பொருளடக்கத்திற்கு தாண்டவும் | Skip to navigation

Vikaspedia

பகிருங்கள்
கருத்துக்கள்
  • நிலை: திருத்தம் செய்யலாம்

மின்காந்தவியல்

மின்காந்தவியல் (ELECTRO MAGNETISM) பற்றிய தகவல்கள் இங்கு விவரிக்கப்பட்டுள்ளன.

அறிமுகம்

மின்னியல் துறையில் காந்த சக்தி மிக முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. காந்த சக்தியை அடிப்படையாக கொண்டு ஜெனரேட்டர்கள், மோட்டார்கள், மின்சார கருவிகள் மற்றும் மின்மாற்றிகள் போன்றவை செயல்படுகின்றன. மேலும் தொலைக்காட்சி பெட்டி, வானொலி, ஆகாய விமானம் போன்ற முக்கிய சாதனங்களிலும் காந்த சக்தியை அடிப்படையாக கொண்டு செயல்படும் கருவிகள் உள்ளன. காந்தம் மற்றும் அவற்றின் பயன்பாடுகளையும் மின்சார கருவிகளில் அது எந்த அளவு பயன்படுகிறது என்பதையும் காணலாம்.

மின்காந்தப்பொருட்கள்

காந்த மூலப் பொருட்களானது தன்னுள் காந்த கோடுகளை ஏற்கும் தன்மையை (Permeability) பொறுத்து வகைப்படுத்தப்படுகிறது.

டயா காந்த மூலப்பொருட்கள்

எந்த காந்த மூலப்பொருளின் காந்த கோடுகளை ஏற்கும் தன்மை ஒன்றுக்கு குறைவாக உள்ளதோ அவை டயா காந்த மூலப்பொருட்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இவை காந்தத்தால் விலக்கப்படும். எ.கா ஈயம், தந்தம், தாமிரம், கண்ணாடி, மெர்குரி.

பாரா காந்த மூலப்பொருட்கள்

எந்த காந்த மூலப்பொருளின் காந்த கோடுகளை தன்னுள் ஏற்குதம் தன்மை ஒன்றைவிட அதிகமாக உள்ளதோ அவ்வகை மூலப்பொருட்கள் பாரா காந்த மூலப்பொருட்கள் என்று அழைக்கப்படுகிறது. பாரா காந்த மூலப்பொருட்கள் காந்தத்தினால் சிறிதளவே கவரப்படும். எ.கா. காப்பர் சல்பேட் ஆக்ஸிஜன், பிளாட்டினம், அலுமினியம்.

ஃபெரோ காந்த மூலப்பொருட்கள் (Ferro Magnetic Materials)

எந்த காந்த மூலப்பொருட்களின் காந்த கோடுகளை தன்னுள் ஏற்கும் தன்மை ஆயிரக்கணக்கில் அதிகமாக இருக்கிறதோ, அப்பொருட்கள் ஃபெரோ காந்த மூலப்பொருட்கள் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இவ்வகை மூலப்பொருட்கள் காந்தத்தால் அதிக அளவு கவர்ந்து இழுக்கப்படும். எ.கா. இரும்பு, கோபால்ட் நிக்கல்

நிலைகாந்தம் (Permanent Magnet)

நிலைக்காந்தம் என்பது தன்னுள் உண்டாக்கப்பட்ட காந்தத் தன்மையை இழக்காத காந்தங்களைக் குறிக்கும். நிலைக்காந்தங்கள் கார்பன், எஃகு, நிக்கல், கோபால்ட் போன்ற உலோகங்களால் தயாரிக்கப்படுகிறது, நிலைக்காந்தம் தயாரிக்க காந்தமாக்கப்பட வேண்டிய உலோகத்தின் மீது ஒரு கடத்தயைச் சுற்றி கடத்தியில் நேர்மின்னோட்டம் செலுத்தப்படுகிறது.

மின்காந்தம்

மின்காந்தம் என்பது மின்சாரத்தை செலுத்தும் போது மட்டும் உண்டாகும் காந்தத் தன்மையை குறிக்கும், மின்காந்தம் தயாரிக்க தேனிரும்புத் துண்டு பயன்படுத்தப்படுகிறது. தேனிரும்புத் துண்டின் மீது ஒரு சுருளைச் (Coil) சுற்றி மின்சாரத்தை செலுத்தும் போது தேனிரும்புத் துண்டானது மின்காந்தத் தன்மையைப் பெறுகிறது. மின்சாரத்தை நிறுத்தியவுடன் தேனிரும்புத் துண்டு காந்தத் தன்மையை இழந்து விடும்.

மின்னோட்டத்தினால் ஏற்படும் காந்த விளைவுகள்

ஒரு கடத்தியின் வழியே மின்சாரம் செல்லும் போது கடத்தியைச் சுற்றி காந்தப்புலம் உண்டாகும். உண்டாகும் காந்தப் புலத்தின் அளவானது கடத்தியின் வழியே செல்லும் மின்சாரத்தின் அளவைப் பொறுத்து அமையும். கடத்தியைச் சுற்றி உண்டாகும் காந்தப் புலத்தின் திசை வலது கை விதி (Right Handrule), மேக்ஸ் வெல்லின் தக்கை திருகு விதி ஆகியவைகள் மூலம் கண்டறியலாம்.

வலது கைவிதி

இவ்விதியானது ஒரு கடத்தியின் வழியே மின்சாரம் செல்லும் போது கடத்தியைச் சுற்றி உண்டாகும் காந்தப் புலத்தின் திசையைக் கண்டறியப் பயன்படுகிறது. இவ்விதியின் படி வலது கையின் கட்டைவிரல் மின்சாரம் செல்லும் திசையைக் குறித்தால் மற்ற மடக்கும் விரல்கள் காந்தப்புலத்தின் திசையைக் குறிக்கும்.

மேக்ஸ்வெல்லின் தக்கை திருகு விதி (Maxwels Cork Screw Rule)

இவ்விதியானது ஒரு கடத்தியின் வழியே மின்சாரம் செல்லும் போது கடத்தியைச் சுற்றி உண்டாகும் காந்தப் புலத்தின் திசையைக் கண்டறியப் பயன்படுகிறது. இவ்விதியின் படி வலது பக்க மரையுடைய ஒரு தக்கை திருகியை மின்சாரம் செல்லும் திசையில் முடுக்கினால் திருகியின் தலைப்பகுதி சுழலும் திசை காந்தப்புலத்தின் திசையைக் குறிக்கும்.

காந்தபாயம்

காந்தப் பொருளின் காந்தப்பாயம் என்பது ஒரு பொருளில் உற்பத்தியாகக் கூடிய காந்தத் தன்மைக்கும் காற்றிலுள்ள காந்த தன்மைக்கும் உள்ள விகிதம். இதன் அலகு u ஆகும். இந்நிலைக்கு காந்த பாயம் என்று பெயர். பின்பு காந்தமாக்கும் விசையானது மின்சாரத்தை குறைப்பதன் மூலம் குறைக்கப்படுகிறது. மின்சாரம் முற்றிலும் நிறுத்தப்பட்ட பின்பும் காந்த கோடுகளின் செறிவு உலோகத்தில் OC அளவு தங்கி விடுகிறது. இந்த OC அளவானது உலோகத்தின் Retentivity அல்லது Remanence என்று அழைக்கப்படுகிறது. பின்பு மின்சாரத்தின் திசை மாற்றி அதாவது காந்தமாக்கும் விசையின் திசையை மாற்றி செலுத்தும் போது காந்தமாக்கும் விசை OD அளவு உயரும் பொழுது உலோகத்தில் தேங்கி இருந்த காந்த கோடுகளின் செறிவு (Residual Magnetism) உலோகத்தலிருந்து நீக்கப்படுகிறது. இந்த காந்தமாக்கும் விசை (OD) இவ்வுலோகத்தின் Coercive Force அல்லது Coercivity என்று அழைக்கப்படுகிறது. பின்பு மின்சாரத்தின் அளவை மேலும் உயர்த்தும் போது அதாவது OE அளவு உயரும் போது மீண்டும் காந்த திகட்டல் (Magnetic Saturation) ஏற்படுகிறது.

பின்பு மின்சாரத்தின் அளவு குறைக்கப்படுகிறது. மின்சாரம் முற்றிலும் நிறுத்திய பின்பு உலோகத்தில் OF அளவு காந்த கோடுகளின் செறிவு தங்கி விடுகிறது. பின்பு மின்சாரம் திசை மாற்றி உயர்த்தும் பொழுது OG அளவு மின்சாரம் உயர்கிறது. இந்நிலையில் உலோகத்தில் தேங்கி உள்ள காந்த கோடுகளின் செறிவு நீக்கப்படுகிறது. அதே திசையில் மின்சாரத்தின் அளவு OM அளவிற்கு உயரும் போது மீண்டும் காந்த பாயம் ஏற்படுகிறது. மேற்கண்ட நிகழ்வில் ஒரு உலோகமானது முதலில் காந்தமாக்கப்படுகிறது. பின்பு காந்த தன்மை நீக்கப்படுகிறது. பின்பு காந்தமாக்கப்படுகிறது. மீண்டும் காந்த தன்மை நீக்கப் படுகிறது. பின்பு காந்தமாக்கப்படுகிறது. இதனால் கணித வரை படத்தில் ஒரு காந்த தயக்க வலையம் வரையமுடிகிறது. இந்த தயக்க வளையத்தை பயன்படுத்தி தயக்க விரையம் கண்டறியப்படுகிறது.

காந்தப்புலத்தில் தேங்கியுள்ள சக்தி

காந்தப் புலத்தை உருவாக்க சக்தி செலவிடப்படுகிறது. உருவான காந்தப்புலத்தை நிலைநிறுத்த சக்தி தேவையில்லை. உதாரணத்திற்கு ஒரு மின் காந்தத்தை எடுத்துக் கொள்வோம். அதற்கு செலுத்தப்படும் சக்தி இரு வகைகளில் செலவிடப்படுகிறது. 1) ஒரு பகுதி PR இழப்பாக செலவிடப்படுகிறது. 2) ஒரு பகுதி காந்தக் கோடுகளை உற்பத்தி செய்து நிலை ஆற்றலாக காந்த புலத்தில் சேமித்து வைக்கப்படுகிறது. இவ்வாறு சக்தி காந்தப் புலத்தில் சேமிக்கப்படுவது ஒருநிலை ஆற்றல் உயரமான இடத்தில் சேமிக்கப்படுவதற்கு சமமாகும். அதாவது m நிறைவுடைய ஒரு பொருளை h உயரத்தில் வைக்கும் போது mgh என்ற நிலை ஆற்றல் உள்ளது. இவ்வாற்றலை பராமரிக்க மேலும் சக்தி தேவையில்லை. இதே போன்று காந்த புலத்தில் சேமிக்கப்பட்ட மின்னாற்றலை பராமரிக்க சக்தி தேவையில்லை. ஒரு கம்பிச் சுருளில் சீரான மின்சாரம் மாறும்போது மாறும் மின்சாரமானது தானே உருவாக்கும் மின் இயக்கு விசையை எதிர்க்க வேண்டியுள்ளது. இவ்வெதிர்ப்பை சமாளிக்க சக்தி தேவைப்படுகிறது. இவ்வாறு செலவிடப்படும் சக்தி காந்தப்புலத்தில் சேமிக்கப்படுகிறது.

ஆதாரம் : தமிழ்நாடு ஆசிரியர் கல்வியியல் ஆராய்ச்சி மையம்

Filed under:
3.0
கருத்தைச் சேர்

(மேற்கண்ட தகவலில் உங்களுக்கு ஏதாவது கருத்துக்கள்/ஆலோசனைகள் இருந்தால், இங்கே பதிவு செய்யவும்)

Enter the word
நெவிகடிஒன்
Back to top