑर्बिटल होता है। एम शेल में एक 3, 3 पी और 3 डी ऑर्बिटल नामक एक एस, पी और डी कक्षीय होते हैं। N, O, P और Q के गोले में s, p, d और f ऑर्बिटल होते हैं जिन्हें एक 4s, 4p, 4d, 4f, 5s, 5p, 5d, 5f, 6s, 6p, 6d, 6f, 7s, 7p, 7p कहा जाता है। 7d और 7f कक्षीय। इन ऑर्बिटल्स में विभिन्न उप-ऑर्बिटल्स भी हैं। प्रत्येक में केवल एक निश्चित संख्या में इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं। अधिकतम 2 इलेक्ट्रॉन एक उप-कक्षीय पर कब्जा कर सकते हैं जहां एक का एक स्पिन होता है, दूसरे का एक स्पिन होता है। एक ही उप-कक्षीय (पाउली अपवर्जन प्रिंसिपल) में स्पिन के साथ दो इलेक्ट्रॉन नहीं हो सकते हैं। इसके अलावा, जब आपके पास उप-कक्षीय में इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी होती है, तो उनके संयुक्त चुंबकीय क्षेत्र एक दूसरे को रद्द कर देंगे। यदि आप भ्रमित हैं, तो आप अकेले नहीं हैं। बहुत से लोग यहां खो जाते हैं और सिर्फ शोध के बजाय मैग्नेट के बारे में आश्चर्य करते हैं।
जब आप फेरोमैग्नेटिक धातुओं को देखते हैं, तो यह देखना कठिन होता है कि वे आवर्त सारणी पर उनके बगल में तत्वों के इतने भिन्न रूप क्यों हैं। यह आमतौर पर स्वीकार किया जाता है कि फेरोमैग्नेटिक तत्वों में बड़े चुंबकीय क्षण होते हैं क्योंकि उनके बाहरी ऑर्बिटल्स में युग्मित इलेक्ट्रॉनों के बिना। इलेक्ट्रॉन के स्पिन को एक मिनट का चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए भी सोचा जाता है। इन फ़ील्ड्स का कंपाउंडिंग इफ़ेक्ट होता है, इसलिए जब आप इन फ़ील्ड्स का एक गुच्छा एक साथ प्राप्त करते हैं, तो वे बड़े फ़ील्ड्स को जोड़ते हैं।
Ets मैग्नेट कैसे काम करते हैं? ’पर चीजों को लपेटने के लिए, फेरोमैग्नेटिक सामग्रियों के परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों द्वारा बनाए गए अपने स्वयं के चुंबकीय क्षेत्र होते हैं जो उनकी परिक्रमा करते हैं। परमाणुओं के छोटे समूह उसी दिशा में खुद को उन्मुख करते हैं। इनमें से प्रत्येक समूह को एक चुंबकीय डोमेन कहा जाता है। प्रत्येक डोमेन का अपना उत्तरी ध्रुव और दक्षिणी ध्रुव होता है। जब लोहे के टुकड़े को चुंबकित नहीं किया जाता है, तो डोमेन एक ही दिशा में इंगित नहीं होंगे, लेकिन एक दूसरे को रद्द करने और लोहे को उत्तरी या दक्षिणी ध्रुव होने या चुंबक होने से रोकने के लिए यादृच्छिक दिशाओं में इंगित करेंगे। यदि आप वर्तमान (चुंबकीय क्षेत्र) का परिचय देते हैं, तो डोमेन बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के साथ लाइन में शुरू हो जाएगा। जितना अधिक करंट लगाया जाता है, उतने ही अधिक संरेखित डोमेन। जैसे-जैसे बाहरी चुंबकीय क्षेत्र मजबूत होता जाएगा, अधिक से अधिक डोमेन इसके साथ जुड़ेंगे। एक बिंदु होगा जहां लोहे के भीतर के सभी डोमेन बाहरी चुंबकीय क्षेत्र (संतृप्ति) के साथ गठबंधन किए जाते हैं, चाहे चुंबकीय क्षेत्र कितना भी मजबूत हो। बाहरी चुंबकीय क्षेत्र को हटा दिए जाने के बाद, नरम चुंबकीय सामग्री यादृच्छिक रूप से उन्मुख डोमेन पर वापस आ जाएगी; हालाँकि, कठिन चुंबकीय सामग्री अपने अधिकांश डोमेन को एक मजबूत स्थायी चुंबक का निर्माण करते हुए, संरेखित करती रहेंगी। इसलिए यह अब आपके पास है।
हमने अंतरिक्ष पत्रिका के लिए मैग्नेट के बारे में कई लेख लिखे हैं। यहाँ बार मैग्नेट के बारे में एक लेख है, और यहाँ सुपर मैग्नेट के बारे में एक लेख है।
यदि आप मैग्नेट के बारे में अधिक जानकारी चाहते हैं, तो मैग्नेट के साथ कुछ शांत प्रयोगों की जाँच करें, और यहाँ समझदार गीक द्वारा सुपर मैग्नेट के बारे में एक लेख का लिंक दिया गया है।
हमने चुंबकत्व के बारे में खगोल विज्ञान का एक संपूर्ण प्रकरण भी दर्ज किया है। यहां सुनें, एपिसोड 42: चुंबकत्व हर जगह।
सूत्रों का कहना है:
बुद्धिमान आदमी
विकिपीडिया: चुंबक
विकिपीडिया: फेरोमैग्नेटिज़्म
