তড়িৎ চৌম্বক: রচনা, যন্ত্রাংশ, এটি কীভাবে কাজ করে এবং অ্যাপ্লিকেশনগুলি - শারীরিক - 2025

একটি তড়িচ্চুম্বক যে একটি ডিভাইস বৈদ্যুতিক বর্তমান থেকে চুম্বকত্ব উৎপন্ন হয়। যদি বৈদ্যুতিক কারেন্ট বন্ধ হয়ে যায়, তবে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রটিও অদৃশ্য হয়ে যায়। 1820 সালে এটি আবিষ্কার করা হয়েছিল যে বৈদ্যুতিক প্রবাহ তার পরিবেশে চৌম্বকীয় ক্ষেত্র তৈরি করে। চার বছর পরে প্রথম বৈদ্যুতিন চৌম্বকটি আবিষ্কার ও নির্মিত হয়েছিল।

প্রথম বৈদ্যুতিন চৌম্বকটিতে একটি লোহার ঘোড়াওয়ালা অন্তর্নির্মিত বার্নিশ দিয়ে আঁকা ছিল, এবং বৈদ্যুতিক নিরোধক ছাড়াই তামাটির তারের আঠার মতো মোড়ে এটিতে ক্ষত হয়েছিল।

চিত্র 1. বৈদ্যুতিন চৌম্বক। সূত্র: পিক্সাবে

আধুনিক বৈদ্যুতিন চৌম্বকগুলি তাদের দেওয়া চূড়ান্ত ব্যবহারের উপর নির্ভর করে বিভিন্ন আকার ধারণ করতে পারে; এবং এটি কেবল যেটি বার্নিশ দিয়ে উত্তাপিত হয় এবং লোহার মূল নয়। আয়রন কোরের সর্বাধিক সাধারণ আকারটি নলাকার, যার উপর উত্তাপিত তামাটির তারের ক্ষত রয়েছে।

আপনি কেবল চৌম্বকীয় ক্ষেত্র তৈরির ঘুর দিয়ে একটি তড়িৎ চৌম্বক তৈরি করতে পারেন, তবে লোহার কোর ক্ষেত্রের তীব্রতাকে বহুগুণ করে।

বৈদ্যুতিক চৌম্বকটি ঘূর্ণায়মানের মধ্য দিয়ে যখন বৈদ্যুতিক স্রোত চলে যায় তখন লোহার কোর চৌম্বক হয়ে যায়। এটি হ'ল সামগ্রীর চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলি সারিবদ্ধভাবে যুক্ত হয় এবং মোট চৌম্বকীয় ক্ষেত্রকে তীব্রতর করে।

চুম্বকত্বটি খ্রিস্টপূর্ব 600০০ খ্রিস্টাব্দ থেকে জানা যায়, যখন মিলিটাসের গ্রীক থ্যালিস চুম্বক সম্পর্কে বিস্তারিত কথা বলেছিল। চৌম্বক, একটি আয়রন খনিজ, প্রাকৃতিক এবং স্থায়ীভাবে চৌম্বকত্ব উত্পাদন করে।

বৈদ্যুতিন চৌম্বকগুলির সুবিধা

বৈদ্যুতিন চৌম্বকগুলির একটি নিঃসন্দেহে সুবিধা হ'ল বৈদ্যুতিক প্রবাহকে নিয়ন্ত্রণ করে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রটি স্থাপন, বৃদ্ধি, হ্রাস বা অপসারণ করা যায়। স্থায়ী চৌম্বক তৈরি করার সময়, বৈদ্যুতিন চৌম্বকগুলি প্রয়োজনীয়।

এখন কেন এমন হচ্ছে? উত্তরটি হ'ল চৌম্বকীয়তা যেমন বিদ্যুতের মতো তেমনি অন্তর্নিহিত, তবে উভয় ঘটনা কেবল নির্দিষ্ট শর্তে প্রকাশ পায়।

তবে এটি বলা যেতে পারে যে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের উত্স চলমান বৈদ্যুতিক চার্জ বা বৈদ্যুতিন প্রবাহের দিকে। পদার্থের ভিতরে, পারমাণবিক এবং আণবিক স্তরে, এই স্রোতগুলি উত্পাদিত হয় যা চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলি তৈরি করে যে সমস্ত দিকে একে অপরকে বাতিল করে দেয়। এই কারণেই উপকরণগুলি সাধারণত চৌম্বকত্ব দেখায় না।

এটি ব্যাখ্যা করার সর্বোত্তম উপায় হ'ল ছোট ম্যাগনেটগুলি (চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলি) সমস্ত দিকের যে বিষয়টিকে নির্দেশ করে তা ভিতরে রাখা হয়, তাই তাদের ম্যাক্রোস্কোপিক প্রভাব বাতিল হয়ে যায়।

ফেরোম্যাগনেটিক উপকরণগুলিতে, চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলি চৌম্বকীয় ডোমেন নামক অঞ্চলগুলিকে সারিবদ্ধ করে এবং গঠন করতে পারে। যখন কোনও বাহ্যিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয়, তখন এই ডোমেনগুলি সারিবদ্ধ হয়।

বাহ্যিক ক্ষেত্র সরানো হলে, এই ডোমেনগুলি তাদের মূল এলোমেলো অবস্থানে ফিরে আসে না, তবে আংশিকভাবে প্রান্তিক থাকে remain এইভাবে উপাদান চৌম্বকীয় হয়ে যায় এবং স্থায়ী চৌম্বক গঠন করে।

একটি তড়িৎ চৌম্বক রচনা এবং অংশ

একটি বৈদ্যুতিন চৌম্বক গঠিত:

- বার্নিশ দিয়ে অন্তরক কেবল তার একটি ঘুরছে।

- একটি আয়রন কোর (alচ্ছিক)।

- একটি বর্তমান উত্স, যা সরাসরি বা বিকল্প হতে পারে।

চিত্র 2. একটি তড়িৎ চৌম্বক অংশ। সূত্র: স্বনির্মিত।

বাঁকটি এমন কন্ডাক্টর যার মাধ্যমে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রটি প্রবাহিত করে একটি বসন্তের আকারে ক্ষত হয়।

বাতাসে বাঁকগুলি বা বাঁকগুলি সাধারণত খুব কাছাকাছি থাকে। এ কারণেই এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ যে ওয়্যারটি দিয়ে ঘুরছে তার সাথে বৈদ্যুতিক অন্তরণ রয়েছে, যা একটি বিশেষ বার্নিশ দিয়ে অর্জন করা হয়। বার্নিশ করার উদ্দেশ্য হ'ল এমনকি যখন মোড়গুলি একত্রে বিভক্ত হয়ে একে অপরকে স্পর্শ করা হয় তখনও তারা বৈদ্যুতিকভাবে বিচ্ছিন্ন থাকে এবং বর্তমানটি তার সর্পিল গতি অব্যাহত রাখে।

ঘন ঘুর বাঁকযুক্ত কন্ডাক্টর, তত বেশি বর্তমান কেবল সহ্য করবে, তবে ক্ষত হতে পারে এমন মোট মোড়কে সীমাবদ্ধ করে। এই কারণেই অনেকগুলি বৈদ্যুতিন চৌম্বক কয়েল একটি পাতলা তার ব্যবহার করে।

উত্পাদিত চৌম্বকীয় ক্ষেত্রটি স্রোতবাহী কন্ডাক্টারের মধ্য দিয়ে যায় এবং বর্তমানের ঘনত্বের সাথে সমানুপাতিক হবে current এর অর্থ হ'ল প্রতি ইউনিট দৈর্ঘ্যের আরও বেশি টার্ন স্থাপন করা হয়, ক্ষেত্রের তীব্রতা তত বেশি।

ঘন ঘুরিয়ে বাঁকগুলি যত বেশি শক্ত হয়, একটি নির্দিষ্ট দৈর্ঘ্যের সাথে আরও বেশি সংখ্যক ফিট হবে, যার ঘনত্ব এবং ফলস্বরূপ ক্ষেত্র বৃদ্ধি পাবে। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটগুলি প্লাস্টিক বা অন্যান্য উপাদানের পরিবর্তে বার্নিশ দিয়ে অন্তরক কেবল ব্যবহার করার অন্য কারণ, যা বেধ যুক্ত করে।

solenoid

চিত্র 2-র মতো একটি সোলোনয়েড বা নলাকার বৈদ্যুতিন চৌম্বকটিতে, চৌম্বকীয় ক্ষেত্রটির তীব্রতা নিম্নলিখিত সম্পর্কের দ্বারা দেওয়া হবে:

বি =.n⋅I

যেখানে বি হ'ল চৌম্বকীয় ক্ষেত্র (বা চৌম্বকীয় আনয়ন), যা আন্তর্জাতিক ব্যবস্থার এককগুলিতে টেসলার মধ্যে পরিমাপ করা হয়, μ মূলটির চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা, n প্রতি মিটার প্রতি ঘুর বা ঘুর সংখ্যা এবং শেষ অবধি বর্তমান I যা এম্পস (এ) এ পরিমাপ করা হয় যা ঘুরার মাধ্যমে ঘুরিয়ে দেয়।

আয়রন কোরটির চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা তার খাদের উপর নির্ভর করে এবং সাধারণত বায়ুর বহনযোগ্যতা 200 এবং 5000 গুণমানের মধ্যে থাকে। আয়রন কোর ছাড়াই বৈদ্যুতিন চৌম্বকটির ক্ষেত্রে ফলস্বরূপ ক্ষেত্রটি একই গুণক দ্বারা গুণিত হয়। বায়ুর প্রবেশযোগ্যতা প্রায় শূন্যতার সমান, যা μ ₀ = 1.26 × 10 ^-6 T * m / A হয় is

এটা কিভাবে কাজ করে?

বৈদ্যুতিন চৌম্বকটির ক্রিয়াকলাপটি বোঝার জন্য চৌম্বকত্বের পদার্থবিজ্ঞান বোঝা দরকার।

চলুন আমি একটি সরল সরল তারের সাথে কারেন্ট আই বহন করব, এই স্রোতটি তারের চারপাশে চৌম্বকীয় ক্ষেত্র বি তৈরি করে।

চিত্র 3. স্ট্রেইট ওয়্যার দ্বারা উত্পাদিত চৌম্বকীয় ক্ষেত্র। সূত্র: উইকিমিডিয়া কমন্স

সোজা তারের চারপাশে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের লাইনগুলি সীসা তারের চারপাশে ঘনকীয় বৃত্ত। ক্ষেত্র রেখাগুলি ডান হাতের নিয়ম মেনে চলে, অর্থাৎ ডান হাতের থাম্বটি যদি স্রোতের দিকে নির্দেশ করে, ডান হাতের অন্য চারটি আঙুল চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের রেখার সঞ্চালনের দিক নির্দেশ করবে।

একটি সরল তারের চৌম্বক ক্ষেত্র

এর থেকে দূরত্বে সরল তারের কারণে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রটি হ'ল:

মনে করুন আমরা কেবলটি বাঁকিয়েছি যাতে এটি একটি বৃত্ত বা লুপ তৈরি করে, তার পরে তার অভ্যন্তরের চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের লাইনগুলি একত্রিত হয়ে সমস্তকে একই দিকে নির্দেশ করে, যোগ এবং শক্তিশালী করে। লুপ বা বৃত্তের অভ্যন্তরীণ অংশে ক্ষেত্রটি বাইরের অংশের চেয়ে বেশি তীব্র হয়, যেখানে ক্ষেত্রের রেখা পৃথক এবং দুর্বল হয়।

চিত্র 4. চৌম্বকীয় ক্ষেত্রটি একটি বৃত্তে একটি তারের দ্বারা উত্পাদিত। সূত্র: উইকিমিডিয়া কমন্স

একটি লুপের কেন্দ্রে চৌম্বকীয় ক্ষেত্র

ব্যাসার্ধের একটি লুপের কেন্দ্রের ফলস্বরূপ চৌম্বকীয় ক্ষেত্র যা আমার বর্তমান একটি বহন করে:

প্রতিবার আমরা কেবলটি বাঁকালে এর প্রভাবটি বৃদ্ধি পায় যাতে এটিতে দুটি, তিন, চার,… এবং অনেকগুলি টার্ন থাকে। যখন আমরা খুব নিকটতম কয়েল সহ একটি বসন্তের আকারে কেবলটি বাতাস করি তখন বসন্তের অভ্যন্তরের চৌম্বকক্ষেত্রটি সমান এবং খুব তীব্র হয়, অন্যদিকে এটি কার্যত শূন্য থাকে।

মনে করুন আমরা 1 সেন্টিমিটার দীর্ঘ এবং 1 সেন্টিমিটার ব্যাসের 30 টার্নের সর্পিলের মধ্যে তারটি ঘোরালাম। এটি প্রতি মিটারে 3000 টার্নের ঘনত্ব দেয়।

আদর্শ solenoid চৌম্বক ক্ষেত্র

একটি আদর্শ সোলোনয়েডের মধ্যে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রটি এর দ্বারা প্রদত্ত হয়:

সংক্ষিপ্তসার হিসাবে, একটি কেবলের জন্য আমাদের গণনা যা 1 এম্পিয়ার বর্তমান বহন করে এবং মাইক্রোটেস্লাসে চৌম্বক ক্ষেত্র গণনা করে, সর্বদা বিভিন্ন কনফিগারেশনে কেবল থেকে 0.5 সেমি দূরে:

1. স্ট্রেইট কেবল: 40 মাইক্রোটেস্লাস।
2. 1 সেন্টিমিটার ব্যাসের একটি বৃত্তে কেবল: 125 মাইক্রোটেস্লাস।
3. 1 সেন্টিমিটারে 300 টার্নের সর্পিল: 3770 মাইক্রোটেস্লাস = 0.003770 টেসলা।

তবে যদি আমরা সর্পিলটিতে 100 এর আপেক্ষিক অনুমতি সহ একটি আয়রন কোর যুক্ত করি তবে ক্ষেত্রটি 100 গুণ গুণিত হয়, এটি 0.37 টেসলা।

সোলেনয়েড আকারে তড়িৎ চৌম্বকটি ক্রস বিভাগ এ এর ​​লোহা মূলের একটি অংশে যে শক্তি প্রয়োগ করে তা গণনা করাও সম্ভব:

1.6 টেসলার একটি স্যাচুরেশন চৌম্বকীয় ক্ষেত্রটি ধরে নিয়ে, বৈদ্যুতিন চৌম্বক দ্বারা ব্যবহৃত লোহা কোর অঞ্চলের প্রতি বর্গমিটার অংশে শক্তি 10 ^ 6 কিলোগ্রাম বলের সমান 10 ^ 6 নিউটন হবে, যা প্রতি 0.1 টন হয় ক্রস বিভাগের বর্গ মিটার।

এর অর্থ হ'ল 1.6 টেসলা একটি স্যাচুরেশন ফিল্ড সহ একটি তড়িৎচুম্বক 1 সেন্টিমিটার ² এর ক্রস বিভাগের সাথে একটি লোহার কোরতে 10 কেজি একটি শক্তি প্রয়োগ করে ।

বৈদ্যুতিন চৌম্বক অ্যাপ্লিকেশন

ইলেক্ট্রোম্যাগনেটগুলি অনেকগুলি গ্যাজেট এবং ডিভাইসের অংশ। উদাহরণস্বরূপ, তারা ভিতরে উপস্থিত:

- বৈদ্যুতিক মোটর.

- বিকল্প এবং ডায়নামোস

- স্পিকার

- ইলেক্ট্রোমেকানিকাল রিলে বা সুইচগুলি।

- বৈদ্যুতিক ঘন্টা।

- প্রবাহ নিয়ন্ত্রণের জন্য সোলোনয়েড ভালভ।

- কম্পিউটার হার্ড ড্রাইভ।

- স্ক্র্যাপ ধাতু উত্তোলন ক্রেন।

- শহুরে বর্জ্য থেকে ধাতু বিভাজক।

- ট্রেন এবং ট্রাকের জন্য বৈদ্যুতিন ব্রেক।

- পারমাণবিক চৌম্বকীয় অনুরণন ইমেজিং মেশিন।

এবং আরও অনেক ডিভাইস।

তথ্যসূত্র

1. গার্সিয়া, এফ। চৌম্বকীয় ক্ষেত্র। থেকে প্রাপ্ত: www.sc.ehu.es
2. টেগুয়েয়া, জে। এবং মার্টিনা, ই। চৌম্বকবাদ। কম্পাস থেকে স্পিনে। থেকে উদ্ধার করা হয়েছে: Bibliotecadigital.ilce.edu.mx।
3. সিয়ারস, জেমেনস্কি 2016. আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের সাথে বিশ্ববিদ্যালয় পদার্থবিজ্ঞান। 14 তম। সম্পাদনা খণ্ড 2.921-954।
4. উইকিপিডিয়া। তড়িচ্চুম্বক। পুনরুদ্ধার: উইকিপিডিয়া ডটকম থেকে
5. উইকিপিডিয়া। তড়িচ্চুম্বক। পুনরুদ্ধার: উইকিপিডিয়া ডটকম থেকে
6. উইকিপিডিয়া। Magnetization। পুনরুদ্ধার: উইকিপিডিয়া ডটকম থেকে