क्या मैग्नेट को मजबूत बनाता है?

चुम्बकत्व चुम्बक द्वारा उत्पन्न बल क्षेत्र का नाम है। इसके माध्यम से चुम्बक कुछ धातुओं को दूर से आकर्षित करते हैं, जिससे वे बिना किसी स्पष्ट कारण के करीब आ जाते हैं। यह वह साधन भी है जिसके द्वारा चुम्बक एक दूसरे को प्रभावित करते हैं। सभी चुम्बकों में दो ध्रुव होते हैं, जिन्हें "उत्तर" और "दक्षिण" ध्रुव कहा जाता है। जैसे चुंबकीय ध्रुव एक दूसरे को आकर्षित करते हैं, जबकि विपरीत चुंबकीय ध्रुव एक दूसरे को दूर धकेलते हैं। वह पर कई अलग चुंबक के प्रकार शक्ति के विभिन्न स्तरों के साथ। कुछ चुम्बक मुश्किल से इतने मजबूत होते हैं कि कागज को फ्रिज में रख सकें। अन्य कारों को उठाने के लिए काफी मजबूत हैं।

यह समझने के लिए कि चुंबक को क्या मजबूत बनाता है, आपको चुंबकत्व के विज्ञान के इतिहास के बारे में कुछ समझना चाहिए। 19वीं शताब्दी के प्रारंभ में, चुंबकत्व का अस्तित्व सर्वविदित था, जैसा कि बिजली का अस्तित्व था। इन्हें आम तौर पर दो पूरी तरह से अलग घटनाओं के रूप में माना जाता था। हालांकि, 1820 में, भौतिक विज्ञानी हंस क्रिश्चियन ओर्स्टेड ने साबित किया कि विद्युत धाराएं चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती हैं। इसके तुरंत बाद, 1855 में, एक अन्य भौतिक विज्ञानी, माइकल फैराडे ने साबित किया कि चुंबकीय क्षेत्र बदलने से विद्युत धाराएँ उत्पन्न हो सकती हैं। इस प्रकार यह दिखाया गया कि बिजली और चुंबकत्व एक ही घटना का हिस्सा हैं।

सभी पदार्थ परमाणुओं से बने होते हैं, और सभी परमाणु छोटे विद्युत आवेशों से बने होते हैं। प्रत्येक परमाणु के केंद्र में एक धनात्मक विद्युत आवेश वाला पदार्थ का एक छोटा घना झुरमुट होता है। प्रत्येक नाभिक के चारों ओर ऋणात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉनों का एक छोटा सा बड़ा बादल होता है, जो परमाणु के नाभिक के विद्युत आकर्षण के कारण होता है।

इलेक्ट्रॉन निरंतर गतिमान रहते हैं। वे घूम रहे हैं और साथ ही परमाणुओं के चारों ओर घूम रहे हैं, और कुछ इलेक्ट्रॉन एक परमाणु से दूसरे में भी जाते हैं। प्रत्येक गतिमान इलेक्ट्रॉन एक छोटा विद्युत प्रवाह होता है, क्योंकि विद्युत प्रवाह केवल एक गतिमान विद्युत आवेश होता है। इसलिए, जैसा कि ओर्स्टेड ने दिखाया, प्रत्येक परमाणु में प्रत्येक इलेक्ट्रॉन अपना छोटा चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है।

नेशनल हाई मैग्नेटिक फील्ड लेबोरेटरी के क्रिस्टन कॉइन के अनुसार, अधिकांश सामग्रियों में ये छोटे चुंबकीय क्षेत्र कई अलग-अलग दिशाओं में इंगित करते हैं और इसलिए एक-दूसरे को रद्द कर देते हैं। उत्तरी ध्रुव अक्सर दक्षिणी ध्रुवों के बगल में होते हैं, और पूरी वस्तु का शुद्ध चुंबकीय क्षेत्र शून्य के करीब होता है।

जब कुछ सामग्री बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में आती है, तो यह तस्वीर बदल जाती है। बाहरी चुंबकीय क्षेत्र उन सभी छोटे चुंबकीय क्षेत्रों को पंक्तिबद्ध करने के लिए मजबूर करता है। इसका उत्तरी ध्रुव सभी छोटे उत्तरी ध्रुवों को एक ही दिशा में धकेलता है: इससे दूर। यह सभी छोटे चुंबकीय दक्षिणी ध्रुवों को अपनी ओर खींचती है। यह सामग्री के अंदर के छोटे चुंबकीय क्षेत्र को एक साथ जोड़ देता है। परिणाम समग्र रूप से वस्तु में एक मजबूत शुद्ध चुंबकीय क्षेत्र है।

बाहरी चुंबकीय क्षेत्र जितना अधिक शक्तिशाली होता है, उतना ही अधिक चुंबकीयकरण होता है। यह पहला कारक है जो यह निर्धारित करता है कि चुंबक कितना मजबूत बनता है। दूसरा वह सामग्री है जिससे चुंबक बना है। विभिन्न सामग्रियां विभिन्न शक्तियों के चुम्बक उत्पन्न करती हैं। उच्च चुंबकीय पारगम्यता वाले (जो इस बात का माप है कि वे चुंबकीय क्षेत्रों के प्रति कितने संवेदनशील हैं) सबसे मजबूत चुंबक बनाते हैं। इस कारण से, कुछ सबसे मजबूत चुम्बक बनाने के लिए शुद्ध लोहे का उपयोग किया जाता है।