हर कोई लंबे समय से चुंबक जैसी किसी वस्तु का आदी रहा है। हमें इसमें कुछ खास नजर नहीं आता। हम आमतौर पर इसे भौतिकी के पाठों या प्रीस्कूलरों के लिए चुंबक के गुणों की चाल के रूप में एक प्रदर्शन के साथ जोड़ते हैं। और शायद ही कोई इस बारे में सोचता है कि रोजमर्रा की जिंदगी में कितने चुम्बक हमें घेर लेते हैं। किसी भी अपार्टमेंट में उनमें से दर्जनों हैं। प्रत्येक स्पीकर, टेप रिकॉर्डर, इलेक्ट्रिक रेजर, घड़ी के उपकरण में एक चुंबक मौजूद होता है। कीलों का घड़ा भी एक होता है।
और क्या?
हम - लोग - कोई अपवाद नहीं हैं। शरीर में बहने वाली जैव धाराओं के लिए धन्यवाद, हमारे चारों ओर इसकी शक्ति की रेखाओं का एक अदृश्य पैटर्न है। पृथ्वी एक विशाल चुंबक है। और भी भव्य - सूर्य की प्लाज्मा गेंद। आकाशगंगाओं और नीहारिकाओं के आयाम, जो मानव मन के लिए समझ से बाहर हैं, शायद ही कभी इस विचार की अनुमति देते हैं कि ये सभी भी चुम्बक हैं।
आधुनिक विज्ञान को नए बड़े और सुपर-शक्तिशाली चुम्बकों के निर्माण की आवश्यकता है, जिसके अनुप्रयोग के क्षेत्र थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन, विद्युत ऊर्जा उत्पादन, सिंक्रोट्रॉन में आवेशित कणों के त्वरण, डूबे हुए जहाजों को उठाने से जुड़े हैं। चुंबकीय गुणों का उपयोग करके एक सुपर मजबूत क्षेत्र बनाएंचुंबक आधुनिक भौतिकी की समस्याओं में से एक है।
स्पष्टीकरण अवधारणा
चुंबकीय क्षेत्र गतिमान आवेश वाले पिंडों पर लगने वाला बल है। यह स्थिर वस्तुओं (या आवेश रहित) के साथ "काम नहीं करता" और विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के रूप में कार्य करता है, जो एक अधिक सामान्य अवधारणा के रूप में मौजूद है।
यदि पिंड अपने चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र बना सकते हैं और स्वयं इसके प्रभाव की शक्ति का अनुभव कर सकते हैं, तो उन्हें चुम्बक कहा जाता है। अर्थात्, ये वस्तुएँ चुम्बकित होती हैं (समान आघूर्ण होती हैं)।
विभिन्न सामग्री बाहरी क्षेत्र में अलग तरह से प्रतिक्रिया करती है। जो अपने भीतर इसकी क्रिया को कमजोर कर देते हैं उन्हें पैरामैग्नेट कहा जाता है, और जो इसे मजबूत करते हैं उन्हें हीरामैग्नेट कहा जाता है। व्यक्तिगत सामग्रियों में बाहरी चुंबकीय क्षेत्र को हजार गुना बढ़ाने का गुण होता है। ये फेरोमैग्नेट (कोबाल्ट, लोहे के साथ निकल, गैडोलीनियम, साथ ही उल्लिखित धातुओं के यौगिक और मिश्र धातु) हैं। उनमें से जो एक मजबूत बाहरी क्षेत्र के प्रभाव में आते हैं, स्वयं चुंबकीय गुण प्राप्त करते हैं, उन्हें कठोर चुंबकीय कहा जाता है। अन्य, जो केवल क्षेत्र के प्रत्यक्ष प्रभाव में चुम्बक की तरह व्यवहार करने में सक्षम हैं और इसके गायब होने के साथ ऐसा करना बंद कर देते हैं, नरम चुंबकीय हैं।
थोड़ा सा इतिहास
लोग बहुत पुराने समय से स्थायी चुंबक के गुणों का अध्ययन कर रहे हैं। इनका उल्लेख प्राचीन यूनान के वैज्ञानिकों के लेखन में 600 वर्ष ईसा पूर्व में मिलता है। प्राकृतिक (प्राकृतिक मूल के) चुम्बक चुंबकीय अयस्क के निक्षेपों में पाए जा सकते हैं। बड़े प्राकृतिक चुम्बकों में सबसे प्रसिद्ध टार्टूस में रखा गया हैविश्वविद्यालय। इसका वजन 13 किलोग्राम है, और इसकी मदद से जो भार उठाया जा सकता है वह 40 किलोग्राम है।
मानव जाति ने विभिन्न लौह चुम्बकों का उपयोग करके कृत्रिम चुम्बक बनाना सीख लिया है। पाउडर का मूल्य (कोबाल्ट, लोहा, आदि से) अपने वजन से 5000 गुना वजन के भार को धारण करने की क्षमता में निहित है। कृत्रिम नमूने स्थायी हो सकते हैं (कठोर चुंबकीय सामग्री से प्राप्त) या इलेक्ट्रोमैग्नेट जिसमें कोर होता है, जिसकी सामग्री नरम चुंबकीय लोहा होती है। उनमें वोल्टेज क्षेत्र घुमावदार के तारों के माध्यम से विद्युत प्रवाह के पारित होने के कारण उत्पन्न होता है, जो कि कोर से घिरा होता है।
चुंबक के गुणों का वैज्ञानिक रूप से अध्ययन करने वाली पहली गंभीर पुस्तक लंदन के चिकित्सक गिल्बर्ट का काम था, जिसे 1600 में प्रकाशित किया गया था। इस काम में चुंबकत्व और बिजली के साथ-साथ लेखक के प्रयोगों के बारे में उस समय उपलब्ध संपूर्ण जानकारी शामिल है।
एक व्यक्ति किसी भी मौजूदा घटना को व्यावहारिक जीवन में ढालने की कोशिश करता है। बेशक, चुंबक कोई अपवाद नहीं था।
चुंबक का उपयोग कैसे किया जाता है
मानवता ने चुंबक के किन गुणों को अपनाया है? इसका दायरा इतना व्यापक है कि हम इस अद्भुत वस्तु के मुख्य, सबसे प्रसिद्ध उपकरणों और अनुप्रयोगों पर केवल संक्षेप में बात कर सकते हैं।
कम्पास जमीन पर दिशा निर्धारित करने के लिए एक प्रसिद्ध उपकरण है। उसके लिए धन्यवाद, वे विमान और जहाजों, भूमि परिवहन और पैदल यात्री यातायात लक्ष्यों के लिए मार्ग प्रशस्त करते हैं। येउपकरण चुंबकीय (सूचक प्रकार) हो सकते हैं, जो पर्यटकों और स्थलाकृतियों द्वारा उपयोग किए जाते हैं, या गैर-चुंबकीय (रेडियो और हाइड्रो कंपास)।
प्राकृतिक चुम्बकों से पहला कंपास 11वीं शताब्दी में बनाया गया था और नेविगेशन में इस्तेमाल किया गया था। उनकी क्रिया अक्ष पर संतुलित चुंबकीय सामग्री से बनी एक लंबी सुई के क्षैतिज तल में मुक्त घूर्णन पर आधारित है। इसका एक सिरा हमेशा दक्षिण की ओर, दूसरा - उत्तर की ओर होता है। इस प्रकार, आप हमेशा कार्डिनल बिंदुओं के संबंध में मुख्य दिशाओं का सटीक पता लगा सकते हैं।
मुख्य क्षेत्र
वे क्षेत्र जहां चुंबक के गुणों ने अपना मुख्य अनुप्रयोग पाया है - रेडियो और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग, इंस्ट्रूमेंटेशन, ऑटोमेशन और टेलीमैकेनिक्स। रिले, चुंबकीय सर्किट, आदि फेरोमैग्नेटिक सामग्री से प्राप्त होते हैं। 1820 में, चुंबक सुई पर कार्य करने के लिए एक वर्तमान-वाहक कंडक्टर की संपत्ति की खोज की गई, जिससे यह मुड़ने के लिए मजबूर हो गया। उसी समय, एक और खोज की गई - समानांतर कंडक्टरों की एक जोड़ी, जिसके माध्यम से एक ही दिशा की धारा गुजरती है, उनमें परस्पर आकर्षण का गुण होता है।
इससे चुम्बक के गुणों के कारण के बारे में एक अनुमान लगाया गया। ऐसी सभी घटनाएं धाराओं के संबंध में उत्पन्न होती हैं, जिनमें चुंबकीय सामग्री के अंदर परिसंचारी भी शामिल है। विज्ञान में आधुनिक विचार पूरी तरह से इस धारणा के अनुरूप हैं।
इंजन और जनरेटर के बारे में
इसके आधार पर कई प्रकार के इलेक्ट्रिक मोटर्स और इलेक्ट्रिक जनरेटर बनाए गए हैं, यानी घूर्णी प्रकार की मशीनें, जिनके संचालन का सिद्धांत यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलने पर आधारित है (भाषणहम जनरेटर के बारे में बात कर रहे हैं) या इलेक्ट्रिकल से मैकेनिकल (इंजन के बारे में)। कोई भी जनरेटर इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन के सिद्धांत पर काम करता है, यानी EMF (इलेक्ट्रोमोटिव फोर्स) एक तार में होता है जो चुंबकीय क्षेत्र में चलता है। विद्युत मोटर एक अनुप्रस्थ क्षेत्र में रखे विद्युत धारा वाले तार में बल की घटना की घटना के आधार पर कार्य करती है।
क्षेत्र की अन्योन्यक्रिया की शक्ति का उपयोग करके जो उनके गतिमान भागों की वाइंडिंग के घुमावों से होकर गुजरती है, उपकरणों को मैग्नेटोइलेक्ट्रिक कार्य कहा जाता है। एक प्रेरण बिजली मीटर दो वाइंडिंग के साथ एक नई शक्तिशाली एसी मोटर के रूप में कार्य करता है। वाइंडिंग के बीच स्थित प्रवाहकीय डिस्क को पावर इनपुट के समानुपाती टॉर्क द्वारा घुमाया जाता है।
और रोजमर्रा की जिंदगी में?
लघु बैटरी से चलने वाली इलेक्ट्रिक कलाई घड़ी सभी से परिचित है। उनका उपकरण, मैग्नेट की एक जोड़ी, इंडक्टर्स की एक जोड़ी और एक ट्रांजिस्टर के उपयोग के लिए धन्यवाद, यांत्रिक घड़ियों की तुलना में उपलब्ध भागों की संख्या के संदर्भ में बहुत सरल है।
चुंबकीय तत्वों से लैस विद्युत चुम्बकीय प्रकार के ताले या सिलेंडर के ताले का तेजी से उपयोग किया जा रहा है। उनमें, चाबी और ताला दोनों एक संयोजन सेट से सुसज्जित हैं। जब सही कुंजी ताले में अच्छी तरह से प्रवेश करती है, तो चुंबकीय ताला के आंतरिक तत्व वांछित स्थिति में आकर्षित होते हैं, जो इसे खोलने की अनुमति देता है।
डायनेमोमीटर का उपकरण और एक गैल्वेनोमीटर (एक अत्यधिक संवेदनशील उपकरण जिसके साथ कमजोर धाराओं को मापा जाता है) मैग्नेट की क्रिया पर आधारित होता है। चुंबक के गुणों ने अपघर्षक के निर्माण में आवेदन पाया है। इसलिएतीक्ष्ण छोटे और बहुत कठोर कण कहलाते हैं जो विभिन्न प्रकार की वस्तुओं और सामग्रियों के यांत्रिक प्रसंस्करण (पीसने, चमकाने, खुरदरा करने) के लिए आवश्यक होते हैं। उनके उत्पादन के दौरान, फेरोसिलिकॉन, जो मिश्रण की संरचना में आवश्यक होता है, आंशिक रूप से भट्टियों के नीचे बस जाता है, और आंशिक रूप से अपघर्षक की संरचना में पेश किया जाता है। इसे वहां से हटाने के लिए मैग्नेट की आवश्यकता होती है।
विज्ञान और संचार
पदार्थों के चुंबकीय गुणों के कारण विज्ञान विभिन्न निकायों की संरचना का अध्ययन करने की क्षमता रखता है। हम केवल मैग्नेटोकेमिस्ट्री या चुंबकीय दोष का पता लगाने (उत्पादों के कुछ क्षेत्रों में चुंबकीय क्षेत्र के विरूपण का अध्ययन करके दोषों का पता लगाने की विधि) का उल्लेख कर सकते हैं।
इनका उपयोग माइक्रोवेव उपकरण, रेडियो संचार प्रणाली (सैन्य और वाणिज्यिक लाइनों), गर्मी उपचार, दोनों घर और खाद्य उद्योग में भी किया जाता है (माइक्रोवेव ओवन सभी के लिए अच्छी तरह से जाना जाता है)। सभी सबसे जटिल तकनीकी उपकरणों और अनुप्रयोगों की गणना करना लगभग असंभव है जिसमें पदार्थों के चुंबकीय गुणों का आज एक लेख के ढांचे के भीतर उपयोग किया जाता है।
चिकित्सा क्षेत्र
निदान और चिकित्सा चिकित्सा का क्षेत्र कोई अपवाद नहीं था। एक्स-रे उत्पन्न करने वाले इलेक्ट्रॉन रैखिक त्वरक के लिए धन्यवाद, ट्यूमर थेरेपी की जाती है, प्रोटॉन बीम साइक्लोट्रॉन या सिंक्रोट्रॉन में उत्पन्न होते हैं, जो स्थानीय दिशात्मकता में एक्स-रे पर लाभ रखते हैं और आंख और मस्तिष्क ट्यूमर के उपचार में दक्षता में वृद्धि करते हैं।
जैविक के लिएविज्ञान, पिछली शताब्दी के मध्य से पहले भी, शरीर के महत्वपूर्ण कार्य किसी भी तरह से चुंबकीय क्षेत्रों के अस्तित्व से जुड़े नहीं थे। वैज्ञानिक साहित्य को कभी-कभी उनके एक या दूसरे चिकित्सीय प्रभावों के बारे में एकल संदेशों से भर दिया जाता था। लेकिन साठ के दशक से, चुंबक के जैविक गुणों के बारे में प्रकाशन एक हिमस्खलन रहा है।
तब और अब
हालांकि, इसके साथ लोगों का इलाज करने का प्रयास कीमियागरों द्वारा 16वीं शताब्दी की शुरुआत में किया गया था। दांत दर्द, तंत्रिका संबंधी विकार, अनिद्रा और आंतरिक अंगों की कई समस्याओं को ठीक करने के कई सफल प्रयास किए गए हैं। ऐसा लगता है कि चुंबक ने चिकित्सा में इसका उपयोग नेविगेशन में बाद में नहीं पाया।
पिछली आधी सदी से, चुंबकीय ब्रेसलेट का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है, जो बिगड़ा हुआ रक्तचाप के रोगियों के बीच लोकप्रिय है। वैज्ञानिकों ने मानव शरीर के प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए चुंबक की क्षमता पर गंभीरता से विश्वास किया। विद्युत चुम्बकीय उपकरणों की मदद से, उन्होंने रक्त प्रवाह की गति को मापना, नमूने लेना या कैप्सूल से आवश्यक दवाएं इंजेक्ट करना सीखा।
चुम्बक आँख में गिरे धातु के छोटे-छोटे कणों को हटा देता है। विद्युत संवेदकों का संचालन इसकी क्रिया पर आधारित होता है (हम में से कोई भी इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम लेने की प्रक्रिया से परिचित है)। हमारे समय में, मानव शरीर पर चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव के अंतर्निहित तंत्र का अध्ययन करने के लिए जीवविज्ञानियों के साथ भौतिकविदों का सहयोग निकट और अधिक आवश्यक होता जा रहा है।
नियोडिमियम चुंबक: गुण और अनुप्रयोग
नियोडिमियम चुम्बक को मानव स्वास्थ्य पर सबसे अधिक प्रभाव डालने वाला माना जाता है। वे शामिल हैंनियोडिमियम, लोहा और बोरॉन। इनका रासायनिक सूत्र NdFeB है। इस तरह के चुंबक का मुख्य लाभ अपेक्षाकृत छोटे आकार के साथ इसके क्षेत्र का मजबूत प्रभाव है। तो, 200 गॉस के बल वाले चुंबक का वजन लगभग 1 ग्राम होता है। तुलना के लिए, समान शक्ति वाले लोहे के चुंबक का वजन लगभग 10 गुना अधिक होता है।
उल्लेखित चुम्बकों का एक और निस्संदेह लाभ अच्छी स्थिरता और सैकड़ों वर्षों तक वांछित गुणों को संरक्षित करने की क्षमता है। एक सदी के दौरान, एक चुंबक अपने गुणों को केवल 1% खो देता है।
नियोडिमियम चुम्बकों का वास्तव में इलाज कैसे किया जाता है?
यह रक्त परिसंचरण में सुधार करता है, रक्तचाप को स्थिर करता है, माइग्रेन से लड़ता है।
नियोडिमियम चुम्बक के गुणों का उपयोग लगभग 2000 वर्ष पूर्व उपचार के लिए किया जाने लगा। इस प्रकार की चिकित्सा का उल्लेख प्राचीन चीन की पांडुलिपियों में मिलता है। तब उपचार मानव शरीर पर चुम्बकित पत्थरों को लगाने से होता था।
चिकित्सा भी उन्हें शरीर से जोड़ने के रूप में मौजूद थी। किंवदंती का दावा है कि क्लियोपेट्रा ने अपने उत्कृष्ट स्वास्थ्य और अलौकिक सुंदरता का श्रेय अपने सिर पर लगातार एक चुंबकीय पट्टी पहनने के लिए दिया है। 10 वीं शताब्दी में, फारसी वैज्ञानिकों ने सूजन और मांसपेशियों की ऐंठन के उन्मूलन की स्थिति में मानव शरीर पर नियोडिमियम मैग्नेट के गुणों के लाभकारी प्रभाव का विस्तार से वर्णन किया। उस समय के बचे हुए सबूतों के अनुसार, मांसपेशियों की ताकत, हड्डियों की ताकत बढ़ाने और जोड़ों के दर्द को कम करने के लिए उनके उपयोग का अंदाजा लगाया जा सकता है।
सभी बीमारियों से…
इस तरह के प्रभाव की प्रभावशीलता का प्रमाण 1530 में प्रकाशित किया गया थाप्रसिद्ध स्विस चिकित्सक Paracelsus द्वारा वर्ष। अपने लेखन में, डॉक्टर ने एक चुंबक के जादुई गुणों का वर्णन किया जो शरीर की शक्तियों को उत्तेजित कर सकता है और आत्म-उपचार का कारण बन सकता है। उन दिनों बड़ी संख्या में बीमारियों को चुम्बक से दूर किया जाने लगा।
इस उपाय की मदद से स्व-उपचार संयुक्त राज्य अमेरिका में युद्ध के बाद के वर्षों (1861-1865) में व्यापक हो गया, जब दवाओं की स्पष्ट रूप से कमी थी। इसका उपयोग दवा और दर्द निवारक दोनों के रूप में किया जाता है।
20वीं शताब्दी से, चुंबक के उपचार गुणों को वैज्ञानिक औचित्य प्राप्त हुआ है। 1976 में, जापानी डॉक्टर निकगावा ने चुंबकीय क्षेत्र की कमी सिंड्रोम की अवधारणा पेश की। अनुसंधान ने इसके सटीक लक्षणों को स्थापित किया है। वे कमजोरी, थकान, प्रदर्शन में कमी और नींद की गड़बड़ी में शामिल हैं। माइग्रेन, जोड़ों और रीढ़ की हड्डी में दर्द, हाइपोटेंशन या उच्च रक्तचाप के रूप में पाचन और हृदय प्रणाली की समस्याएं भी हैं। यह सिंड्रोम और स्त्री रोग के क्षेत्र से संबंधित है, और त्वचा में परिवर्तन होता है। मैग्नेटोथेरेपी के उपयोग से इन स्थितियों को काफी सफलतापूर्वक सामान्य किया जा सकता है।
विज्ञान खड़ा नहीं होता
वैज्ञानिक चुंबकीय क्षेत्र के साथ प्रयोग जारी रखते हैं। जानवरों और पक्षियों और बैक्टीरिया दोनों पर प्रयोग किए जाते हैं। कमजोर चुंबकीय क्षेत्र की स्थितियां प्रायोगिक पक्षियों और चूहों में चयापचय प्रक्रियाओं की सफलता को कम करती हैं, बैक्टीरिया अचानक गुणा करना बंद कर देते हैं। लंबे समय तक क्षेत्र की कमी के साथ, जीवित ऊतक अपरिवर्तनीय परिवर्तन से गुजरते हैं।
यह ऐसी सभी घटनाओं और इसके कारण होने वाली घटनाओं का मुकाबला करने के लिए हैमैग्नेटोथेरेपी का उपयोग उनके द्वारा कई नकारात्मक परिणामों के साथ किया जाता है। ऐसा लगता है कि वर्तमान में चुंबक के सभी उपयोगी गुणों का अभी तक पर्याप्त अध्ययन नहीं किया गया है। डॉक्टरों के पास आगे बहुत सारी दिलचस्प खोजें और नए विकास हैं।
