चुम्बक क्या है?

वह पदार्थ जो लोहे और स्टील के टुकड़ों को अपनी ओर आकर्षित करता है, चुम्बक (Magnet) कहलाता है और पदार्थ के इस गुण को चुम्बकत्व कहते हैं। चुम्बक प्राकृतिक अवस्था में मैग्नेटाइट नामक खान के रूप में पाए जाते हैं। हालाँकि, प्राकृतिक चुम्बकों का कोई व्यावहारिक मूल्य नहीं है क्योंकि उनका चुम्बक इतना मजबूत नहीं है कि आधुनिक उपकरणों में उपयोग किया जा सके। लोहे, स्टील और चुंबकीय मिश्र धातुओं से कृत्रिम रूप से वाणिज्यिक चुंबक हैं।

पृथ्वी स्वयं एक चुंबक है। चित्र 7.1 पृथ्वी को विशाल चुम्बक के रूप में दर्शाने वाले आरेखीय आरेख को दर्शाता है। पृथ्वी के चुंबक का दक्षिणी ध्रुव भौगोलिक उत्तर के पास स्थित है और पृथ्वी के चुंबक का उत्तरी ध्रुव भौगोलिक दक्षिण के पास स्थित है। पृथ्वी के चुंबकीय ध्रुव भौगोलिक ध्रुवों से मेल नहीं खाते (जो पृथ्वी के घूर्णन के अक्ष पर हैं)।

इसलिए, क्षैतिज तल में घूमने के लिए स्वतंत्र चुंबक सुई (जो एक चुंबक भी है) एक स्थान पर सही भौगोलिक उत्तर और दक्षिण दिशाओं को नहीं दिखाती है। परंपरा के अनुसार, चुंबकीय बल रेखाएं किसी भी चुंबक के बाहर उत्तरी ध्रुव से दक्षिणी ध्रुव की ओर प्रवाहित होती हैं। ध्यान दें कि चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं ध्रुवों पर उत्पन्न या समाप्त नहीं होती हैं। इसके बजाय, वे निरंतर लूप हैं जो पूरी तरह से चुंबक से गुजरते हैं।

कृत्रिम चुम्बकों के प्रकार (Types of artificial magnets)

कृत्रिम चुम्बक बनाने का सबसे सामान्य तरीका लोहे या स्टील की छड़ के ऊपर लगे तार के घाव से विद्युत धारा प्रवाहित करना है। चुंबकत्व को बनाए रखने की क्षमता के आधार पर, कृत्रिम चुम्बकों को स्थायी चुम्बक और अस्थायी चुम्बक के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

स्थायी चुंबक

कठोर स्टील और कुछ चुंबकीय मिश्र (जैसे कोबाल्ट, स्टील, टंगस्टन स्टीबनाएल) जब चुम्बकित होते हैं तो लंबे समय तक अपने चुंबकत्व को रखते हैं। उनके नाम के बावजूद, गंभीर यांत्रिक झटके या हीटिंग के अधीन स्थायी चुंबक अपना चुंबकत्व खो सकते हैं। स्थायी चुम्बक का व्यापक रूप से विद्युत उपकरणों, इयरफ़ोन, मूविंग-कॉइल लाउडस्पीकरों आदि में उपयोग किया जाता है।

अस्थायी चुम्बक

जब तक चुंबकीय बल लगाया जाता है तब तक लोहा या नरम स्टील चुंबकत्व बनाए रखेगा। एक बार जब चुंबकीय बल हटा दिया जाता है, तो वे अपने लगभग सभी चुंबकत्व को खो देंगे। ऐसे पदार्थों से बने चुम्बक अस्थायी चुम्बक कहलाते हैं। उनका उपयोग वहां किया जाता है जहां अस्थायी चुंबकत्व की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, यदि स्टील के पुर्जों को लेने और फिर उन्हें छोड़ने के लिए किसी उपकरण की आवश्यकता होती है, तो अस्थायी चुंबकत्व वांछनीय है।

चुंबक के ध्रुव (magnet poles)

यदि हम एक छड़ चुंबक लेते हैं और इसे लोहे के बुरादे में डुबाते हैं, तो यह देखा जाएगा कि लोहे का बुरादा छड़ चुंबक के सिरों के आसपास क्लस्टर करता है। बार चुंबक के सिरे स्पष्ट रूप से अधिकतम चुंबकीय प्रभाव के बिंदु होते हैं और सुविधा के लिए हम उन्हें "चुंबक के ध्रुव कहते हैं। एक चुंबक के दो ध्रुव होते हैं जैसे उत्तरी ध्रुव और दक्षिणी ध्रुव। चुंबक की ध्रुवता निर्धारित करने के लिए, निलंबित या इसे केंद्र में घुमाएं। फिर चुंबक उत्तर-दक्षिण दिशा में आराम करेगा। उत्तर की ओर इशारा करते हुए चुंबक के अंत को चुंबक का उत्तरी ध्रुव कहा जाता है जबकि दक्षिण की ओर इशारा करने वाला अंत दक्षिणी ध्रुव कहलाता है।

चुंबक के ध्रुवों के बारे में कुछ महत्वपूर्ण बिंदु निम्नलिखित हैं -

1. चुंबक के ध्रुवों को अलग नहीं किया जा सकता है। यदि एक बार चुंबक को दो भागों में तोड़ दिया जाता है, तो कैश भाग पूर्ण चुंबक होगा जिसके सिरों पर ध्रुव होंगे। चाहे कितनी बार चुंबक टूट जाए, कैश पीस में एक छोर पर एन-पोल और दूसरे पर एस-पोल होगा।
2. चुंबक के दो ध्रुव समान ताकत के होते हैं। ध्रुव की ताकत m द्वारा दर्शायी जाती है।
3. जैसे ध्रुव एक दूसरे को पीछे हटाते हैं और विपरीत ध्रुव एक दूसरे को आकर्षित करते हैं।

चुंबक के दो ध्रुवों के बीच की दूरी

कॉल है एड चुंबकीय लंबाई (2/) जैसा कि चित्र 7.2 में दिखाया गया है। यह चुंबक की ज्यामितीय लंबाई से थोड़ा कम है।

दो चुंबकीय ध्रुवों के बीच का बल उनकी ध्रुव शक्तियों के गुणनफल के समानुपाती होता है और उनके केंद्रों के बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है। चित्र 7.3 में दर्शाए अनुसार एक माध्यम में d दूरी पर स्थित चुंबकीय शक्ति m और m के दो ध्रुवों पर विचार करें। कूलम्ब के नियमों के अनुसार, दो ध्रुवों के बीच बल किसके द्वारा दिया जाता है;

F ∝ (m₁m₂)/d²

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