காந்தவியல் மற்றும் மின்காந்தவியல்

இயற்கை மற்றும் செயற்கை காந்தங்கள்

உலோகவியல் தொழிலுக்காக வெட்டப்பட்ட இரும்புத் தாதுக்களில் காந்த இரும்புத் தாது எனப்படும் தாது உள்ளது. இந்த தாது இரும்பு பொருட்களை தன்னகத்தே ஈர்க்கும் தன்மை கொண்டது.

அத்தகைய இரும்புத் தாதுவின் ஒரு பகுதி இயற்கை காந்தம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் அது வெளிப்படுத்தும் ஈர்ப்பு பண்பு காந்தவியல் ஆகும்.

இப்போதெல்லாம், காந்தத்தின் நிகழ்வு பல்வேறு மின் நிறுவல்களில் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இருப்பினும், இப்போது அவை இயற்கையானவை அல்ல, ஆனால் செயற்கை காந்தங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

செயற்கை காந்தங்கள் சிறப்பு இரும்புகளால் செய்யப்படுகின்றன. அத்தகைய எஃகின் ஒரு துண்டு ஒரு சிறப்பு வழியில் காந்தமாக்கப்படுகிறது, அதன் பிறகு அது காந்த பண்புகளைப் பெறுகிறது, அதாவது அது மாறும் நிலையான கந்தம்.

நிரந்தர காந்தங்களின் வடிவம் அவற்றின் நோக்கத்தைப் பொறுத்து மிகவும் மாறுபட்டதாக இருக்கும்.

ஒரு நிரந்தர காந்தத்தில், அதன் துருவங்கள் மட்டுமே ஈர்ப்பு விசைகளைக் கொண்டுள்ளன. காந்தத்தின் வடக்கு நோக்கிய முனையை வட துருவ காந்தம் என்றும், தெற்கு நோக்கிய முனை தென் துருவ காந்தம் என்றும் ஒப்புக் கொள்ளப்படுகிறது. ஒவ்வொரு நிரந்தர காந்தமும் இரண்டு துருவங்களைக் கொண்டுள்ளது: வடக்கு மற்றும் தெற்கு. ஒரு காந்தத்தின் வட துருவமானது C அல்லது N என்ற எழுத்தாலும், தென் துருவமானது Yu அல்லது S என்ற எழுத்தாலும் குறிக்கப்படுகிறது.

காந்தம் இரும்பு, எஃகு, வார்ப்பிரும்பு, நிக்கல், கோபால்ட் ஆகியவற்றை தனக்குத்தானே ஈர்க்கிறது. இந்த உடல்கள் அனைத்தும் காந்த உடல்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. காந்தத்தால் கவரப்படாத மற்ற அனைத்து உடல்களும் காந்தம் அல்லாத உடல்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

காந்தத்தின் அமைப்பு. காந்தமாக்கல்

காந்தம் உட்பட ஒவ்வொரு உடலும் மிகச்சிறிய துகள்களைக் கொண்டுள்ளது - மூலக்கூறுகள். காந்தம் அல்லாத உடல்களின் மூலக்கூறுகள் போலல்லாமல், ஒரு காந்த உடலின் மூலக்கூறுகள் மூலக்கூறு காந்தங்களைக் குறிக்கும் காந்த பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. ஒரு காந்த உடலின் உள்ளே, இந்த மூலக்கூறு காந்தங்கள் அவற்றின் அச்சுகளுடன் வெவ்வேறு திசைகளில் அமைக்கப்பட்டிருக்கின்றன, இதன் விளைவாக உடலே எந்த காந்த பண்புகளையும் வெளிப்படுத்தாது. ஆனால் இந்த காந்தங்கள் அவற்றின் வட துருவங்கள் ஒரு திசையிலும், தென் துருவங்கள் மறுபுறமும் திரும்பும் வகையில் அவற்றின் அச்சில் சுழல வேண்டிய கட்டாயம் ஏற்பட்டால், உடல் காந்த பண்புகளைப் பெறும், அதாவது அது ஒரு காந்தமாக மாறும்.

ஒரு காந்த உடல் ஒரு காந்தத்தின் பண்புகளைப் பெறும் செயல்முறை காந்தமயமாக்கல் என்று அழைக்கப்படுகிறது ... நிரந்தர காந்தங்களின் உற்பத்தியில், காந்தமயமாக்கல் ஒரு மின்னோட்டத்தின் உதவியுடன் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. ஆனால் நீங்கள் ஒரு சாதாரண நிரந்தர காந்தத்தைப் பயன்படுத்தி உடலை வேறு வழியில் காந்தமாக்கலாம்.

ஒரு நேர்கோட்டு காந்தம் நடுநிலைக் கோட்டில் வெட்டப்பட்டால், இரண்டு சுயாதீன காந்தங்கள் பெறப்படும், மேலும் காந்தத்தின் முனைகளின் துருவமுனைப்பு பாதுகாக்கப்படும், மேலும் வெட்டுவதன் விளைவாக பெறப்பட்ட முனைகளில் எதிர் துருவங்கள் தோன்றும்.

இதன் விளைவாக வரும் காந்தங்கள் ஒவ்வொன்றையும் இரண்டு காந்தங்களாகப் பிரிக்கலாம், மேலும் இந்த பிரிவை நாம் எவ்வளவு தொடர்ந்தாலும், எப்போதும் இரண்டு துருவங்களைக் கொண்ட சுயாதீன காந்தங்களைப் பெறுவோம். ஒரு காந்த துருவத்துடன் ஒரு பட்டியைப் பெறுவது சாத்தியமில்லை. காந்த உடல் பல மூலக்கூறு காந்தங்களைக் கொண்டுள்ளது என்பதை இந்த எடுத்துக்காட்டு உறுதிப்படுத்துகிறது.

மூலக்கூறு காந்தங்களின் இயக்கத்தின் அளவில் காந்த உடல்கள் ஒருவருக்கொருவர் வேறுபடுகின்றன. விரைவாக காந்தமாக்கப்படும் மற்றும் விரைவாக காந்தமாக்கும் உடல்கள் உள்ளன. மாறாக, மெதுவாக காந்தமாக்கும் உடல்கள் உள்ளன, ஆனால் அவற்றின் காந்த பண்புகளை நீண்ட காலத்திற்கு தக்கவைத்துக்கொள்கின்றன.

எனவே வெளி காந்தத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ் இரும்பு விரைவாக காந்தமாக்கப்படுகிறது, ஆனால் அது விரைவாக demagnetized, அதாவது, காந்தத்தை அகற்றும்போது அது அதன் காந்த பண்புகளை இழக்கிறது.எஃகு, காந்தமாக்கப்பட்ட பிறகு, அதன் காந்த பண்புகளை நீண்ட நேரம் வைத்திருக்கிறது , அது நிரந்தர காந்தமாக மாறுகிறது.

இரும்பின் மூலக்கூறு காந்தங்கள் மிகவும் நகரும், வெளிப்புற காந்த சக்திகளின் செல்வாக்கின் கீழ் எளிதில் சுழலும், ஆனால் காந்தமாக்கும் உடல் இருக்கும்போது விரைவாக அவற்றின் முந்தைய ஒழுங்கற்ற நிலைக்குத் திரும்புவதன் மூலம் இரும்பின் பண்புகளை விரைவாக காந்தமாக்குவதற்கும் நீக்குவதற்கும் விளக்கப்படுகிறது. அகற்றப்பட்டது.

இருப்பினும், இரும்பில், காந்தங்களின் ஒரு சிறிய விகிதமும், நிரந்தர காந்தத்தை அகற்றிய பிறகும், காந்தமயமாக்கலின் போது அவை ஆக்கிரமித்த நிலையில் இன்னும் சில காலம் இருக்கும். எனவே, காந்தமயமாக்கலுக்குப் பிறகு, இரும்பு மிகவும் பலவீனமான காந்த பண்புகளை வைத்திருக்கிறது. காந்தத்தின் துருவத்திலிருந்து இரும்புத் தகடு அகற்றப்பட்டபோது, ​​​​அதன் முடிவில் இருந்து அனைத்து மரத்தூள்களும் விழவில்லை - அதன் ஒரு சிறிய பகுதி தட்டுக்கு ஈர்க்கப்பட்டது என்பதன் மூலம் இது உறுதிப்படுத்தப்படுகிறது.

காந்தமாக்கலின் போது எஃகு மூலக்கூறு காந்தங்கள் விரும்பிய திசையில் சுழலவில்லை என்பதன் மூலம் நீண்ட நேரம் காந்தமாக இருப்பதற்கான எஃகு பண்பு விளக்கப்படுகிறது, ஆனால் அவை காந்தமாக்கும் உடலை அகற்றிய பின்னரும் நீண்ட நேரம் தங்கள் நிலையான நிலையைத் தக்கவைத்துக்கொள்கின்றன.

காந்தமாக்கலுக்குப் பிறகு காந்தப் பண்புகளை வெளிப்படுத்தும் காந்த உடலின் திறன் எஞ்சிய காந்தவியல் எனப்படும்.

எஞ்சிய காந்தத்தின் நிகழ்வு ஒரு காந்த உடலில் காந்தமயமாக்கலின் போது மூலக்கூறு காந்தங்களை ஆக்கிரமிக்கும் நிலையில் வைத்திருக்கும் பின்னடைவு சக்தி என்று அழைக்கப்படுவதால் ஏற்படுகிறது.

இரும்பில், ரிடார்டிங் விசையின் செயல்பாடு மிகவும் பலவீனமாக உள்ளது, இதன் விளைவாக அது விரைவாக டிமேக்னடைஸ் மற்றும் மிகக் குறைந்த எஞ்சிய காந்தத்தைக் கொண்டுள்ளது.

இரும்பை விரைவாக காந்தமாக்கும் மற்றும் காந்தமாக்கும் பண்பு மின் பொறியியலில் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒவ்வொன்றின் கோர்கள் என்று சொன்னால் போதும் மின்காந்தங்கள்மின் சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுபவை மிகவும் குறைந்த எஞ்சிய காந்தத்தன்மை கொண்ட சிறப்பு இரும்பினால் செய்யப்பட்டவை.

எஃகு ஒரு பெரிய வைத்திருக்கும் சக்தியைக் கொண்டுள்ளது, இதன் காரணமாக காந்தத்தின் சொத்து அதில் பாதுகாக்கப்படுகிறது. அதனால் தான் நிரந்தர காந்தங்கள் சிறப்பு எஃகு கலவைகளால் செய்யப்படுகின்றன.

நிரந்தர காந்தங்களின் பண்புகள் அதிர்ச்சி, தாக்கம் மற்றும் திடீர் வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கங்களால் மோசமாக பாதிக்கப்படுகின்றன. உதாரணமாக, ஒரு நிரந்தர காந்தத்தை சிவப்பு நிறத்தில் சூடாக்கி, குளிர்விக்க அனுமதித்தால், அது அதன் காந்த பண்புகளை முற்றிலும் இழக்கும். அதேபோல், நீங்கள் ஒரு நிரந்தர காந்தத்தை அதிர்ச்சிகளுக்கு உட்படுத்தினால், அதன் ஈர்ப்பு சக்தி கணிசமாகக் குறையும்.

வலுவான வெப்பமூட்டும் அல்லது அதிர்ச்சிகளுடன், ஒரு பின்னடைவு சக்தியின் செயல்பாடு கடக்கப்படுகிறது, இதனால் மூலக்கூறு காந்தங்களின் ஒழுங்கான ஏற்பாடு தொந்தரவு செய்யப்படுகிறது என்பதன் மூலம் இது விளக்கப்படுகிறது. எனவே, நிரந்தர காந்தங்கள் மற்றும் நிரந்தர காந்த சாதனங்கள் கவனமாக கையாளப்பட வேண்டும்.

சக்தியின் காந்தக் கோடுகள். காந்தங்களின் துருவங்களின் தொடர்பு

ஒவ்வொரு காந்தத்தையும் சுற்றி ஒரு காந்தம் உள்ளது காந்த புலம்.

ஒரு காந்தப்புலம் காந்த சக்திகள் வெளிப்படும் இடம் என்று அழைக்கப்படுகிறது ... நிரந்தர காந்தத்தின் காந்தப்புலம் என்பது ஒரு செவ்வக காந்தத்தின் புலங்களும் இந்த காந்தத்தின் காந்த சக்திகளும் செயல்படும் இடத்தின் ஒரு பகுதியாகும்.

காந்தப்புலத்தின் காந்த சக்திகள் சில திசைகளில் செயல்படுகின்றன ... காந்த சக்திகளின் செயல்பாட்டின் திசைகள் காந்தக் கோடுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன ... இந்த சொல் மின் பொறியியல் படிப்பில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் இது நினைவில் கொள்ளப்பட வேண்டும். விசையின் காந்தக் கோடுகள் பொருள் அல்ல: இது காந்தப்புல பண்புகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கு வசதியாக அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட ஒரு வழக்கமான சொல்.

காந்தப்புலத்தின் வடிவம், அதாவது, விண்வெளியில் காந்தப்புலக் கோடுகளின் இருப்பிடம் காந்தத்தின் வடிவத்தைப் பொறுத்தது.

காந்தப்புலக் கோடுகள் பல பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன: அவை எப்போதும் மூடப்பட்டிருக்கும், கடக்கவே இல்லை, குறுகிய பாதையில் செல்ல முனைகின்றன, மேலும் அவை ஒரே திசையில் சுட்டிக்காட்டினால் ஒன்றையொன்று விரட்டுகின்றன.வட துருவத்திலிருந்து விசைக் கோடுகள் வெளியேறுவது பொதுவாக ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகிறது. காந்தத்தின் மற்றும் அதன் தென் துருவத்தில் நுழையவும்; காந்தத்தின் உள்ளே, அவை தென் துருவத்திலிருந்து வடக்கு நோக்கி ஒரு திசையைக் கொண்டுள்ளன.

காந்த துருவங்கள் விரட்டுவது போல, காந்த துருவங்கள் ஈர்க்கின்றன போலல்லாமல்.

நடைமுறையில் இரண்டு முடிவுகளின் சரியான தன்மையை நீங்களே சமாதானப்படுத்துவது எளிது. ஒரு திசைகாட்டி எடுத்து ஒரு நேர்கோட்டு காந்தத்தின் துருவங்களில் ஒன்றைக் கொண்டு வாருங்கள், எடுத்துக்காட்டாக, வட துருவம். அம்பு உடனடியாக அதன் தெற்கு முனையை காந்தத்தின் வட துருவத்திற்கு திருப்புவதை நீங்கள் காண்பீர்கள். நீங்கள் விரைவாக காந்தத்தை 180 ° திருப்பினால், காந்த ஊசி உடனடியாக 180 ° ஆக மாறும், அதாவது, அதன் வடக்கு முனை காந்தத்தின் தென் துருவத்தை எதிர்கொள்ளும்.

காந்த தூண்டல். காந்தப் பாய்வு

காந்தத்தின் துருவத்திற்கும் இந்த உடலுக்கும் இடையிலான தூரம் அதிகரிக்கும் போது காந்த உடலில் ஒரு நிரந்தர காந்தத்தின் செயல் சக்தி (ஈர்ப்பு) குறைகிறது. ஒரு காந்தம் அதன் துருவங்களில், அதாவது, காந்த விசைக் கோடுகள் மிகவும் அடர்த்தியாக அமைந்துள்ள இடத்தில் நேரடியாக ஈர்க்கும் சக்தியை வெளிப்படுத்துகிறது. துருவத்திலிருந்து விலகிச் செல்லும்போது, ​​​​விசைக் கோடுகளின் அடர்த்தி குறைகிறது, அவை மேலும் மேலும் அரிதாகவே காணப்படுகின்றன, இதனுடன், காந்தத்தின் ஈர்ப்பு சக்தியும் பலவீனமடைகிறது.

எனவே, காந்தப்புலத்தின் வெவ்வேறு புள்ளிகளில் ஒரு காந்தத்தின் ஈர்ப்பு விசை ஒரே மாதிரியாக இருக்காது மற்றும் விசையின் கோடுகளின் அடர்த்தியால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. காந்தப்புலத்தை அதன் பல்வேறு புள்ளிகளில் வகைப்படுத்த, காந்தப்புல தூண்டல் எனப்படும் அளவு அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது.

புலத்தின் காந்த தூண்டல் 1 செமீ 2 பரப்பளவில் கடந்து செல்லும் விசைக் கோடுகளின் எண்ணிக்கைக்கு சமமாக இருக்கும், இது அவற்றின் திசைக்கு செங்குத்தாக அமைந்துள்ளது.

புலத்தில் ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் புலக் கோடுகளின் அடர்த்தி அதிகமாக இருந்தால், அந்த புள்ளியில் காந்த தூண்டல் அதிகமாக இருக்கும்.

எந்தப் பகுதியினூடாகவும் செல்லும் காந்தக் கோடுகளின் மொத்த எண்ணிக்கையே காந்தப் பாய்வு எனப்படும்.

காந்தப் பாய்வு F என்ற எழுத்தால் குறிக்கப்படுகிறது மற்றும் பின்வரும் உறவின் மூலம் காந்த தூண்டலுடன் தொடர்புடையது:

Ф = BS,

F என்பது காந்தப் பாய்வு, V என்பது புலத்தின் காந்தத் தூண்டல்; S என்பது கொடுக்கப்பட்ட காந்தப் பாய்வு மூலம் ஊடுருவிய பகுதி.

S பகுதி காந்தப் பாய்வின் திசைக்கு செங்குத்தாக இருந்தால் மட்டுமே இந்த சூத்திரம் செல்லுபடியாகும். இல்லையெனில், காந்தப் பாய்வின் அளவு S பகுதி அமைந்துள்ள கோணத்தைப் பொறுத்தது, பின்னர் சூத்திரம் மிகவும் சிக்கலான வடிவத்தை எடுக்கும்.

நிரந்தர காந்தத்தின் காந்தப் பாய்வு காந்தத்தின் குறுக்குவெட்டு வழியாக செல்லும் விசையின் மொத்த எண்ணிக்கையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.நிரந்தர காந்தத்தின் காந்தப் பாய்ச்சல் அதிகமாக இருந்தால், அந்த காந்தம் மிகவும் கவர்ச்சிகரமானதாக இருக்கும்.

நிரந்தர காந்தத்தின் காந்தப் பாய்வு, காந்தம் தயாரிக்கப்படும் எஃகின் தரம், காந்தத்தின் அளவு மற்றும் அதன் காந்தமயமாக்கலின் அளவு ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது.

காந்த ஊடுருவல்

காந்தப் பாய்ச்சலைத் தானே அனுமதிக்கும் உடலின் பண்பு காந்த ஊடுருவல் என்று அழைக்கப்படுகிறது... காந்தப் பாய்ச்சலைக் காட்டிலும் காந்தப் பாய்வு காற்றின் வழியாகச் செல்வது எளிது.

வெவ்வேறு பொருட்களை அவற்றின் படி ஒப்பிட முடியும் காந்த ஊடுருவல், காற்றின் காந்த ஊடுருவலை ஒற்றுமைக்கு சமமாக கருதுவது வழக்கம்.

அவை காந்த ஊடுருவும் தன்மை கொண்ட ஒருமைப்பாட்டை விட குறைந்த காந்த ஊடுருவல் கொண்ட பொருட்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன... அவற்றில் செம்பு, ஈயம், வெள்ளி போன்றவை அடங்கும்.

அலுமினியம், பிளாட்டினம், தகரம் போன்றவை. அவை ஒற்றுமையை விட சற்றே அதிகமான காந்த ஊடுருவலைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் அவை பாரா காந்த பொருட்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட காந்த ஊடுருவலைக் கொண்ட பொருட்கள் (ஆயிரங்களில் அளவிடப்படுகின்றன) ஃபெரோ காந்தம் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. நிக்கல், கோபால்ட், எஃகு, இரும்பு போன்றவை இதில் அடங்கும். அனைத்து வகையான காந்த மற்றும் மின்காந்த சாதனங்கள் மற்றும் பல்வேறு மின் இயந்திரங்களின் பாகங்கள் இந்த பொருட்கள் மற்றும் அவற்றின் கலவைகளிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன.

தகவல்தொடர்பு தொழில்நுட்பங்களுக்கு நடைமுறை ஆர்வம் பெர்மாலாய்டு எனப்படும் சிறப்பு இரும்பு-நிக்கல் கலவைகள் ஆகும்.