मैग्नेट आमतौर पर मोटर्स, डायनेमो, रेफ्रिजरेटर, डेबिट और क्रेडिट कार्ड के साथ-साथ इलेक्ट्रॉनिक उपकरण जैसे इलेक्ट्रिक गिटार पिकअप, स्टीरियो स्पीकर और कंप्यूटर हार्ड ड्राइव में पाए जाते हैं। चुम्बक स्थायी, प्राकृतिक रूप से निर्मित या विद्युत चुम्बक हो सकते हैं। एक विद्युत चुंबक एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है जब एक विद्युत प्रवाह तार के तार से गुजरता है जो लोहे के कोर के चारों ओर लपेटता है। ऐसे कई कारक हैं जो चुंबकीय क्षेत्र की ताकत और क्षेत्र की ताकत निर्धारित करने के विभिन्न तरीकों को प्रभावित करते हैं, और दोनों पर इस लेख में चर्चा की गई है।
कदम
विधि 1: 3 में से: चुंबकीय क्षेत्र की ताकत को प्रभावित करने वाले कारकों का निर्धारण
चरण 1. चुंबक की विशेषताओं पर विचार करें।
मैग्नेट के गुणों का वर्णन निम्नलिखित विशेषताओं का उपयोग करके किया गया है:
- जबरदस्ती चुंबकीय क्षेत्र की ताकत, जिसे एचसी के रूप में संक्षिप्त किया गया है। यह प्रतीक एक अन्य चुंबकीय क्षेत्र द्वारा विचुंबकीयकरण (चुंबकीय क्षेत्र की हानि) के बिंदु को दर्शाता है। संख्या जितनी अधिक होगी, चुंबक को हटाना उतना ही कठिन होगा।
- अवशिष्ट चुंबकीय प्रवाह घनत्व, जिसे Br के रूप में संक्षिप्त किया गया है। यह अधिकतम चुंबकीय प्रवाह है जो एक चुंबक उत्पादन करने में सक्षम है।
- चुंबकीय प्रवाह घनत्व के अनुरूप समग्र ऊर्जा घनत्व है, जिसे बीएमएक्स के रूप में संक्षिप्त किया गया है। संख्या जितनी अधिक होगी, चुंबक उतना ही मजबूत होगा।
- अवशिष्ट चुंबकीय प्रवाह घनत्व का तापमान गुणांक, जिसे Tcoef Br के रूप में संक्षिप्त किया जाता है और डिग्री सेल्सियस के प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है, यह बताता है कि चुंबकीय तापमान बढ़ने पर चुंबकीय प्रवाह कैसे घटता है। 0.1 के Tcoef Br का अर्थ है कि यदि चुंबक का तापमान 100 डिग्री सेल्सियस बढ़ जाता है, तो चुंबकीय प्रवाह 10 प्रतिशत कम हो जाता है।
- अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान (संक्षिप्त रूप में Tmax) वह उच्चतम तापमान है जो एक चुंबक अपनी क्षेत्र शक्ति को खोए बिना संचालित कर सकता है। एक बार जब चुंबक का तापमान Tmax से नीचे चला जाता है, तो चुंबक अपनी पूरी चुंबकीय क्षेत्र शक्ति को पुनः प्राप्त कर लेता है। यदि Tmax से अधिक गर्म किया जाता है, तो सामान्य ऑपरेटिंग तापमान पर ठंडा होने पर चुंबक अपने कुछ क्षेत्र को स्थायी रूप से खो देगा। हालांकि, अगर क्यूरी तापमान (टक्यूरी के रूप में संक्षिप्त) में गर्म किया जाता है तो चुंबक अपनी चुंबकीय शक्ति खो देगा।
चरण 2. स्थायी चुम्बक बनाने के लिए सामग्री की पहचान करें।
स्थायी चुम्बक आमतौर पर निम्नलिखित सामग्रियों में से एक से बने होते हैं:
- नियोडिमियम आयरन बोरॉन। इस सामग्री में एक चुंबकीय प्रवाह घनत्व (12,800 गॉस), एक जबरदस्त चुंबकीय क्षेत्र की ताकत (12,300 ओर्स्टेड), और एक समग्र ऊर्जा घनत्व (40) है। इस सामग्री में क्रमशः 150 डिग्री सेल्सियस और 310 डिग्री सेल्सियस का न्यूनतम अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान और -0.12 का तापमान गुणांक है।
- समैरियम कोबाल्ट में 9,200 ओर्स्टेड पर दूसरी सबसे अधिक जबरदस्त क्षेत्र की ताकत है, लेकिन 10,500 गॉस का चुंबकीय प्रवाह घनत्व और 26 का समग्र ऊर्जा घनत्व है। इसका अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान 300 डिग्री सेल्सियस पर नियोडिमियम आयरन बोरॉन की तुलना में बहुत अधिक है। क्यूरी तापमान 750 डिग्री सेल्सियस। इसका तापमान गुणांक 0.04 है।
- Alnico एक एल्यूमीनियम-निकल-कोबाल्ट मिश्र धातु है। इस सामग्री में नियोडिमियम आयरन बोरॉन (12,500 गॉस) के करीब एक चुंबकीय प्रवाह घनत्व है, लेकिन 640 ओर्स्टेड की एक जबरदस्त चुंबकीय क्षेत्र की ताकत और केवल 5.5 की समग्र ऊर्जा घनत्व है। इस सामग्री में 540 डिग्री पर समैरियम कोबाल्ट की तुलना में अधिक अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान है। सेल्सियस।, साथ ही 860 डिग्री सेल्सियस का उच्च क्यूरी तापमान, और 0.02 का तापमान गुणांक।
- सिरेमिक और फेराइट मैग्नेट में 3,900 गॉस और 3.5 पर अन्य सामग्रियों की तुलना में बहुत कम फ्लक्स घनत्व और समग्र ऊर्जा घनत्व होता है। हालांकि, उनके चुंबकीय प्रवाह घनत्व अल्निको से बेहतर होते हैं, जो कि 3,200 ओर्स्टेड है। इस सामग्री में समैरियम कोबाल्ट के समान अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान है, लेकिन 460 डिग्री सेल्सियस का बहुत कम क्यूरी तापमान और -0. का तापमान गुणांक है। 2. इस प्रकार, मैग्नेट अन्य सामग्रियों की तुलना में गर्म तापमान में अपनी चुंबकीय क्षेत्र की ताकत को अधिक तेज़ी से खो देता है।
चरण 3. विद्युत चुम्बक की कुण्डली में फेरों की संख्या गिनें।
प्रति कोर लंबाई में जितने अधिक मोड़ होंगे, चुंबकीय क्षेत्र की ताकत उतनी ही अधिक होगी। वाणिज्यिक इलेक्ट्रोमैग्नेट्स में ऊपर वर्णित चुंबकीय सामग्री में से एक का समायोज्य कोर होता है और इसके चारों ओर एक बड़ा कॉइल होता है। हालाँकि, एक कील के चारों ओर एक तार को घुमाकर और सिरों को 1.5-वोल्ट बैटरी से जोड़कर एक साधारण विद्युत चुंबक बनाया जा सकता है।
चरण 4. विद्युत चुम्बकीय कुंडली के माध्यम से बहने वाली धारा की मात्रा की जाँच करें।
हम अनुशंसा करते हैं कि आप एक मल्टीमीटर का उपयोग करें। करंट जितना अधिक होगा, चुंबकीय क्षेत्र उतना ही मजबूत होगा।
एम्पीयर प्रति मीटर (ए/एम) एक अन्य इकाई है जिसका उपयोग चुंबकीय क्षेत्र की ताकत को मापने के लिए किया जाता है। यह इकाई इंगित करती है कि यदि धारा, कुंडलियों की संख्या या दोनों में वृद्धि की जाती है, तो चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति भी बढ़ जाती है।
विधि २ का ३: पेपरक्लिप के साथ चुंबकीय क्षेत्र की सीमा का परीक्षण करना
चरण 1. दंड चुंबक के लिए एक धारक बनाएं।
आप क्लॉथस्पिन और स्टायरोफोम कप का उपयोग करके एक साधारण चुंबकीय धारक बना सकते हैं। प्राथमिक विद्यालय के छात्रों को चुंबकीय क्षेत्र सिखाने के लिए यह विधि सबसे उपयुक्त है।
- कप के नीचे कपड़े के एक लंबे सिरे को गोंद दें।
- कप को क्लॉथलाइन चिमटे से पलट दें और टेबल पर रख दें।
- मैग्नेट को क्लोथलाइन चिमटे से जकड़ें।
चरण 2. पेपर क्लिप को एक हुक में मोड़ें।
ऐसा करने का सबसे आसान तरीका पेपर क्लिप के बाहरी किनारे को खींचना है। यह हुक बहुत सारे पेपर क्लिप लटकाएगा।
चरण 3. चुंबक की ताकत को मापने के लिए पेपर क्लिप जोड़ना जारी रखें।
चुंबक के ध्रुवों में से एक के लिए एक मुड़ी हुई पेपर क्लिप संलग्न करें। हुक भाग स्वतंत्र रूप से लटका होना चाहिए। पेपर क्लिप को हुक पर लटकाएं। तब तक जारी रखें जब तक पेपर क्लिप का वजन हुक न गिरा दे।
चरण 4. उन पेपर क्लिप की संख्या रिकॉर्ड करें जिनके कारण हुक गिर गया।
जब हुक उस भार के नीचे आता है जिसे वह ले जा रहा है, तो हुक पर लटके पेपर क्लिप की संख्या पर ध्यान दें।
चरण 5. मास्किंग टेप को बार चुंबक से चिपका दें।
बार चुंबक में मास्किंग टेप के 3 छोटे स्ट्रिप्स संलग्न करें और हुक वापस लटका दें।
चरण 6. हुक पर एक पेपर क्लिप तब तक लगाएं जब तक वह चुंबक से गिर न जाए।
पिछली पेपरक्लिप विधि को प्रारंभिक पेपरक्लिप हुक से तब तक दोहराएं, जब तक कि यह अंततः चुंबक से गिर न जाए।
चरण 7. नीचे लिखें कि हुक को गिराने में कितनी क्लिप लगती है।
सुनिश्चित करें कि आपने मास्किंग टेप और प्रयुक्त पेपर क्लिप के स्ट्रिप्स की संख्या रिकॉर्ड की है।
चरण 8. अधिक मास्किंग टेप के साथ पिछले चरण को कई बार दोहराएं।
हर बार, चुंबक से गिरने के लिए आवश्यक पेपर क्लिप की संख्या रिकॉर्ड करें। आपको ध्यान देना चाहिए कि हर बार टेप को जोड़ने पर, हुक को गिराने के लिए कम क्लिप की आवश्यकता होती है।
विधि 3 का 3: गॉसमीटर के साथ चुंबकीय क्षेत्र का परीक्षण
चरण 1. आधार या प्रारंभिक वोल्टेज/वोल्टेज की गणना करें।
आप गॉसमीटर का उपयोग कर सकते हैं, जिसे मैग्नेटोमीटर या इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फील्ड (ईएमएफ) डिटेक्टर के रूप में भी जाना जाता है, जो एक पोर्टेबल डिवाइस है जो चुंबकीय क्षेत्र की ताकत और दिशा को मापता है। इन उपकरणों को आमतौर पर खरीदना और उपयोग करना आसान होता है। गॉसमीटर विधि मध्य और उच्च विद्यालय के छात्रों को चुंबकीय क्षेत्र सिखाने के लिए उपयुक्त है। यहां इसका उपयोग करने का तरीका बताया गया है:
- 10 वोल्ट डीसी (प्रत्यक्ष धारा) का अधिकतम वोल्टेज सेट करें।
- चुंबक से दूर मीटर के साथ वोल्टेज डिस्प्ले पढ़ें। यह आधार या प्रारंभिक वोल्टेज है, जिसे V0 के रूप में दर्शाया गया है।
चरण 2. मीटर सेंसर को किसी एक चुंबकीय ध्रुव से स्पर्श करें।
कुछ गॉसमीटर में, यह सेंसर, जिसे हॉल सेंसर कहा जाता है, एक इलेक्ट्रिकल सर्किट चिप को एकीकृत करने के लिए बनाया गया है ताकि आप सेंसर को चुंबकीय पट्टी को छू सकें।
चरण 3. नया वोल्टेज रिकॉर्ड करें।
हॉल सेंसर को छूने वाले चुंबकीय पट्टी के आधार पर V1 द्वारा दर्शाया गया वोल्टेज बढ़ेगा या घटेगा। यदि वोल्टेज बढ़ता है, तो सेंसर दक्षिण खोजक चुंबकीय ध्रुव को छूता है। यदि वोल्टेज गिरता है, तो इसका मतलब है कि सेंसर उत्तरी खोजक चुंबकीय ध्रुव को छू रहा है।
चरण 4। प्रारंभिक और नए वोल्टेज के बीच अंतर खोजें।
यदि सेंसर को मिलीवोल्ट में कैलिब्रेट किया गया है, तो मिलीवोल्ट को वोल्ट में बदलने के लिए 1,000 से विभाजित करें।
चरण 5. परिणाम को सेंसर संवेदनशीलता मान से विभाजित करें।
उदाहरण के लिए, यदि सेंसर में 5 मिलीवोल्ट प्रति गॉस की संवेदनशीलता है, तो 10 से विभाजित करें। प्राप्त मूल्य गॉस में चुंबकीय क्षेत्र की ताकत है।
चरण 6. चुंबकीय क्षेत्र शक्ति परीक्षण को विभिन्न दूरियों पर दोहराएं।
सेंसर को चुंबकीय ध्रुवों से विभिन्न दूरी पर रखें और परिणाम रिकॉर्ड करें।
