बच्चों के लिए चुंबकीय उत्तोलन परियोजनाएं

यह कोई पक्षी, विमान या सुपरमैन भी नहीं है; यह एक बुलेट ट्रेन है। एक मैग्लेव ट्रेन जमीन से ऊपर उठती है और शक्तिशाली सुपरकंडक्टिंग इलेक्ट्रोमैग्नेट्स द्वारा 300 मील प्रति घंटे तक की गति से चलती है। मैग्लेव मॉडल और अन्य चुंबकीय उत्तोलन परियोजनाओं के साथ प्रयोग करना बच्चों के लिए चुंबकत्व और बिजली के बारे में जानने का एक अच्छा तरीका है।

•••फोटोडिस्क / फोटोडिस्क / गेट्टी छवियां

फेरोमैग्नेटिज्म इलेक्ट्रॉनों की गति द्वारा निर्मित एक प्राकृतिक शक्ति है। अधिकांश तत्वों में घूमने वाले इलेक्ट्रॉनों को विपरीत दिशा में चलने वाले अन्य इलेक्ट्रॉनों के साथ जोड़ा जाता है। कुछ धातुएँ, जैसे कि लोहा, के अधिकांश इलेक्ट्रॉन एक ही दिशा में चलते हैं। यह चुंबकीय बल की रेखाओं का एक क्षेत्र बनाता है जिसे लोहे के बुरादे और एक स्थायी चुंबक का उपयोग करके प्रदर्शित किया जा सकता है। जॉर्जिया स्टेट यूनिवर्सिटी के अनुसार, धातुएं जो चुंबकीय क्षेत्र की ओर आकर्षित होती हैं, उन्हें लौहचुंबकीय धातु कहा जाता है।

चुंबकीय क्षेत्र में धातुओं के आकर्षण को प्रदर्शित करने का एक तरीका फ्लोटिंग पेपर क्लिप प्रयोग करना है। छात्र एक स्थायी चुंबक को एक शेल्फ या बॉक्स पर लगे धातु के ब्रैकेट से जोड़ता है। फिर वह रस्सी के एक टुकड़े को एक पेपर क्लिप से बांध देगा और उसे चुंबक के नीचे रख देगा। चुंबक पेपर क्लिप को ऊपर उठने और स्ट्रिंग के अंत में तैरने का कारण बनता है। बच्चे तार को खींचकर चुंबकीय आकर्षण की ताकत का परीक्षण कर सकते हैं यह देखने के लिए कि पेपर क्लिप चुंबक से कितनी दूर तैरेगी।

प्रतिचुंबकत्व चुंबकीय प्रतिकर्षण है। ग्रेफाइट, कुछ धातुएं जैसे सीसा और बिस्मथ और लगभग सभी कार्बनिक पदार्थ प्रतिचुंबकीय होते हैं क्योंकि वे चुंबकीय बलों को पीछे हटाते हैं। सभी कार्बनिक पदार्थ एक कमजोर प्रतिचुंबकीय बल प्रदर्शित करते हैं जो चुंबकत्व को पीछे हटाता है। हाई फील्ड मैग्नेटिक लेबोरेटरी के अनुसार, एक प्रयोग जो इसे ग्राफिक रूप से प्रदर्शित करता है, एक शक्तिशाली इलेक्ट्रोमैग्नेट पर निलंबित एक जीवित मेंढक का उपयोग करता है।

बच्चे दो ग्रेफाइट प्लेटों के बीच एक छोटे से दुर्लभ पृथ्वी चुंबक को उत्तोलन करने के लिए एक परियोजना का निर्माण करके प्रतिचुंबकीय प्रतिकर्षण का प्रदर्शन कर सकते हैं। आप एक किट के रूप में परियोजना के लिए पुर्जे खरीद सकते हैं या अपना खुद का निर्माण कर सकते हैं। पाइरोलिटिक ग्रेफाइट के दो टुकड़े लकड़ी के फ्रेम पर लगे होते हैं और प्रयोग पर गुरुत्वाकर्षण बल का मुकाबला करने के लिए सस्ते रिंग मैग्नेट की एक श्रृंखला उनके नीचे निलंबित कर दी जाती है। ग्रेफाइट प्लेटों के बीच में एक छोटा दुर्लभ पृथ्वी चुंबक रखा जाता है, जहां यह तैरता रहेगा क्योंकि यह ग्रेफाइट द्वारा प्रतिकर्षित किया जाता है।

•••जुपिटरइमेज/Photos.com/Getty Images

चुंबकीय उत्तोलन को प्रदर्शित करने के लिए एक सरल परियोजना छह रिंग मैग्नेट, एक पेंसिल और कुछ मॉडलिंग क्ले का उपयोग करती है। क्या बच्चे चार रिंग मैग्नेट को कुछ मॉडलिंग क्ले के साथ एक सपाट सतह से जोड़ते हैं। सुनिश्चित करें कि चुम्बकों को समान दूरी पर रखा गया है और समान ध्रुवता का सामना करना पड़ रहा है। दो वलय चुम्बकों को पेंसिल पर रखा जाता है ताकि वे समतल सतह पर चुम्बकों के दो जोड़े के समान दूरी पर हों। कुछ मिट्टी के साथ मैग्नेट के पीछे टेबल टॉप पर एक प्लेइंग कार्ड संलग्न करें ताकि पेंसिल पॉइंट इसके खिलाफ आराम कर सके। बच्चे अब पेंसिल को रिंग मैग्नेट के ऊपर रख सकते हैं और देख सकते हैं कि यह टेबल टॉप के ऊपर लेविट करता है।

समान ध्रुवता के चुंबकीय क्षेत्र एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं। यदि आप दो चुम्बकों के उत्तरी ध्रुवों को एक दूसरे के पास रखते हैं तो वे एक दूसरे से दूर धकेलेंगे। इसी तरह की अवधारणा यूरोप, जापान और चीन की मैग्लेव ट्रेनों में उपयोग में है।

बच्चे कुछ स्ट्रिप मैग्नेट, PTFE टेप और पॉलीस्टाइन फोम का उपयोग करके अपनी खुद की मॉडल मैग्लेव ट्रेन बना सकते हैं। स्ट्रिप मैग्नेट को पॉलीस्टायर्न फोम के एक टुकड़े पर टेप किया जाता है, जिसमें समान ध्रुवता का सामना करना पड़ता है और ट्रैक अधिक पॉलीस्टायर्न फोम से बनी दीवारों से घिरा होता है। ट्रेन फोम का एक टुकड़ा है जिसमें नीचे की ओर चिपके हुए स्थायी चुंबक होते हैं, जिसमें समान ध्रुवता नीचे की ओर होती है क्योंकि ट्रैक ऊपर की ओर होता है। ट्रेन को ट्रैक पर नीचे रखें और इसे ट्रैक पर फिसलने के लिए हल्का धक्का दें। दीवारों के साथ PTFE टेप ट्रेन को अधिक सुचारू रूप से स्लाइड करता है।