लेख में बताया गया है कि इलेक्ट्रोमैग्नेट क्या होता है, इसे किस सिद्धांत पर व्यवस्थित किया जाता है और किस क्षेत्र में इस प्रकार के चुंबक का उपयोग किया जाता है।
चुंबकत्व
शायद सबसे आश्चर्यजनक लेकिन सरल शारीरिक प्रतिक्रियाओं में से एक चुंबकत्व है। तीन हजार साल से भी पहले, प्राचीन ग्रीस और चीन के कई वैज्ञानिक "चुंबकीय पत्थरों" के असामान्य गुणों को जानते थे।
हमारे समय में, आप किसी को भी चुम्बक से आश्चर्यचकित नहीं करेंगे, यहाँ तक कि सबसे शक्तिशाली - नियोडिमियम पर आधारित। उन्हें अक्सर ट्रिंकेट के रूप में बेचा जाता है या विभिन्न उपकरणों और तंत्रों के अंदर पाया जा सकता है। हालांकि, कम ही लोग जानते हैं कि वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति के लिए चुंबकत्व कितना महत्वपूर्ण है।
लेकिन 19वीं सदी की शुरुआत में इलेक्ट्रोमैग्नेट जैसे उपकरण का निर्माण किया गया था। तो इलेक्ट्रोमैग्नेट क्या है, यह कैसे काम करता है और इसका उपयोग कहां किया जाता है? हम इस लेख में इस बारे में बात करेंगे।
परिभाषा
विद्युत चुम्बक एक विशेष उपकरण है जिसका संचालन एक विद्युत प्रवाह को लागू करने पर एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। अक्सर, इलेक्ट्रोमैग्नेट में एक प्राथमिक वाइंडिंग और एक कोर होता है जिसमें फेरोमैग्नेटिक गुण होते हैं।
वाइंडिंग आमतौर पर विभिन्न प्रकार के तांबे या एल्यूमीनियम के तार से बनी होती हैमोटाई, आवश्यक रूप से इन्सुलेशन के साथ कवर किया गया। लेकिन सुपरकंडक्टिंग सामग्री से बने इलेक्ट्रोमैग्नेट भी हैं। चुंबकीय सर्किट स्वयं स्टील, लौह-निकल मिश्र धातु या कच्चा लोहा से बने होते हैं। और एड़ी के करंट के नुकसान को कम करने के लिए, चुंबकीय सर्किट संरचनात्मक रूप से पतली चादरों के पूरे सेट से बनाए जाते हैं। अब हम जानते हैं कि विद्युत चुंबक क्या है। आइए इस उपयोगी उपकरण के इतिहास पर करीब से नज़र डालें।
इतिहास
विद्युत चुम्बक के निर्माता विलियम स्टर्जन हैं। यह वह था जिसने 1825 में पहला ऐसा चुंबक बनाया था। संरचनात्मक रूप से, उपकरण लोहे का एक बेलनाकार टुकड़ा था जिसके चारों ओर एक मोटी अछूता तांबे का तार घाव था। जिस समय इसमें से विद्युत धारा प्रवाहित की गई, धातु की छड़ ने चुंबक के गुण प्राप्त कर लिए। और जब करंट का प्रवाह बाधित हुआ, तो डिवाइस ने तुरंत अपना सारा चुंबकत्व खो दिया। यह गुण है - यदि आवश्यक हो तो चालू और बंद करना - जो कई तकनीकी और औद्योगिक क्षेत्रों में विद्युत चुम्बकों के उपयोग की अनुमति देता है।
इलेक्ट्रोमैग्नेट क्या होता है इस सवाल पर हमने विचार किया है। आइए अब इसके मुख्य प्रकारों को देखें। चुंबकीय क्षेत्र बनाने की विधि के आधार पर उन्हें विभाजित किया जाता है। लेकिन उनका कार्य वही रहता है।
दृश्य
इलेक्ट्रोमैग्नेट निम्न प्रकार के होते हैं:
- तटस्थ डीसी। इस तरह के एक उपकरण में, घुमावदार के माध्यम से पारित प्रत्यक्ष विद्युत प्रवाह के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह बनाया जाता है। इसका मतलब यह है कि ऐसे विद्युत चुंबक का आकर्षण बल केवल परिमाण के आधार पर भिन्न होता हैकरंट, और वाइंडिंग में इसकी दिशा से नहीं।
- ध्रुवीकृत डीसी। इस प्रकार के विद्युत चुम्बक की क्रिया दो स्वतंत्र चुम्बकीय फ्लक्स की उपस्थिति पर आधारित होती है। अगर हम ध्रुवीकरण के बारे में बात करते हैं, तो इसकी उपस्थिति आमतौर पर स्थायी चुंबक (दुर्लभ मामलों में, अतिरिक्त विद्युत चुंबक) द्वारा बनाई जाती है, और घुमावदार बंद होने पर एक आकर्षक बल बनाने की आवश्यकता होती है। और ऐसे विद्युत चुम्बक की क्रिया उस विद्युत धारा के परिमाण और दिशा पर निर्भर करती है जो वाइंडिंग में चलती है।
- एसी. ऐसे उपकरणों में विद्युत चुम्बक का तार प्रत्यावर्ती धारा विद्युत द्वारा संचालित होता है। तदनुसार, एक निश्चित आवधिकता के साथ, चुंबकीय प्रवाह अपनी दिशा और परिमाण बदलता है। और आकर्षण बल केवल परिमाण में भिन्न होता है, यही कारण है कि यह एक न्यूनतम से अधिकतम मान तक "स्पंदित" करता है जिसकी आवृत्ति उस विद्युत प्रवाह की आवृत्ति से दोगुनी होती है जो इसे खिलाती है।
हम पहले ही इस बात से परिचित हो चुके हैं कि ये किस प्रकार के होते हैं। अब विद्युत चुम्बकों के उपयोग के उदाहरणों पर विचार करें।
उद्योग
शायद हर कोई कम से कम एक बार, लेकिन इस तरह के एक उपकरण को उठाने वाले विद्युत चुंबक के रूप में देखा। यह विभिन्न व्यासों का एक मोटा "पैनकेक" है, जिसमें आकर्षण का एक बड़ा बल होता है और इसका उपयोग कार्गो, स्क्रैप धातु और सामान्य रूप से किसी भी अन्य धातु को ले जाने के लिए किया जाता है। इसकी सुविधा इस तथ्य में निहित है कि यह बिजली बंद करने के लिए पर्याप्त है - और पूरा भार तुरंत हटा दिया जाता है, और इसके विपरीत। यह लोडिंग और अनलोडिंग की प्रक्रिया को बहुत सरल करता है।
ताकतवैसे, विद्युत चुंबक की गणना निम्न सूत्र द्वारा की जाती है: F=40550∙B^2∙S। आइए इसे और अधिक विस्तार से विचार करें। इस मामले में, एफ किलोग्राम में बल है (न्यूटन में भी मापा जा सकता है), बी प्रेरण मूल्य है, और एस डिवाइस का कार्य सतह क्षेत्र है।
दवा
19वीं शताब्दी के अंत में, चिकित्सा में विद्युत चुम्बकों का उपयोग किया जाने लगा। ऐसा ही एक उदाहरण एक विशेष उपकरण है जो आंख से विदेशी निकायों (धातु की छीलन, जंग, तराजू, आदि) को हटा सकता है।
और हमारे समय में, विद्युत चुम्बकों का भी व्यापक रूप से चिकित्सा में उपयोग किया जाता है, और शायद इन उपकरणों में से एक जिसके बारे में सभी ने सुना है वह है एमआरआई। यह चुंबकीय परमाणु अनुनाद के आधार पर काम करता है, और वास्तव में, एक विशाल और शक्तिशाली विद्युत चुंबक है।
तकनीक
इसके अलावा, समान चुम्बकों का उपयोग विभिन्न तकनीकों और इलेक्ट्रॉनिक्स में और घरेलू क्षेत्र में, उदाहरण के लिए, ताले के रूप में किया जाता है। ऐसे ताले सुविधाजनक होते हैं क्योंकि वे बहुत तेज़ और उपयोग में आसान होते हैं, लेकिन साथ ही यह आपात स्थिति में इमारत को डी-एनर्जेट करने के लिए पर्याप्त होता है - और ये सभी खुल जाएंगे, जो आग लगने की स्थिति में बहुत सुविधाजनक है।
और, ज़ाहिर है, सभी रिले का संचालन विद्युत चुंबकत्व के सिद्धांतों पर आधारित है।
जैसा कि आप देख सकते हैं, यह एक बहुत ही महत्वपूर्ण उपकरण है जिसने विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विभिन्न क्षेत्रों में आवेदन पाया है।
