চুম্বকত্ব এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিজম

প্রাকৃতিক এবং কৃত্রিম চুম্বক

ধাতুবিদ্যা শিল্পের জন্য খনন করা লোহার আকরিকগুলির মধ্যে একটি আকরিক রয়েছে যাকে বলা হয় চৌম্বক লোহা আকরিক। এই আকরিক লোহার বস্তুকে নিজের দিকে আকর্ষণ করার বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

এই ধরনের লৌহ আকরিকের একটি অংশকে প্রাকৃতিক চুম্বক বলা হয় এবং এটি যে আকর্ষণের বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে তা হল চুম্বকত্ব।

আজকাল, চুম্বকত্বের ঘটনাটি বিভিন্ন বৈদ্যুতিক ইনস্টলেশনে অত্যন্ত ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, এখন তারা প্রাকৃতিক নয়, তথাকথিত কৃত্রিম চুম্বক ব্যবহার করে।

কৃত্রিম চুম্বক বিশেষ স্টিলের তৈরি। এই জাতীয় ইস্পাতের একটি টুকরো একটি বিশেষ উপায়ে চুম্বকীয় হয়, যার পরে এটি চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য অর্জন করে, অর্থাৎ এটি হয়ে যায় স্থায়ী চুম্বক.

স্থায়ী চুম্বকের আকৃতি তাদের উদ্দেশ্যের উপর নির্ভর করে খুব বৈচিত্র্যময় হতে পারে।

একটি স্থায়ী চুম্বকের মধ্যে, শুধুমাত্র এর মেরুতে মহাকর্ষীয় বল থাকে। চুম্বকের উত্তরমুখী প্রান্তকে উত্তর মেরু চুম্বক বলা হয় এবং দক্ষিণমুখী প্রান্তটি দক্ষিণ মেরু চুম্বক বলে সম্মত হয়। প্রতিটি স্থায়ী চুম্বকের দুটি মেরু রয়েছে: উত্তর এবং দক্ষিণ। চুম্বকের উত্তর মেরুটি সি বা এন অক্ষর দ্বারা নির্দেশিত হয়, দক্ষিণ মেরুটি ইউ বা এস অক্ষর দ্বারা নির্দেশিত হয়।

চুম্বক লোহা, ইস্পাত, ঢালাই লোহা, নিকেল, কোবাল্টকে নিজের দিকে আকর্ষণ করে। এই সমস্ত দেহকে চৌম্বকীয় দেহ বলা হয়। চুম্বক দ্বারা আকৃষ্ট হয় না এমন অন্যান্য সমস্ত দেহকে অ-চৌম্বকীয় দেহ বলে।

চুম্বকের গঠন। চুম্বককরণ

চৌম্বক সহ প্রতিটি দেহ ক্ষুদ্রতম কণা - অণু নিয়ে গঠিত। অ-চৌম্বকীয় দেহের অণুগুলির বিপরীতে, একটি চৌম্বকীয় দেহের অণুগুলির চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যা আণবিক চুম্বকের প্রতিনিধিত্ব করে। একটি চৌম্বকীয় দেহের অভ্যন্তরে, এই আণবিক চুম্বকগুলি তাদের অক্ষের সাথে বিভিন্ন দিকে সাজানো থাকে, যার ফলে শরীর নিজেই কোনও চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে না। কিন্তু যদি এই চুম্বকগুলিকে তাদের অক্ষের চারপাশে ঘোরাতে বাধ্য করা হয় যাতে তাদের উত্তর মেরুগুলি এক দিকে এবং তাদের দক্ষিণ মেরুগুলি অন্য দিকে ঘুরতে থাকে, তাহলে দেহটি চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য অর্জন করবে, অর্থাৎ এটি একটি চুম্বক হয়ে যাবে।

যে প্রক্রিয়ার মাধ্যমে একটি চৌম্বক পদার্থ একটি চুম্বকের বৈশিষ্ট্য অর্জন করে তাকে চুম্বককরণ বলে... স্থায়ী চুম্বক উৎপাদনে, বৈদ্যুতিক প্রবাহের সাহায্যে চুম্বকায়ন করা হয়। তবে আপনি একটি সাধারণ স্থায়ী চুম্বক ব্যবহার করে অন্য উপায়ে শরীরকে চুম্বক করতে পারেন।

যদি একটি নিরপেক্ষ রেখা বরাবর একটি রেকটিলিনিয়ার চুম্বক কাটা হয়, তবে দুটি স্বাধীন চুম্বক প্রাপ্ত হবে এবং চুম্বকের প্রান্তের মেরুতা সংরক্ষণ করা হবে এবং কাটার ফলে প্রাপ্ত প্রান্তে বিপরীত মেরুগুলি উপস্থিত হবে।

প্রতিটি ফলিত চুম্বককেও দুটি চুম্বকে ভাগ করা যায় এবং আমরা যতই এই বিভাজনটি চালিয়ে যাই না কেন, আমরা সর্বদা দুটি মেরু সহ স্বাধীন চুম্বক পাব। একটি চৌম্বক মেরু দিয়ে একটি বার পাওয়া অসম্ভব। এই উদাহরণটি নিশ্চিত করে যে চৌম্বকীয় দেহে অনেকগুলি আণবিক চুম্বক রয়েছে।

আণবিক চুম্বকের গতিশীলতার মাত্রায় চৌম্বকীয় সংস্থাগুলি একে অপরের থেকে পৃথক। এমন কিছু দেহ রয়েছে যেগুলি দ্রুত চুম্বকীয় এবং ঠিক তত দ্রুত চুম্বকীয় হয়ে যায়। বিপরীতভাবে, এমন কিছু দেহ রয়েছে যা ধীরে ধীরে চুম্বকীয় করে তবে দীর্ঘ সময়ের জন্য তাদের চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য বজায় রাখে।

তাই লোহা একটি বাহ্যিক চুম্বকের ক্রিয়ায় দ্রুত চুম্বকীয় হয়ে যায়, কিন্তু ঠিক যেমন দ্রুত চুম্বকীয় হয়ে যায়, অর্থাৎ চুম্বক অপসারণ করা হয় তখন এটি তার চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য হারায়। ইস্পাত, চুম্বক হওয়ার পরে, দীর্ঘ সময়ের জন্য তার চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য বজায় রাখে, অর্থাৎ , এটি একটি স্থায়ী চুম্বক হয়ে যায়।

দ্রুত চুম্বকীয়করণ এবং চুম্বকীয়করণের জন্য লোহার বৈশিষ্ট্যটি ব্যাখ্যা করা হয়েছে যে লোহার আণবিক চুম্বকগুলি অত্যন্ত গতিশীল, তারা সহজেই বাহ্যিক চৌম্বকীয় শক্তির প্রভাবের অধীনে ঘোরে, কিন্তু ঠিক একইভাবে দ্রুত তাদের পূর্বের বিকৃত অবস্থানে ফিরে আসে যখন চুম্বকীয় দেহটি লোহার আণবিক চৌম্বকগুলিকে প্রভাবিত করে। সরানো

লোহাতে, তবে, চুম্বকের একটি ছোট অনুপাত এবং স্থায়ী চুম্বক অপসারণের পরেও কিছু সময়ের জন্য সেই অবস্থানে থাকে যা তারা চুম্বককরণের সময় দখল করেছিল। অতএব, চুম্বককরণের পরে, লোহা খুব দুর্বল চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য বজায় রাখে। এটি এই সত্য দ্বারা নিশ্চিত করা হয়েছে যে যখন চুম্বকের মেরু থেকে লোহার প্লেটটি সরানো হয়েছিল, তখন সমস্ত করাত তার প্রান্ত থেকে পড়েনি - এর একটি ছোট অংশ প্লেটের প্রতি আকৃষ্ট ছিল।

স্টিলের দীর্ঘকাল চুম্বকীয় থাকার বৈশিষ্ট্যটি এই সত্য দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়েছে যে চুম্বকীয়করণের সময় ইস্পাতের আণবিক চুম্বকগুলি খুব কমই পছন্দসই দিকে ঘোরে, তবে চুম্বকীয় দেহ অপসারণের পরেও তারা দীর্ঘ সময়ের জন্য তাদের স্থিতিশীল অবস্থান ধরে রাখে।

চুম্বকীয়করণের পরে চৌম্বকীয় পদার্থের চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য প্রদর্শনের ক্ষমতাকে অবশিষ্ট চুম্বকত্ব বলে।

অবশিষ্ট চুম্বকত্বের ঘটনাটি এই কারণে ঘটে যে একটি চৌম্বকীয় দেহে একটি তথাকথিত প্রতিবন্ধক শক্তি থাকে যা আণবিক চুম্বকগুলিকে চুম্বককরণের সময় যে অবস্থানে থাকে সেখানে রাখে।

লোহাতে, প্রতিবন্ধক শক্তির ক্রিয়া খুবই দুর্বল, ফলস্বরূপ এটি দ্রুত চুম্বকীয় হয়ে যায় এবং খুব কম অবশিষ্ট চুম্বকত্ব থাকে।

দ্রুত চুম্বকীয়করণ এবং চুম্বকীয়করণের জন্য লোহার বৈশিষ্ট্যটি বৈদ্যুতিক প্রকৌশলে অত্যন্ত ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটা বলা যথেষ্ট যে প্রতিটি কোর ইলেক্ট্রোম্যাগনেটযেগুলি বৈদ্যুতিক ডিভাইসগুলিতে ব্যবহৃত হয় সেগুলি অত্যন্ত কম অবশিষ্ট চুম্বকত্ব সহ বিশেষ লোহা দিয়ে তৈরি।

স্টিলের একটি দুর্দান্ত ধারণ ক্ষমতা রয়েছে, যার কারণে এতে চুম্বকত্বের সম্পত্তি সংরক্ষিত হয়। এই জন্য স্থায়ী চুম্বক বিশেষ ইস্পাত খাদ তৈরি করা হয়.

স্থায়ী চুম্বকের বৈশিষ্ট্যগুলি শক, প্রভাব এবং আকস্মিক তাপমাত্রার ওঠানামার দ্বারা বিরূপভাবে প্রভাবিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি স্থায়ী চুম্বককে লাল থেকে উত্তপ্ত করা হয় এবং তারপরে শীতল হতে দেওয়া হয়, তাহলে এটি সম্পূর্ণরূপে তার চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য হারাবে। একইভাবে, আপনি যদি একটি স্থায়ী চুম্বককে ধাক্কা দেয়, তবে এর আকর্ষণ শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পাবে।

এটি এই সত্য দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয় যে শক্তিশালী উত্তাপ বা ধাক্কা দিয়ে, একটি স্থবির শক্তির ক্রিয়া কাটিয়ে উঠতে পারে এবং এইভাবে আণবিক চুম্বকের সুশৃঙ্খল বিন্যাস ব্যাহত হয়। অতএব, স্থায়ী চুম্বক এবং স্থায়ী চুম্বক ডিভাইসগুলি যত্ন সহকারে পরিচালনা করা আবশ্যক।

শক্তির চৌম্বক রেখা। চুম্বকের মেরুগুলির মিথস্ক্রিয়া

প্রতিটি চুম্বকের চারপাশে একটি তথাকথিত আছে চৌম্বক ক্ষেত্র.

একটি চৌম্বক ক্ষেত্রকে সেই স্থান বলা হয় যেখানে চৌম্বক বল... একটি স্থায়ী চুম্বকের চৌম্বক ক্ষেত্র হল মহাকাশের সেই অংশ যেখানে একটি রেকটিলিনিয়ার চুম্বকের ক্ষেত্র এবং এই চুম্বকের চৌম্বক শক্তি কাজ করে।

চৌম্বক ক্ষেত্রের চৌম্বকীয় বলগুলি নির্দিষ্ট দিকে কাজ করে... চৌম্বকীয় বলের কর্মের দিকগুলিকে বলের চৌম্বক রেখা বলা হতে সম্মত হয়... এই শব্দটি বৈদ্যুতিক প্রকৌশল গবেষণায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, তবে এটি অবশ্যই মনে রাখতে হবে যে শক্তির চৌম্বক রেখাগুলি উপাদান নয়: এটি একটি প্রচলিত শব্দ যা শুধুমাত্র চৌম্বক ক্ষেত্রের বৈশিষ্ট্য বোঝার সুবিধার্থে চালু করা হয়েছে।

চৌম্বক ক্ষেত্রের আকৃতি, অর্থাৎ, মহাকাশে চৌম্বক ক্ষেত্রের রেখাগুলির অবস্থান চুম্বকের আকৃতির উপর নির্ভর করে।

চৌম্বক ক্ষেত্র রেখাগুলির বেশ কয়েকটি বৈশিষ্ট্য রয়েছে: এগুলি সর্বদা বন্ধ থাকে, কখনই অতিক্রম করে না, সবচেয়ে ছোট পথ গ্রহণ করার প্রবণতা রাখে এবং যদি তারা একই দিকে নির্দেশ করে তবে একে অপরকে বিকর্ষণ করে৷ এটি সাধারণত গৃহীত হয় যে উত্তর মেরু থেকে শক্তির রেখা বেরিয়ে যায়৷ চুম্বকের এবং তার দক্ষিণ মেরুতে প্রবেশ করুন; চুম্বকের ভিতরে, তাদের দক্ষিণ মেরু থেকে উত্তরের দিকে একটি দিক রয়েছে।

চৌম্বক মেরু যেমন বিকর্ষণ করে, তেমনি চৌম্বক মেরু আকর্ষণ করে না।

অনুশীলনে উভয় সিদ্ধান্তের সঠিকতা সম্পর্কে নিজেকে বোঝানো সহজ। একটি কম্পাস নিন এবং এটিতে একটি রেকটিলিনিয়ার চুম্বকের একটি মেরু নিয়ে আসুন, উদাহরণস্বরূপ, উত্তর মেরু। আপনি দেখতে পাবেন যে তীরটি অবিলম্বে তার দক্ষিণ প্রান্তটি চুম্বকের উত্তর মেরুতে ঘুরিয়ে দেবে। আপনি যদি দ্রুত চুম্বকটিকে 180 ° ঘুরিয়ে দেন, তবে চৌম্বক সুইটি অবিলম্বে 180 ° ঘুরবে, অর্থাৎ, এর উত্তর প্রান্তটি চুম্বকের দক্ষিণ মেরুতে মুখোমুখি হবে।

চৌম্বক আবেশন। চৌম্বক প্রবাহ

একটি চৌম্বক শরীরের উপর একটি স্থায়ী চুম্বকের ক্রিয়ার শক্তি (আকর্ষণ) চুম্বকের মেরু এবং এই শরীরের মধ্যে দূরত্ব বৃদ্ধির সাথে সাথে হ্রাস পায়। একটি চুম্বক তার মেরুতে সরাসরি আকর্ষণের সর্বশ্রেষ্ঠ শক্তি প্রদর্শন করে, অর্থাৎ ঠিক যেখানে চৌম্বকীয় বল রেখাগুলি সবচেয়ে ঘনত্বে অবস্থিত। মেরু থেকে দূরে সরে গেলে, শক্তির রেখাগুলির ঘনত্ব হ্রাস পায়, এগুলি আরও বেশি এবং খুব কমই পাওয়া যায়, এর সাথে চুম্বকের আকর্ষণ শক্তিও দুর্বল হয়ে পড়ে।

সুতরাং, চৌম্বক ক্ষেত্রের বিভিন্ন বিন্দুতে একটি চুম্বকের আকর্ষণ বল একই নয় এবং বলের রেখার ঘনত্ব দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। চৌম্বক ক্ষেত্রকে এর বিভিন্ন বিন্দুতে চিহ্নিত করার জন্য, চৌম্বক ক্ষেত্র আবেশ নামে একটি পরিমাণ প্রবর্তন করা হয়।

ক্ষেত্রের চৌম্বক আবেশ সংখ্যাগতভাবে 1 সেমি 2 এর একটি এলাকার মধ্য দিয়ে যাওয়া বলের রেখার সংখ্যার সমান, যা তাদের দিকের দিকে লম্বভাবে অবস্থিত।

এর মানে হল যে ক্ষেত্রের একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে ফিল্ড লাইনের ঘনত্ব যত বেশি হবে, সেই বিন্দুতে চৌম্বকীয় আবেশ তত বেশি হবে।

যেকোন অঞ্চলের মধ্য দিয়ে যে মোট চৌম্বকীয় রেখা অতিক্রম করে তাকে ম্যাগনেটিক ফ্লাক্স বলে।

চৌম্বক প্রবাহকে F অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এবং নিম্নলিখিত সম্পর্কের মাধ্যমে চৌম্বকীয় আবেশের সাথে সম্পর্কিত:

Ф = বিএস,

যেখানে F হল চৌম্বকীয় প্রবাহ, V হল ক্ষেত্রের চৌম্বক আবেশ; S হল একটি প্রদত্ত চৌম্বকীয় প্রবাহ দ্বারা অনুপ্রবেশ করা এলাকা।

এই সূত্রটি শুধুমাত্র তখনই বৈধ যদি S এলাকাটি চৌম্বকীয় প্রবাহের দিকে লম্ব হয়। অন্যথায়, চৌম্বকীয় প্রবাহের মাত্রাও যে কোণে S অবস্থিত তার উপর নির্ভর করবে এবং তারপর সূত্রটি আরও জটিল আকার ধারণ করবে।

একটি স্থায়ী চুম্বকের চৌম্বক প্রবাহ চুম্বকের ক্রস বিভাগের মধ্য দিয়ে যাওয়া বল লাইনের মোট সংখ্যা দ্বারা নির্ধারিত হয়।স্থায়ী চুম্বকের চৌম্বকীয় প্রবাহ যত বেশি, সেই চুম্বক তত বেশি আকর্ষণীয়।

একটি স্থায়ী চুম্বকের চৌম্বক প্রবাহ নির্ভর করে ইস্পাতের গুণমানের উপর যা থেকে চুম্বক তৈরি হয়, চুম্বকের আকার এবং এর চুম্বককরণের মাত্রা।

চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা

চৌম্বকীয় প্রবাহকে নিজের মাধ্যমে প্রবাহিত করার জন্য একটি দেহের সম্পত্তিকে চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা বলা হয়... চৌম্বকীয় প্রবাহের পক্ষে অ-চৌম্বকীয় শরীরের চেয়ে বায়ুর মধ্য দিয়ে যাওয়া সহজ।

তাদের অনুযায়ী বিভিন্ন পদার্থ তুলনা করতে সক্ষম হতে চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা, বাতাসের চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতাকে ঐক্যের সমান বলে বিবেচনা করা প্রথাগত।

এগুলিকে বলা হয় একতা ডায়ম্যাগনেটিক থেকে কম চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা সহ পদার্থ... তারা তামা, সীসা, রৌপ্য ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত করে।

অ্যালুমিনিয়াম, প্ল্যাটিনাম, টিন, ইত্যাদি তাদের চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা একতার চেয়ে সামান্য বেশি এবং প্যারাম্যাগনেটিক পদার্থ বলা হয়।

একের চেয়ে অনেক বেশি চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতাযুক্ত পদার্থকে (হাজারে পরিমাপ করা হয়) ফেরোম্যাগনেটিক বলে। এর মধ্যে রয়েছে নিকেল, কোবাল্ট, ইস্পাত, লোহা ইত্যাদি। সমস্ত ধরণের চৌম্বকীয় এবং তড়িৎ চৌম্বকীয় ডিভাইস এবং বিভিন্ন বৈদ্যুতিক মেশিনের অংশগুলি এই পদার্থ এবং তাদের সংকর ধাতু থেকে উত্পাদিত হয়।

যোগাযোগ প্রযুক্তির জন্য ব্যবহারিক আগ্রহের বিষয় হল পারমালয়েড নামক বিশেষ লোহা-নিকেল ধাতু।