स्थायी चुंबक बनाने के सभी संभावित तरीकों को जोसेफ हेनरी की छात्र नोटबुक में सूचीबद्ध किया गया है, जिसे प्रिंसटन विश्वविद्यालय में रखा गया है। हेनरी, १८वीं सदी के अमेरिकी भौतिक विज्ञानी, माइकल फैराडे के साथ - के रूप में जाने जाते हैं विद्युत प्रौद्योगिकी के पिता, इसलिए इसमें कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि उनके द्वारा वर्णित विधियों में से एक का उपयोग करता है बिजली। यह पता चला है कि यदि आपके पास सही प्रकार की धातु की छड़ और पर्याप्त विद्युत शक्ति है, तो विद्युत चुम्बकीय प्रेरण रॉड को एक मजबूत स्थायी चुंबक में बदल सकता है। कितना मजबूत? फ्रिज चुंबक से निश्चित रूप से मजबूत।
चुंबकत्व क्या है?
चुंबकत्व और बिजली केवल संबंधित नहीं हैं, वे एक ही सिक्के के दो पहलू हैं, और यह था हेनरी और फैराडे द्वारा स्वतंत्र रूप से खोजे गए विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना, जिसके कारण यह हुआ अहसास इलेक्ट्रॉनों में स्पिन होता है, जो प्रत्येक परमाणु को एक छोटा चुंबकीय क्षेत्र देता है। कुछ धातुओं के अंदर इलेक्ट्रॉनों को एक ही दिशा में घूमने के लिए प्रेरित करना संभव है, और यह धातु को चुंबकीय गुण देता है। ऐसा करने वाली धातुओं की सूची लंबी नहीं है, लेकिन लोहा उनमें से एक है और क्योंकि स्टील लोहे से बनता है, इसलिए इसे चुम्बकित भी किया जा सकता है।
चुंबक बनाने के तरीके
एक साधारण लोहे या स्टील की छड़ को चुंबक में बदलने के लिए हेनरी ने जिन विधियों का उल्लेख किया है, वे हैं:
- रॉड को धातु के एक टुकड़े से रगड़ें जो पहले से ही चुम्बकित है।
- छड़ को दो चुम्बकों से रगड़ें, एक चुम्बक के उत्तरी ध्रुव को छड़ के केंद्र से एक सिरे तक खींचते हुए, जबकि आप दूसरे चुम्बक के दक्षिणी ध्रुव को विपरीत दिशा में खींचते हैं।
- बार को लंबवत लटकाएं और इसे हथौड़े से बार-बार मारें। यदि आप रॉड को गर्म करते हैं तो चुंबकीय प्रभाव अधिक मजबूत होता है।
- एक विद्युत प्रवाह के साथ एक चुंबकीय क्षेत्र को प्रेरित करें।
प्रत्येक विधि का अंतिम परिणाम छड़ में इलेक्ट्रॉनों को एक ही दिशा में घूमने के लिए प्रेरित करना है। चूंकि बिजली इलेक्ट्रॉनों से बनी होती है, इसलिए यह एक अच्छी धारणा है कि अंतिम विधि सबसे कुशल है।
अपना खुद का चुंबक बनाना
आपको स्टील, लोहे या किसी अन्य सामग्री से बनी छड़ की आवश्यकता होती है जिसे चुम्बकित किया जा सकता है। (संकेत: कई अन्य विकल्प नहीं हैं।) एक १० डी या बड़ा स्टील की कील एकदम सही है। यदि आप सुनिश्चित नहीं हैं कि यह स्टील है, तो इसका परीक्षण करने के लिए एक छोटे चुंबक का उपयोग करें। आपको एक या दो फुट इंसुलेटेड तांबे के तार और एक शक्ति स्रोत की भी आवश्यकता होती है, जैसे डी-सेल बैटरी या एक कम वोल्टेज ट्रांसफार्मर जिसे आप एक आउटलेट में प्लग कर सकते हैं। यदि आप एक ट्रांसफॉर्मर चुनते हैं, तो सुनिश्चित करें कि इसमें टर्मिनल हैं जिनसे आप तारों को जोड़ सकते हैं।
कील को चुम्बकित करने के लिए, तार को उसके चारों ओर लपेटें, जितने कुंडल आप बना सकते हैं। आपके द्वारा पहले से घाव किए गए कॉइल के ऊपर तार को ओवरलैप करना ठीक है। जैसे-जैसे आप कॉइल की संख्या बढ़ाते हैं, आगमनात्मक क्षेत्र की ताकत और आपका चुंबक बढ़ता जाता है, इसलिए उदार बनें। तारों के सिरों को मुक्त छोड़ दें, और एक इंच का इन्सुलेशन हटा दें ताकि आप उन्हें शक्ति स्रोत से जोड़ सकें।
तारों को बिजली के स्रोत से कनेक्ट करें और बिजली चालू करें। एक या दो मिनट के लिए बिजली चालू रखें और फिर इसे बंद कर दें। लोहे के कुछ बुरादे के ऊपर नाखून को पकड़कर उसकी जांच करें। इसे अब चुम्बकित किया जाना चाहिए और बिजली बंद होने पर भी बुरादे को आकर्षित करना चाहिए।
ताकत बढ़ाना
आप कॉइल की संख्या बढ़ाकर चुंबक की ताकत बढ़ा सकते हैं। उदाहरण के लिए, यदि आप कॉइल की संख्या को दोगुना करते हैं, तो आप आगमनात्मक क्षेत्र की ताकत को दोगुना कर देते हैं। हालाँकि, जब आप ऐसा करने के लिए तार की लंबाई बढ़ाते हैं, तो आप विद्युत प्रतिरोध बढ़ाते हैं, जिससे तार से बहने वाली धारा की मात्रा कम हो जाती है। चूंकि करंट, जो कि इलेक्ट्रॉनों की गति है, क्षेत्र बनाता है, आगमनात्मक शक्ति कम हो जाती है। वोल्टेज को बढ़ाकर, या तो ट्रांसफार्मर पर सेटिंग बदलकर या बड़ी बैटरी का उपयोग करके इस वर्तमान नुकसान की भरपाई करें।
चेतावनी
वोल्टेज को सुरक्षित सीमा के भीतर रखना सुनिश्चित करें। आप अपने आप को इलेक्ट्रोक्यूट नहीं करना चाहते हैं, न ही आप ऐसा चुंबक बनाना चाहते हैं जो रेफ्रिजरेटर से स्थायी रूप से चिपक जाए।