चुंबकत्व प्रकार के - Study Search Point

निरंतर कर्म और प्रयास ही सफलता की कुंजी हैं।

चुंबकत्व प्रकार के

Share This
जब किसी द्रव्य को चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, नाभिक का चक्कर लगाने वाले इलेक्ट्रॉनों द्वारा नाभिक के प्रति कूलंब आकर्षण के अतिरिक्त, चुंबकीय क्षेत्र से लॉरेंज़ शक्ति का अनुभव किया जाएगा. इलेक्ट्रॉन की परिक्रमा की दिशा पर निर्भर करते हुए, यह बल उन्हें नाभिक की ओर खींचते हुए, इलेक्ट्रॉनों के केन्द्राभिमुख बल को बढ़ा सकता है या नाभिक से दूर खींचते हुए बल को कम कर सकता है। यह प्रभाव क्रमिक रूप से कक्षीय चुंबकीय संवेगों को बढ़ाता है जो क्षेत्र के विपरीत सुयोजित थे और क्षेत्र के समानांतर सुयोजित संवेगों को कम करता है (लेन्ज़ सिद्धांत के अनुसार). यह प्रयुक्त क्षेत्र की विपरीत दिशा में छोटे थोक चुंबकीय संवेग में परिणत होता है।
कृपया ध्यान दें कि यह विवरण केवल स्वतःशोध के रूप में है; उचित समझ के लिए क्वांटम-यांत्रिक विवरण की आवश्यकता है। ध्यान दें कि सभी द्रव्यों को इस कक्षीय प्रतिक्रिया से गुजरना पड़ता है। तथापि, अणुचुंबकीय और लौह चुंबकीय पदार्थों में, प्रति-चुंबकत्व प्रभाव अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के बहुत मजबूत प्रभाव से अभिभूत हैं।

अणु-चुंबकत्व

अणुचुंबकीय द्रव्य में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन मौजूद होते हैं, अर्थात् परमाणु या आणविक कक्षीय, जिनमें केवल एक इलेक्ट्रॉन होता है। जबकि पाउली अपवर्जन सिद्धांत के अनुसार युग्मित इलेक्ट्रॉनों के लिए ज़रूरी है कि उनके आंतरिक ('प्रचक्रण') चुंबकीय संवेग विपरीत दिशाओं में इंगित हों, जो उनके चुंबकीय क्षेत्रों को रद्द कर दें, एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन अपने चुंबकीय संवेग को किसी भी दिशा में संरेखित करने के लिए स्वतंत्र है। जब एक बाह्य चुंबकीय क्षेत्र प्रयुक्त होता है, ये चुंबकीय संवेग खुद को प्रयुक्त क्षेत्र की दिशा के अनुरूप संरेखित करते हैं, जिससे वे प्रबलित होते हैं।

लौह-चुंबकत्व

अणु-चुंबकीय द्रव्य के अनुसार लौह-चुंबक में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं। तथापि, इलेक्ट्रॉनों के चुंबकीय संवेगों की किसी प्रयुक्त क्षेत्र के समानांतर रहने की प्रवृत्ति के अलावा, इन द्रव्यों में न्यून ऊर्जा स्थिति के अनुरक्षण के लिए एक दूसरे के समानांतर इन चुंबकीय संवेगों के विन्यस्त होने की प्रवृत्ति भी होती है। इस प्रकार, जब प्रयुक्त क्षेत्र हटा भी दें, द्रव्य में इलेक्ट्रॉन एक समानांतर अभिविन्यास बनाए रखते हैं। प्रत्येक लौह-चुंबकीय पदार्थ का अपना व्यक्तिगत तापमान होता है, जो क्यूरी तापमान या क्यूरी बिंदु कहलाता है, जिससे ऊपर वह अपने लौह-चुंबकीय गुणों को खो देता है। इसका कारण है विकार की तापीय प्रवृत्ति लौह-चुंबकीय क्रम के कारण ऊर्जा-न्यूनीकरण को दबा देती है। कुछ जाने-माने लौह-चुंबकीय द्रव्य जो (चुंबक बनाने के लिए) आसानी से पहचाने जाने वाले चुंबकीय गुणों को प्रदर्शित करते हैं, वे हैं निकल, लोहा, कोबाल्ट, गैडोलिनियम और उनके मिश्र धातु!
डोमेन पर चुंबक का प्रभाव

चुंबकीय डोमेन

किसी लौह-चुंबकीय द्रव्य में परमाणुओं के चुंबकीय संवेग उन्हें छोटे स्थाई चुंबकों की भांति व्यवहार करने के लिए बाध्य करते हैं। वे एक साथ जुड़े रहते हैं और चुंबकीय डोमेन या वेइस डोमेन कहलाने वाले कमोबेश एकरूप संरेखन वाले छोटे क्षेत्रों में संरेखित कर लेते हैं। चुंबकीय डोमेन को, चित्र में सफ़ेद रेखाओं के समान दिखने वाली चुंबकीय डोमेन सीमाओं को प्रकट करने के लिए एक चुंबकीय बल सूक्ष्मदर्शी के माध्यम से देखा जा सकता है। कई वैज्ञानिक प्रयोग मौजूद हैं जोकि भौतिक रूप से चुंबकीय क्षेत्र दिखा सकते हैं।

प्रति-लौहचुंबकत्व
जब डोमेन में कई अणु होते हैं, वह अस्थिर हो जाता है और दो विपरीत दिशाओं में सुयोजित डोमेनों में संरेखित हो जाता है ताकि वे दाईं और दिखाए गए अनुसार अधिक स्थिरता के साथ एक दूसरे से जुड़े रहें! जब चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में हों, डोमेन सीमाएं गतिशील होती हैं ताकि चुंबकीय क्षेत्र से संरेखित डोमेनों में वृद्धि हो और बाईं ओर दिखाए गए अनुसार संरचना पर हावी हो सकें. जब चुंबकन क्षेत्र हटा दिया जाए, तो संभवतः डोमेन अचुंबकीय दशा में वापस न लौटें. इसके परिणामस्वरूप लौह-चुंबकीय द्रव्य चुंबकीय हो जाता है, जिससे स्थाई चुंबक बन जाता है। जब पर्याप्त दृढ़ता से चुंबकीय हो जाता है ताकि मौजूदा डोमेन बाक़ी सभी को केवल एक एकल डोमेन में समेट दें, तब द्रव्य चुंबकीय रूप से संतृप्त हो जाता है। जब चुंबकीय लौह-चुंबकत्व द्रव्य को क्यूरी बिंदु तापमान तक गरम किया जाता है, तो अणुओं में उस बिंदु तक हलचल मच जाती है कि चुंबकीय डोमेन का संगठन बिखर जाता है और उनके द्वारा व्युत्पन्न चुंबकीय गुण ख़त्म हो जाते हैं। जब द्रव्य को ठंडा किया जाता है, इस डोमेन की संरेखण संरचना अनायास इस प्रकार लौट आती है जैसे द्रव क्रिस्टलीय ठोस में जम जाता है।
लोह चुंबकीय सामग्री में चुंबकीय डोमेन
लौहचुंबकत्व से उलटे प्रति-लौहचुंबकत्व में विपरीत दिशाओं में सूचित करने के लिए आस-पास के कर्षणशक्ति वाले इलेक्ट्रॉनों में आंतरिक चुंबकीय संवेग की प्रवृत्ति होती है। जब सभी परमाणु, पदार्थ में व्यवस्थित होते हैं ताकि प्रत्येक पड़ोसी 'प्रति-संरेखित' हों, पदार्थ प्रति-लौहचुंबकीय होता है। प्रति-लौहचुंबकों में शून्य निवल चुंबकीय संवेग होता है, जिसका अर्थ है उनके द्वारा कोई क्षेत्र निर्मित नहीं होता है। प्रति-लौहचुंबक अन्य प्रकार के व्यवहारों की तुलना में कम सामान्य हैं और ज्यादातर कम तापमान पर देखे जा सकते हैं। अलग-अलग तापमानों में, प्रति-लौहचुंबकों द्वारा प्रति-चुंबकीय और लौह-चुंबकीय गुणों को प्रदर्शित करते हुए देखा जा सकता है। कुछ द्रव्यों में, पड़ोसी इलेक्ट्रॉन विपरीत दिशाओं में इंगित करना चाहते हैं, लेकिन वहां कोई ज्यामितीय व्यवस्था नहीं होती जिनमें प्रत्येक पड़ोसी युग्म प्रति-संरेखित हो. इसे स्पिन ग्लास कहा जाता है और यह ज्यामितीय हताशा का एक उदाहरण है।

लौह-चुंबकत्व

लौह-चुंबकत्व के समान, क्षेत्र की अनुपस्थिति में लौहचुंबक अपना चुंबकत्व बनाए रखते हैं। तथापि, प्रति-लौहचुंबकों की भांति, इलेक्ट्रॉन प्रचक्रणों के पड़ोसी युग्म विपरीत दिशाओं में इंगित करते हैं। ये दो गुण विरोधाभासी नहीं हैं, क्योंकि इष्टतम ज्यामितीय व्यवस्था में, विरोधी दिशा में इंगित करने वाले उपजालकों की तुलना में, एक दिशा में इंगित करने वाले उपजालक इलेक्ट्रॉनों से अधिक चुंबकीय संवेग रहता है।
पहले खोजा गया चुंबकीय पदार्थ मैग्नेटाइट, मूलतः लौह-चुंबक माना गया था; तथापि लौह-चुंबकत्व की खोज के साथ, लुई नील ने इसे ग़लत साबित किया।

सुपर-प्रतिचुंबकत्व

जब लौह-चुंबक पर्याप्त छोटा होता है, वह ब्राउनियन संवेग के अधीन एकल चुंबकीय प्रचक्रण के समान कार्य करता है। चुंबकीय क्षेत्र के प्रति इसकी प्रतिक्रिया गुणात्मक रूप से प्रतिचुंबक के समान ही, लेकिन बहुत बड़ी होती है।

विद्युत-चुंबकत्व

विद्युत-चुंबक एक ऐसा चुंबक है जिसका चुंबकत्व विद्युत धारा के प्रवाह से उत्पन्न होता है। जब धारा बंद हो जाती है, तो चुंबकीय क्षेत्र गायब हो जाता है।
जब चुंबकीय क्षेत्र पैदा करते हुए विद्युत लागू किया जाए तो विद्युत चुबंक पेपर क्लिप को आकर्षित करते हैं। जब विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र को हटा दिया जाए तो विद्युत चुंबक उन्हें खो देता है

अन्य प्रकार के चुंबकत्व

  • आण्विक चुंबक
  • मेटा चुंबकत्व
  • अणु आधारित चुंबक
  • स्पिन ग्लास या एक चुंबक


आइंस्टीन की विशेष सापेक्षता सिद्धांत के परिणामस्वरूप, विद्युत और चुंबकत्व मौलिक रूप से आपस में जुड़े हैं। दोनों, विद्युत रहित चुंबकत्व और चुंबकत्व रहित विद्युत, विशेष सापेक्षता के साथ लंबाई संकुचन, समय विस्तार और इस तथ्य के चलते कि चुंबकीय बल वेग आधारित है, जैसे प्रभावों के कारण असंगत हैं। तथापि, जब विद्युत और चुंबकत्व, दोनों को ध्यान में रखा जाता है, परिणामी सिद्धांत (विद्युत-चुंबकत्व) विशेष सापेक्षता के पूरी तरह अनुरूप है। विशेष रूप से, जो घटना एक पर्यवेक्षक को विशुद्ध रूप से विद्युतीय लगती है वही दूसरे को विशुद्ध रूप से चुंबकीय लग सकती है, या अधिक सामान्यतः विद्युत और चुंबकत्व के सापेक्ष योगदान सन्दर्भ के ढांचे पर निर्भर करती है। इस प्रकार, विशेष सापेक्षता विद्युत और चुंबकत्व को विद्युत-चुंबकत्व कहलाने वाले एकल, अविभाज्य तत्व में "मिश्रित" करती है, जो सापेक्षता द्वारा अंतरिक्ष और समय को अंतरिक्ष-समय में "मिश्रित" करने के अनुरूप है।


विद्युत चुंबकत्व से संबंधित SI इकाइयां

SI विद्युत चुंबकत्व इकाइयां
प्रतीकमात्रा का नामव्युत्पन्न इकाइयांअंतर्राष्ट्रीय से SI आधार इकाई में रूपांतरण
\ \Iotaविद्युत धाराएम्पीयर (SI आधार इकाई)\mathrm{A=C\ s^{-1}}
\ Qविद्युत आवेशकूलंब\mathrm{C=A\ s}
U,\ \Delta V,\ \Delta\phi,\ \Epsilonसंभावित अंतर; विद्युत वाहक का दबाववोल्ट\mathrm{V=J\ C^{-1}=kg\ A^{-1}m^2s^{-3}}
R;\ \Zeta;\ \Chiविद्युत प्रतिरोध, प्रतिबाधा; प्रतिघातओह्म\mathrm{\Omega=V\ A^{-1}=kg\ m^{2} \ A^{-2}s^{-3}}
\ \rhoप्रतिरोधकताओह्म मीटर\mathrm{\Omega\ m=kg\ A^{-2}m^3s^{-3}}
\ \Rhoविद्युत शक्तिवॉट\mathrm{W=V\ A=kg\ m^2s^{-3}}
\ Cधारिताफैरड\mathrm{F=C\ V^{-1}=A^2kg^{-1}m^{-2}s^4}
\mathbf{\Epsilon}बिजली क्षेत्र शक्तिमीटर प्रति वोल्ट\mathrm{V\ m^{-1}=C^{-1}N=kg\ A^{-1}m\ s^{-3}}
\mathbf{D}बिजली विस्थापन क्षेत्रप्रति वर्ग मीटर कूलंब\mathrm{C\ m^{-2}=A\ m^{-2}s}
\varepsilonविद्युतशीलताप्रति मीटर फैरड\mathrm{F\ m^{-1}=A^{-2}kg^{-1}m^{-3}s^{-4}}
\!\chi_eबिजली सुग्राहिताआयामरहित
\Beta;\ G;\ \Upsilonप्रवाहकत्त्व, प्रवेश्यता; सुग्राहितासीमेन\ \mathrm{S=\Omega^{-1}=kg^{-1}A^2m^{-2}s^3}
\gamma,\ \kappa,\ \sigmaप्रवाहकत्त्वप्रति मीटर सीमेन\mathrm{S\ m^{-1}=A^2kg^{-1}m^{-3}s^3}
\ \mathbf{B}चुंबकीय प्रवाह घनत्व, चुंबकीय प्रेरणटेस्‍ला\mathrm{T=Wb\ m^{-2}=kg\ A^{-1}s^{-2}}
\ \Phiचुंबकीय प्रवाहवेबर\mathrm{Wb=V\ s=kg\ A^{-1}m^2s^{-2}}
\mathbf{H}चुंबकीय क्षेत्र शक्तिएम्पीयर प्रति मीटर\mathrm{A\ m^{-1}}
L,\ \Muप्रेरकत्वहेनरी\mathrm{H=Wb\ A^{-1}=V\ A^{-1}s=kg\ A^{-2}m^2s^{-2}}
\ \muपारगम्यताहेनरी प्रति मीटर\mathrm{H m^{-1}=kg\ A^{-2}m\ s^{-2}}
\ \chiचुंबकीय सुग्राहिताa

अन्य इकाइयां

  • गॉस - गॉस, संक्षिप्त रूप में G, चुंबकीय क्षेत्र (B) की CGS इकाई है।
  • ओर्स्टेड - ओर्स्टेड चुंबकरण क्षेत्र (H) की CGS इकाई है।
  • मैक्सवेल - चुंबकीय प्रवाह के लिए CGS इकाई है।
  • गामा - चुंबकीय प्रवाह घनत्व की एक इकाई है जोकि टेस्ला के लोकप्रिय होने से पहले आम तौर पर इस्तेमाल किया जाता था (1 गामा = 1 nT)
  • μ 0 - मुक्त अंतराकाशी पारगम्यता के लिए प्रयुक्त सामान्य प्रतीक (4π×10−7 N/(एम्पियर-घूर्णन)2).
कुछ जीव चुंबकीय क्षेत्रों का पता लगा सकता है, जो तथ्य मैगनेटोसेप्शन के रूप में जाना जाता है। चुंबकीय जैविकी चिकित्सा उपचार के रूप में चुंबकीय क्षेत्र का अध्ययन करता है; जीव द्वारा स्वाभाविक रूप से उत्पन्न क्षेत्र जैव-चुंबकत्व के रूप में जाना जाता है।

विकिपीडिया )

कोई टिप्पणी नहीं:

एक टिप्पणी भेजें

Pages