চুম্বক হল আকর্ষণীয় বস্তু যা শতাব্দীর পর শতাব্দী ধরে মানুষের কল্পনাকে ধরে রেখেছে।প্রাচীন গ্রীক থেকে শুরু করে আধুনিক বিজ্ঞানীরা, মানুষ চুম্বকের কাজ করার পদ্ধতি এবং তাদের অনেক প্রয়োগ দেখে আগ্রহী হয়েছে।স্থায়ী চুম্বক হল এক ধরনের চুম্বক যা বাইরের চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে না থাকা সত্ত্বেও তার চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য বজায় রাখে। আমরা স্থায়ী চুম্বক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রগুলির গঠন, বৈশিষ্ট্য এবং প্রয়োগ সহ এর পিছনে বিজ্ঞান অন্বেষণ করব।
বিভাগ 1: চুম্বকত্ব কি?
চৌম্বকত্ব বলতে নির্দিষ্ট কিছু পদার্থের ভৌত সম্পত্তিকে বোঝায় যা তাদেরকে চৌম্বক ক্ষেত্রের সাহায্যে অন্যান্য পদার্থকে আকর্ষণ বা প্রতিহত করতে দেয়।এই উপকরণগুলিকে চৌম্বক বলা হয় বা চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য রয়েছে।
চৌম্বকীয় পদার্থগুলি চৌম্বকীয় ডোমেনের উপস্থিতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যা মাইক্রোস্কোপিক অঞ্চল যেখানে পৃথক পরমাণুর চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি সারিবদ্ধ থাকে।যখন এই ডোমেনগুলি সঠিকভাবে সারিবদ্ধ করা হয়, তখন তারা একটি ম্যাক্রোস্কোপিক চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে যা উপাদানের বাইরে সনাক্ত করা যায়।
চৌম্বকীয় পদার্থকে দুটি ভাগে ভাগ করা যায়: ফেরোম্যাগনেটিক এবং প্যারাম্যাগনেটিক।ফেরোম্যাগনেটিক উপাদান দৃঢ়ভাবে চৌম্বকীয়, এবং লোহা, নিকেল এবং কোবাল্ট অন্তর্ভুক্ত।বহিরাগত চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতেও তারা তাদের চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য বজায় রাখতে সক্ষম।অন্যদিকে, প্যারাম্যাগনেটিক উপাদানগুলি দুর্বলভাবে চৌম্বকীয় এবং এতে অ্যালুমিনিয়াম এবং প্ল্যাটিনামের মতো উপাদান অন্তর্ভুক্ত থাকে।বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের সাপেক্ষে তারা শুধুমাত্র চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে।
বৈদ্যুতিক মোটর, জেনারেটর এবং ট্রান্সফরমার সহ আমাদের দৈনন্দিন জীবনে চুম্বকত্বের অনেকগুলি ব্যবহারিক প্রয়োগ রয়েছে।চৌম্বকীয় উপকরণগুলি হার্ড ড্রাইভের মতো ডেটা স্টোরেজ ডিভাইসে এবং ম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স ইমেজিং (এমআরআই) এর মতো মেডিকেল ইমেজিং প্রযুক্তিতেও ব্যবহৃত হয়।
বিভাগ 2: চৌম্বক ক্ষেত্র
চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি চুম্বকত্বের একটি মৌলিক দিক এবং একটি চুম্বক বা কারেন্ট-বহনকারী তারের চারপাশের এলাকাকে বর্ণনা করে যেখানে চৌম্বকীয় শক্তি সনাক্ত করা যায়।এই ক্ষেত্রগুলি অদৃশ্য, তবে চৌম্বকীয় পদার্থের গতিবিধি বা চৌম্বক এবং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া দ্বারা তাদের প্রভাব লক্ষ্য করা যায়।
চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি বৈদ্যুতিক চার্জের গতিবিধি দ্বারা তৈরি হয়, যেমন একটি তারে ইলেকট্রনের প্রবাহ বা একটি পরমাণুতে ইলেকট্রনগুলির ঘূর্ণন।চৌম্বক ক্ষেত্রের দিক এবং শক্তি এই চার্জগুলির অভিযোজন এবং গতিবিধি দ্বারা নির্ধারিত হয়।উদাহরণস্বরূপ, একটি বার চুম্বকের মধ্যে, চৌম্বক ক্ষেত্রটি মেরুতে সবচেয়ে শক্তিশালী এবং কেন্দ্রে সবচেয়ে দুর্বল এবং ক্ষেত্রের দিকটি উত্তর মেরু থেকে দক্ষিণ মেরু পর্যন্ত।
একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি সাধারণত টেসলা (T) বা গাউস (G) এর এককে পরিমাপ করা হয় এবং ক্ষেত্রের দিকটি ডান হাতের নিয়ম ব্যবহার করে বর্ণনা করা যেতে পারে, যা বলে যে যদি ডান হাতের বুড়ো আঙুল নির্দেশ করে স্রোতের দিক, তারপর আঙ্গুলগুলি চৌম্বক ক্ষেত্রের দিকে কুঁকড়ে যাবে।
মোটর এবং জেনারেটর, ম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স ইমেজিং (এমআরআই) মেশিন এবং হার্ড ড্রাইভের মতো ডেটা স্টোরেজ ডিভাইসে সহ চৌম্বক ক্ষেত্রের অনেকগুলি ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে।এগুলি বিভিন্ন বৈজ্ঞানিক এবং প্রকৌশল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতেও ব্যবহৃত হয়, যেমন কণা ত্বরণকারী এবং চৌম্বকীয় লেভিটেশন ট্রেনগুলিতে।
ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিজম, কোয়ান্টাম মেকানিক্স এবং পদার্থ বিজ্ঞান সহ অধ্যয়নের অনেক ক্ষেত্রের জন্য চৌম্বক ক্ষেত্রের আচরণ এবং বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝা অপরিহার্য।
বিভাগ 3: স্থায়ী চুম্বকের রচনা
একটি স্থায়ী চুম্বক, যা "স্থায়ী চৌম্বক উপাদান" বা "স্থায়ী চুম্বক উপাদান" নামেও পরিচিত, এটি সাধারণত ফেরোম্যাগনেটিক বা ফেরিম্যাগনেটিক পদার্থের সমন্বয়ে গঠিত।এই উপকরণগুলিকে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র ধরে রাখার ক্ষমতার জন্য বেছে নেওয়া হয়, যা তাদেরকে সময়ের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ চৌম্বকীয় প্রভাব তৈরি করতে দেয়।
স্থায়ী চুম্বকগুলিতে ব্যবহৃত সবচেয়ে সাধারণ ফেরোম্যাগনেটিক উপকরণগুলি হল লোহা, নিকেল এবং কোবাল্ট, যা তাদের চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করতে অন্যান্য উপাদানগুলির সাথে মিশ্রিত করা যেতে পারে।উদাহরণস্বরূপ, নিওডিয়ামিয়াম চুম্বক হল এক ধরনের বিরল-পৃথিবী চুম্বক যা নিওডিয়ামিয়াম, লোহা এবং বোরন দ্বারা গঠিত, যখন সামারিয়াম কোবাল্ট চুম্বকগুলি সামারিয়াম, কোবাল্ট, লোহা এবং তামা দ্বারা গঠিত।
স্থায়ী চুম্বকগুলির সংমিশ্রণটি যে তাপমাত্রায় তারা ব্যবহার করা হবে, চৌম্বক ক্ষেত্রের পছন্দসই শক্তি এবং দিক এবং উদ্দেশ্যযুক্ত প্রয়োগের মতো কারণগুলির দ্বারাও প্রভাবিত হতে পারে।উদাহরণস্বরূপ, কিছু চুম্বক উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করার জন্য ডিজাইন করা যেতে পারে, অন্যগুলি একটি নির্দিষ্ট দিকে একটি শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করার জন্য ডিজাইন করা হতে পারে।
তাদের প্রাথমিক চৌম্বকীয় উপাদানগুলি ছাড়াও, স্থায়ী চুম্বকগুলিতে ক্ষয় বা ক্ষতি রোধ করার জন্য আবরণ বা প্রতিরক্ষামূলক স্তরগুলিও অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে, সেইসাথে বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহারের জন্য নির্দিষ্ট আকার এবং আকার তৈরি করার জন্য আকৃতি এবং মেশিনিং অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে।
বিভাগ 4: স্থায়ী চুম্বকের প্রকার
স্থায়ী চুম্বককে তাদের গঠন, চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য এবং উত্পাদন প্রক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে বিভিন্ন প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে।এখানে স্থায়ী চুম্বকের কিছু সাধারণ প্রকার রয়েছে:
1.নিওডিয়ামিয়াম চুম্বক: এই বিরল আর্থ চুম্বকগুলি নিওডিয়ামিয়াম, লোহা এবং বোরন দ্বারা গঠিত এবং এটি সবচেয়ে শক্তিশালী স্থায়ী চুম্বক উপলব্ধ।তাদের উচ্চ চৌম্বকীয় শক্তি রয়েছে এবং মোটর, জেনারেটর এবং চিকিৎসা সরঞ্জাম সহ বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহার করা যেতে পারে।
2. সামারিয়াম কোবাল্ট চুম্বক: এই বিরল আর্থ চুম্বকগুলি সামারিয়াম, কোবাল্ট, লোহা এবং তামা দিয়ে গঠিত এবং তাদের উচ্চ-তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা এবং জারা প্রতিরোধের জন্য পরিচিত।এগুলি অ্যারোস্পেস এবং প্রতিরক্ষার মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এবং উচ্চ-কার্যকারিতা মোটর এবং জেনারেটরে ব্যবহৃত হয়।
3.ফেরাইট চুম্বক: সিরামিক চুম্বক নামেও পরিচিত, ফেরাইট চুম্বকগুলি আয়রন অক্সাইডের সাথে মিশ্রিত একটি সিরামিক উপাদান দিয়ে গঠিত।বিরল আর্থ ম্যাগনেটের তুলনায় তাদের কম চৌম্বকীয় শক্তি রয়েছে, তবে স্পিকার, মোটর এবং রেফ্রিজারেটর চুম্বকের মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে আরও সাশ্রয়ী এবং ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
4. অ্যালনিকো চুম্বক: এই চুম্বকগুলি অ্যালুমিনিয়াম, নিকেল এবং কোবাল্ট দিয়ে গঠিত এবং উচ্চ চৌম্বকীয় শক্তি এবং তাপমাত্রা স্থিতিশীলতার জন্য পরিচিত।এগুলি প্রায়শই সেন্সর, মিটার এবং বৈদ্যুতিক মোটরগুলির মতো শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়।
5. বন্ডেড চুম্বক: এই চুম্বকগুলি একটি বাইন্ডারের সাথে চৌম্বকীয় পাউডার মিশিয়ে তৈরি করা হয় এবং জটিল আকার এবং আকারে তৈরি করা যেতে পারে।এগুলি প্রায়শই সেন্সর, স্বয়ংচালিত উপাদান এবং চিকিৎসা সরঞ্জামের মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়।
স্থায়ী চুম্বক প্রকারের পছন্দ নির্দিষ্ট প্রয়োগের প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে, যার মধ্যে প্রয়োজনীয় চৌম্বক শক্তি, তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা, খরচ এবং উত্পাদন সীমাবদ্ধতা রয়েছে।
বিভাগ 5: চুম্বক কিভাবে কাজ করে?
চুম্বক একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে কাজ করে যা অন্যান্য চৌম্বকীয় পদার্থের সাথে বা বৈদ্যুতিক স্রোতের সাথে যোগাযোগ করে।চৌম্বক ক্ষেত্রটি উপাদানের চৌম্বক মুহূর্তগুলির প্রান্তিককরণ দ্বারা তৈরি করা হয়, যা মাইক্রোস্কোপিক উত্তর এবং দক্ষিণ মেরু যা একটি চৌম্বকীয় শক্তি তৈরি করে।
একটি স্থায়ী চুম্বক, যেমন একটি বার চুম্বক, চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি একটি নির্দিষ্ট দিকে সারিবদ্ধ থাকে, তাই চৌম্বক ক্ষেত্রটি মেরুতে সবচেয়ে শক্তিশালী এবং কেন্দ্রে সবচেয়ে দুর্বল।একটি চৌম্বকীয় উপাদানের কাছাকাছি স্থাপন করা হলে, চৌম্বকীয় ক্ষেত্রটি উপাদানটির উপর একটি বল প্রয়োগ করে, হয় চৌম্বকীয় মুহূর্তের অভিযোজনের উপর নির্ভর করে এটিকে আকর্ষণ করে বা প্রতিহত করে।
একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটে, তারের কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত বৈদ্যুতিক প্রবাহ দ্বারা চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয়।বৈদ্যুতিক প্রবাহ একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে যা তড়িৎ প্রবাহের দিকে লম্ব এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি কয়েলের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্টের পরিমাণ সামঞ্জস্য করে নিয়ন্ত্রণ করা যায়।ইলেক্ট্রোম্যাগনেটগুলি মোটর, স্পিকার এবং জেনারেটরের মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
চৌম্বক ক্ষেত্র এবং বৈদ্যুতিক স্রোতের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া জেনারেটর, ট্রান্সফরমার এবং বৈদ্যুতিক মোটর সহ অনেক প্রযুক্তিগত অ্যাপ্লিকেশনের ভিত্তি।একটি জেনারেটরে, উদাহরণস্বরূপ, তারের একটি কুণ্ডলীর কাছে একটি চুম্বকের ঘূর্ণন তারের মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহকে প্ররোচিত করে, যা বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।একটি বৈদ্যুতিক মোটরে, মোটরের চৌম্বক ক্ষেত্র এবং তারের কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্টের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া একটি টর্ক তৈরি করে যা মোটরের ঘূর্ণনকে চালিত করে।
এই বৈশিষ্ট্য অনুসারে, আমরা কাজের সময় একটি বিশেষ অঞ্চলে চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি বাড়ানোর জন্য স্প্লিসিংয়ের জন্য একটি বিশেষ চৌম্বকীয় মেরু বিন্যাস ডিজাইন করতে পারি, যেমন হ্যালবেক
পোস্টের সময়: মার্চ-24-2023