চৌম্বকীয় উপাদান: বৈশিষ্ট্য, কাজ, প্রকার, পার্থক্য এবং তাদের প্রয়োগ

বিভিন্ন ধরনের পদার্থ এবং পদার্থ রয়েছে যা চার্জযুক্ত কণা দ্বারা গঠিত: যেমন; ইলেকট্রন এবং প্রোটন। এই উপকরণগুলি কিছু ধরণের চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য দেখাতে পারে যখন তারা একটি বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের দ্বারা চুম্বকিত হয় যা চৌম্বকীয় পদার্থ হিসাবে পরিচিত। এই উপাদানগুলির চৌম্বক ক্ষেত্রে প্ররোচিত বা স্থায়ী চৌম্বকীয় মুহূর্ত রয়েছে। এই উপাদানগুলির চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করার জন্য, সাধারণত, উপাদানটি একটি প্রমিত চৌম্বক ক্ষেত্রে অবস্থিত, তারপর চৌম্বক ক্ষেত্রটি পরিবর্তিত হয়। আধুনিক প্রযুক্তিতে, এই উপকরণগুলি একটি মূল ভূমিকা পালন করে এবং এগুলি এর জন্য উল্লেখযোগ্য উপাদান ট্রান্সফরমার , মোটর, এবং জেনারেটর. এই নিবন্ধটি উপর সংক্ষিপ্ত তথ্য প্রদান করে চৌম্বকীয় উপকরণ .

চৌম্বক পদার্থ কি?

বাহ্যিকভাবে প্রয়োগকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রে চুম্বকীয় পদার্থগুলিকে চৌম্বকীয় পদার্থ বলা হয়। যখনই তারা চুম্বকের প্রতি আকৃষ্ট হয় তখন এই পদার্থগুলি চুম্বকীয়করণও পায়। এই উপকরণগুলির উদাহরণ হল; আয়রন, কোবাল্ট এবং নিকেল।

এই উপকরণগুলি চৌম্বকীয়ভাবে শক্ত (বা) চৌম্বকীয়ভাবে নরম উপকরণগুলিতে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়।

চৌম্বকীয়ভাবে শক্ত পদার্থগুলি একটি খুব শক্তিশালী বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের মাধ্যমে চুম্বকীয় হয় যা একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেট দ্বারা উত্পন্ন হয়। এই উপকরণগুলি প্রধানত স্থায়ী চুম্বক তৈরির জন্য ব্যবহৃত হয় যা সাধারণত পরিবর্তনযোগ্য পরিমাণে লোহা, নিকেল, অ্যালুমিনিয়াম, কোবাল্ট এবং বিরল আর্থ উপাদান যেমন সামারিয়াম, নিওডিয়ামিয়াম এবং ডিসপ্রোসিয়ামের সমন্বয়ে তৈরি করা হয়।

চৌম্বকীয়ভাবে নরম পদার্থগুলি খুব সহজেই চুম্বকীয় হয় যদিও প্ররোচিত চুম্বকত্ব অস্থায়ী। উদাহরণস্বরূপ, যদি আপনি একটি স্ক্রু ড্রাইভার বা পেরেক দিয়ে একটি স্থায়ী চুম্বক স্ট্রোক করেন, তাহলে এটি সাময়িকভাবে চুম্বক হয়ে যাবে এবং এর দুর্বল চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করবে কারণ প্রচুর পরিমাণে লোহা পরমাণু বহিরাগত চৌম্বক ক্ষেত্রের মাধ্যমে একটি অনুরূপ দিকে সাময়িকভাবে সারিবদ্ধ করা হয়।

বৈশিষ্ট্য

চৌম্বক উপাদান বৈশিষ্ট্য পদার্থবিজ্ঞানের সবচেয়ে মৌলিক ধারণাগুলির মধ্যে একটি। সুতরাং, বৈশিষ্ট্য প্রধানত অন্তর্ভুক্ত; প্যারাম্যাগনেটিজম, ফেরোম্যাগনেটিজম এবং অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিজম যা নীচে আলোচনা করা হয়েছে।

প্যারাম্যাগনেটিজম হল এক ধরনের চুম্বকত্ব যেখানে কিছু উপাদান বাহ্যিকভাবে প্রয়োগ করা চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা দুর্বলভাবে আকৃষ্ট হয়। এটি প্রয়োগকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের দিকনির্দেশের মধ্যে অভ্যন্তরীণ এবং প্ররোচিত চৌম্বক ক্ষেত্র গঠন করে। প্যারাম্যাগনেটিজমে, জোড়াহীন ইলেকট্রনগুলি এলোমেলোভাবে সাজানো হয়।

ফেরোম্যাগনেটিজম এমন একটি ঘটনা যেখানে লোহার মতো একটি উপাদান চুম্বক হয়ে যায় এবং সেই পর্যায়ের জন্য একটি বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে চুম্বকীয় থাকে। ফেরোম্যাগনেটিজমে, জোড়াবিহীন ইলেকট্রন সবই সংযুক্ত থাকে।

অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিজম হল এক ধরণের চৌম্বকীয় ক্রম যা প্রধানত ঘটে যখনই সংলগ্ন পরমাণুর (বা) আয়নগুলির চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি বিপরীত দিকে সারিবদ্ধ হয় এবং এর ফলে শূন্য নেট চৌম্বকীয় মুহূর্ত হয়। সুতরাং এই আচরণটি প্রধানত প্রতিবেশী আয়ন বা পরমাণুর মধ্যে বিনিময় মিথস্ক্রিয়া, যা সিস্টেমের শক্তি হ্রাস করার জন্য অ্যান্টি-সমান্তরাল প্রান্তিককরণে সহায়তা করে। সাধারণত, অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিক উপকরণগুলি একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রার অধীনে চৌম্বকীয় ক্রম প্রদর্শন করে যা নামে পরিচিত; নীল তাপমাত্রা। এই তাপমাত্রার উপর উপাদান প্যারাম্যাগনেটিক হয়ে যাবে এবং এটি তার অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিক বৈশিষ্ট্য হারায়।

চৌম্বকীয় পদার্থ কিভাবে কাজ করে?

এই উপাদানগুলির ছোট অঞ্চল রয়েছে যেখানে চৌম্বকীয় মুহূর্তকে একটি নির্দিষ্ট দিকে পরিচালিত করা যেতে পারে যাকে চৌম্বকীয় ডোমেন বলা হয় যা প্রধানত উপাদানগুলির একচেটিয়া কর্মক্ষমতার জন্য দায়ী। উপাদানের সম্পূর্ণ শক্তি অ্যানিসোট্রপি শক্তি, বিনিময় শক্তি এবং চৌম্বকীয় শক্তি দ্বারা অবদান রাখতে পারে। যখনই চৌম্বকীয় উপাদানের আকার হ্রাস করা হয়, তখনই এটি উপাদানের বিভিন্ন ডোমেনকে উন্নত করে। তাই ম্যাগনেটো-স্ট্যাটিক শক্তির মধ্যে হ্রাসের কারণে, আরও ডোমেন দেয়াল বিনিময় এবং অ্যানিসোট্রপি শক্তি বাড়াবে। সুতরাং, ডোমেনের আকার চৌম্বকীয় উপাদানের প্রকৃতি নির্ধারণ করবে।

চৌম্বকীয় মুহূর্ত কিছু পদার্থের জন্য স্থির নয় যেগুলির সমালোচনামূলক সুপারপ্যারাম্যাগনেটিজম ব্যাসের তুলনায় ছোট কণার ব্যাস রয়েছে। যখনই কণার ব্যাস সুপারপ্যারাম্যাগনেটিজম এবং একক ডোমেনের সমালোচনামূলক ব্যাসের মধ্যে থাকবে, তখনই চৌম্বকীয় মুহূর্ত স্থিতিশীল হবে।

চৌম্বকীয় পদার্থের প্রকার

বাজারে বিভিন্ন ধরণের চৌম্বকীয় পদার্থ পাওয়া যায় যা নীচে আলোচনা করা হল।

প্যারাম্যাগনেটিক উপাদান

এই উপকরণগুলি চুম্বকের মতো দৃঢ়ভাবে আকৃষ্ট হয় না; টিনের ম্যাগনেসিয়াম, অ্যালুমিনিয়াম এবং আরও অনেক কিছু। এই উপকরণগুলির ছোট আপেক্ষিক ব্যাপ্তিযোগ্যতা আছে কিন্তু অ্যালুমিনিয়ামের ব্যাপ্তিযোগ্যতার মতো ধনাত্মক হল: 1.00000065। এই উপাদানগুলি শুধুমাত্র চুম্বকীয় হয় যখনই তারা একটি খুব শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রের উপর অবস্থিত হয় এবং তারা চৌম্বক ক্ষেত্রের দিক নির্দেশ করে।

যখনই একটি শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র বাহ্যিকভাবে সরবরাহ করা হয়, তখন স্থায়ী চৌম্বকীয় ডাইপোলগুলি প্রয়োগকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের জন্য স্ব-সমান্তরালে তাদের সামঞ্জস্য করে এবং একটি ইতিবাচক চুম্বককরণে বৃদ্ধি পায়। ডাইপোল অভিযোজন যদি প্রয়োগকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের সমান্তরাল হয় সম্পূর্ণ না হয়, তাহলে চুম্বকায়ন অত্যন্ত ছোট।

ডায়ম্যাগনেটিক উপাদান

পারদ, দস্তা, সীসা, কাঠ, তামা, রৌপ্য, সালফার, বিসমাথ ইত্যাদির মতো চুম্বকের মাধ্যমে এই পদার্থগুলিকে বিকর্ষণ করা হয় তাকে ডায়ম্যাগনেটিক পদার্থ বলে। এই উপকরণগুলির একটি ব্যাপ্তিযোগ্যতার সামান্য নীচে রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, তামার উপাদানের ব্যাপ্তিযোগ্যতা হল 0.000005, বিসমাথ উপাদান হল 0.00083 এবং কাঠের উপাদান হল 0.9999995৷

যখন এই উপাদানগুলি একটি অত্যন্ত শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রে অবস্থিত, তখন এই উপাদানগুলি সামান্য চুম্বকীয় হবে এবং প্রয়োগকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের বিপরীত দিকে কাজ করবে। এই ধরনের পদার্থে, কক্ষপথের বিপ্লব এবং নিউক্লিয়াসের চারপাশে ইলেক্ট্রনের অক্ষীয় ঘূর্ণনের কারণে দুটি বেশ দুর্বল চৌম্বক ক্ষেত্র রয়েছে।

ফেরোম্যাগনেটিক উপাদান

চৌম্বক ক্ষেত্রের মাধ্যমে প্রবলভাবে আকৃষ্ট হওয়া এই ধরনের পদার্থকে ফেরোম্যাগনেটিক পদার্থ বলে। এই উপকরণগুলির উদাহরণ হল; নিকেল, লোহা, কোবাল্ট, ইস্পাত, ইত্যাদি। এই উপকরণগুলির অত্যন্ত উচ্চ ব্যাপ্তিযোগ্যতা রয়েছে যা কয়েকশ থেকে হাজার পর্যন্ত।

এই উপাদানগুলির মধ্যে চৌম্বকীয় ডাইপোলগুলিকে সহজভাবে বিভিন্ন ডোমেনে সাজানো হয় যেখানে পৃথক ডাইপোল বিন্যাস উল্লেখযোগ্যভাবে নিখুঁত হয় এবং এটি শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করতে পারে। সাধারণত, এই ডোমেনগুলি এলোমেলোভাবে সাজানো হয় এবং প্রতিটি ডোমেনের চৌম্বক ক্ষেত্র অন্যটির মাধ্যমে বাতিল করা হয় এবং পুরো উপাদানটি চুম্বকের আচরণ দেখায় না।

যখনই এই উপকরণগুলিতে একটি বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্র সরবরাহ করা হয়, তখন ডোমেনগুলি বাহ্যিক ক্ষেত্রকে সমর্থন করার জন্য নিজেদেরকে পুনর্বিন্যাস করবে এবং একটি খুব শক্তিশালী অভ্যন্তরীণ চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করবে। বাহ্যিক ক্ষেত্রের বাদ দিয়ে, বেশিরভাগ ডোমেন অপেক্ষা করে এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের দিকনির্দেশে সংযুক্ত হতে থাকে।
অতএব, এই উপাদানগুলির চৌম্বক ক্ষেত্র টিকে থাকে এমনকি যখনই বাহ্যিক ক্ষেত্রটি চলে যায়। তাই এই প্রধান সম্পত্তি স্থায়ী চুম্বক উত্পাদন করার জন্য ব্যবহৃত হয় যা আমরা প্রতিদিন ব্যবহার করি। স্থায়ী চুম্বক তৈরিতে ব্যবহৃত উপাদানগুলি সাধারণত লোহা, নিকেল, নিওডিয়ামিয়াম, কোবাল্ট ইত্যাদির মতো উচ্চতর ফেরোম্যাগনেটিক হয়।

জন্য এই লিঙ্ক পড়ুন অনুগ্রহ করে ফেরোম্যাগনেটিক উপাদান .

চৌম্বকীয় কাঁচামাল

সাধারণত, বিশ্বব্যাপী স্থায়ী চুম্বকগুলি বিভিন্ন ধরণের উপকরণ দিয়ে তৈরি করা হয় এবং প্রতিটি উপাদানের আলাদা বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এই উপকরণ প্রধানত অন্তর্ভুক্ত; আলনিকো, নমনীয় রাবার, ফেরাইট, সামারিয়াম কোবাল্ট এবং নিওডিয়ামিয়াম যা নীচে আলোচনা করা হয়েছে।

ফেরইটস

ফেরোম্যাগনেটিক পদার্থের বিশেষ গ্রুপ যা ফেরোম্যাগনেটিক এবং নন-ফেরোম্যাগনেটিক পদার্থের মধ্যে মধ্যম অবস্থান দখল করে তাকে ফেরাইট বলে। এই উপকরণগুলিতে সূক্ষ্ম ফেরোম্যাগনেটিক উপাদান কণা রয়েছে যা উচ্চ ব্যাপ্তিযোগ্যতা ধারণ করে এবং একটি বাঁধাই রজনের মাধ্যমে পারস্পরিকভাবে রাখা হয়। ফেরাইটে, উৎপন্ন চুম্বকীয়করণ খুবই পর্যাপ্ত যদিও তাদের চৌম্বকীয় সম্পৃক্ততা ফেরোম্যাগনেটিক পদার্থের মতো বেশি নয়।

এই উপকরণগুলি তৈরি করা ব্যয়বহুল নয় যা তাদের চৌম্বকীয় শক্তির সাথে সম্পর্কিত। বিরল আর্থ উপকরণের তুলনায় এগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে দুর্বল তবে এমনকি বেশ কয়েকটি বাণিজ্যিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এখনও এগুলি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এই উপকরণ ক্ষয় এবং demagnetization প্রতিরোধের মত শক্তি আছে.

নিওডিয়ামিয়াম

নিওডিয়ামিয়াম একটি অত্যন্ত বিরল পৃথিবীর উপাদান (Nd) এবং এর পারমাণবিক সংখ্যা 60 এটি কেবল 1885 সালে অস্ট্রিয়ান রসায়নবিদ কার্ল অয়ার ফন ওয়েলসবাচ দ্বারা আবিষ্কৃত হয়েছিল। এই উপাদানটি বোরন, লোহা এবং অন্যান্য উপাদানের চিহ্নগুলির মাধ্যমে মিশ্রিত হয়। যেমন; প্রাসিওডিয়ামিয়াম এবং ডিসপ্রোসিয়াম Nd2Fe14b নামক একটি ফেরোম্যাগনেটিক অ্যালয় তৈরি করতে যা অত্যন্ত শক্তিশালী চৌম্বকীয় উপাদান। নিওডিয়ামিয়াম চুম্বক বিভিন্ন শিল্প ও আধুনিক বাণিজ্যিক যন্ত্রপাতিগুলিতে অন্যান্য ধরণের উপাদান প্রতিস্থাপন করে।

আলনিকো

অ্যালুমিনিয়াম, নিকেল এবং কোবাল্টের সংক্ষিপ্ত রূপ হল 'অ্যালনিকো' যেখানে এই তিনটি প্রধান উপাদান বেশিরভাগ অ্যালনিকো চৌম্বকীয় উপাদান তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। বিরল আর্থ ম্যাগনেটের তুলনায় এই চুম্বকগুলি খুব শক্তিশালী স্থায়ী চুম্বক। অ্যালনিকো চুম্বকগুলিকে স্থায়ী চুম্বক দিয়ে প্রতিস্থাপিত করা যেতে পারে মোটর , লাউডস্পিকার এবং জেনারেটর।

সামারিয়াম কোবাল্ট

এই চুম্বকগুলি 1970 এর দশকের গোড়ার দিকে ইউএস এয়ার ফোর্স ম্যাটেরিয়ালস ল্যাবরেটরি দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল। সামারিয়াম কোবাল্ট বা SmCo হল একটি চৌম্বকীয় উপাদান যা অস্বাভাবিক পৃথিবীর উপাদানগুলির একটি সংকর ধাতু দিয়ে তৈরি; সামারিয়াম, হার্ড মেটাল কোবাল্ট, আয়রন ট্রেস, হাফনিয়াম, তামা, প্রাসিওডিয়ামিয়াম এবং জিরকোনিয়াম। সামারিয়াম কোবাল্ট চুম্বক নিওডিয়ামিয়ামের মতো বিরল আর্থ ম্যাগনেট কারণ সামারিয়াম হল নিওডিয়ামিয়ামের মতো একই রকম বিরল আর্থ গ্রুপের উপাদানের একটি উপাদান।

চৌম্বকীয় উপকরণ বনাম অ-চৌম্বকীয় উপাদান

এই দুটি উপকরণের মধ্যে পার্থক্য নীচে আলোচনা করা হয়েছে।

তুলনা

বিভিন্ন চৌম্বকীয় পদার্থের মধ্যে তুলনা নীচে আলোচনা করা হয়েছে।

অ্যাপ্লিকেশন

দ্য চৌম্বকীয় পদার্থের প্রয়োগ নিম্নলিখিত অন্তর্ভুক্ত.

• এগুলি বিদ্যুৎ ব্যবহার করে এমন যন্ত্রপাতিগুলিতে বিদ্যুৎ তৈরি এবং বিতরণ করতে ব্যবহৃত হয়।
• এগুলি অডিও, ভিডিওটেপ এবং কম্পিউটার ডিস্কে ডেটা স্টোরেজের জন্য ব্যবহার করা হয়।
• এই উপকরণগুলি জীবন, উত্পাদন, জাতীয় প্রতিরক্ষা বিজ্ঞান ও প্রযুক্তিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
• এগুলি বিদ্যুৎ প্রযুক্তির মধ্যে বিভিন্ন ট্রান্সফরমার এবং মোটর, ইলেকট্রনিক প্রযুক্তির মধ্যে বিভিন্ন চৌম্বকীয় উপাদান এবং মাইক্রোওয়েভ টিউব, যোগাযোগ প্রযুক্তির মধ্যে ইনটেনসিফায়ার এবং ফিল্টার, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বন্দুক, গৃহস্থালীর যন্ত্রপাতি এবং জাতীয় প্রতিরক্ষা প্রযুক্তির মধ্যে ম্যাগনেটিক মাইন তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।
• এগুলি খনিজ ও ভূতাত্ত্বিক অনুসন্ধান, মহাসাগর অনুসন্ধান এবং শক্তি, তথ্য, স্থান ও জীববিজ্ঞানের মধ্যে নতুন প্রযুক্তিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
• এই উপকরণগুলি ইলেকট্রনিক প্রযুক্তি ক্ষেত্রে এবং অন্যান্য বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
• এগুলি ইলেকট্রনিক্স, মেডিসিন, ইলেকট্রিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং ইত্যাদি ক্ষেত্রে প্রযোজ্য।
• এগুলি বৈদ্যুতিক মোটর, ট্রান্সফরমার এবং জেনারেটরের মতো ইলেকট্রনিক ও বৈদ্যুতিক ডিভাইস তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।
• এই ধরনের চৌম্বকীয় স্টোরেজ ডিভাইস উত্পাদন ব্যবহার করা হয়; ফ্লপি ডিস্ক, হার্ড ডিস্ক ড্রাইভ এবং চৌম্বকীয় টেপ।
• এই ধরনের উপকরণ যেমন চৌম্বকীয় সেন্সর উত্পাদন ব্যবহার করা হয়; হল এফেক্ট সেন্সর, ম্যাগনেটিক ফিল্ড সেন্সর এবং ম্যাগনেটোরেসিটিভ সেন্সর।
• এগুলি যেমন চিকিৎসা সরঞ্জামগুলিতে প্রযোজ্য; এমআরআই মেশিন, পেসমেকার এবং ইমপ্লান্টেবল ড্রাগ ডেলিভারি সিস্টেম।
• এগুলি চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ পদ্ধতিতে ব্যবহার করা হয়, যা অ-চৌম্বকীয় কণা থেকে চৌম্বকীয় কণাকে সংযোগ বিচ্ছিন্ন করতে ব্যবহার করা হয়।
• এই উপকরণগুলি নবায়নযোগ্য শক্তি উৎপাদনে ব্যবহার করা হয় যেমন; জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র এবং বায়ু টারবাইন.

এইভাবে, এই চৌম্বক একটি ওভারভিউ উপকরণ, প্রকার, পার্থক্য, উপকরণ তুলনা, এবং এর প্রয়োগ। এখানে আপনার জন্য একটি প্রশ্ন, একটি চুম্বক কি?