এই পোস্টে, আমরা প্রধানত কিভাবে একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি বাড়ানোর উপর ফোকাস করব।
চৌম্বক ক্ষেত্রের তীব্রতা চৌম্বক ক্ষেত্রের উত্স অনুসারে বিভিন্ন কারণের উপর নির্ভর করে। যদি উত্সটি সোলেনয়েড হয়, তাহলে চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি তিনটি বিষয়ের উপর নির্ভর করে 1) প্রতি ইউনিট দৈর্ঘ্যে বাঁকের সংখ্যা, 2) কারেন্ট 3) কোরের ভিতরের চৌম্বকীয় উপাদান।
যদি উত্সটি একটি স্থায়ী চুম্বক হয় তবে এটি 1) এর উপর নির্ভর করে ডিপোল মুহূর্ত, 2) উৎস থেকে দূরত্ব 3) এটিকে ঘিরে থাকা উপাদান।
আসুন প্রথমে "সোলেনয়েড" বুঝতে পারি। এটা কি? এবং কিভাবে এর চৌম্বক ক্ষেত্রের তীব্রতা নির্ণয় করা যায়?
একটি সোলেনয়েড হল একটি সাধারণ চৌম্বকীয় ডিভাইস যা আমাদের কাছে পরিচিত।
সোলেনয়েড নামটি গ্রীক শব্দ "সোলেন" থেকে এসেছে, যা একটি পাইপ বা চ্যানেলের প্রতিনিধিত্ব করে। এটি একটি কৃত্রিম চুম্বক যা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিজমের নীতিতে কাজ করে; যখন একটি কারেন্ট একটি পরিবাহীর মধ্য দিয়ে যায়, তখন এটি তার চারপাশে একটি বৃত্তাকার চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে।
সোলেনয়েডের চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি কীভাবে বাড়ানো যায়
যখন তারগুলি কুণ্ডলী আকারে মোড়ানো হয়, তখন এটি অভিন্ন শক্তিশালী তৈরি করে বারের অনুরূপ চৌম্বক ক্ষেত্র এর চারপাশে চুম্বক। প্রান্তের প্রভাব এড়াতে আদর্শ সোলেনয়েডের দৈর্ঘ্য তার ব্যাসের তুলনায় অনেক বড়।
সোলেনয়েডের একটি ইউনিফর্ম আছে চৌম্বক ক্ষেত্র ভিতরে এবং এর বাইরে একটি নগণ্য চৌম্বক ক্ষেত্র।
সোলেনয়েডের চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি এই সূত্র দ্বারা দেওয়া হয়
B=μ0nI
কোথায়, μ0 মুক্ত স্থানের ব্যাপ্তিযোগ্যতা,
n হল প্রতি একক দৈর্ঘ্যের বাঁকের সংখ্যা,
আমি এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্টের পরিমাণ।
উপরের সমীকরণ থেকে, এটি সহজেই উপসংহারে পৌঁছানো যায় যে সোলেনয়েডের চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি প্রধানত নির্ভর করে
চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি বাড়ানোর তিনটি উপায়
বর্তমান
B∝I
আমরা দেখতে পাচ্ছি, সোলেনয়েডের অভ্যন্তরে চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরির জন্য কারেন্ট একমাত্র দায়ী। কয়েলে কারেন্টের পরিমাণ বাড়িয়ে আমরা চৌম্বক ক্ষেত্রের তীব্রতাকে শক্তিশালী করতে পারি।
পালা পরিবর্তন সংখ্যা
B∝n
সোলেনয়েডের প্রতিটি বাঁক (উইন্ডিং) একটি বৃত্তাকার লুপ হিসাবে বিবেচিত হয় যা কারেন্ট বহন করে এবং এটি তার চারপাশে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করবে। সোলেনয়েডের ফলস্বরূপ চৌম্বকীয় ক্ষেত্র হল সমস্ত উইন্ডিং (বাঁক) দ্বারা উত্পাদিত চৌম্বক ক্ষেত্রের ভেক্টর যোগ। বলেই উপসংহারে আসা যায় প্রতি ইউনিট দৈর্ঘ্যে যত বেশি বাঁক, সোলেনয়েডের ভিতরে চৌম্বক ক্ষেত্রের তীব্রতা তত বেশি।
সোলেনয়েড ভিতরে উপাদান
বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে রাখা হলে উপাদানগুলি ভিন্নভাবে প্রতিক্রিয়া জানায়, যা ডাইপোল মোমেন্টের অভিযোজনের কারণে ঘটে, যা উপাদানের ভিতরে চৌম্বক ক্ষেত্রের পরিবর্তনের জন্য সম্পূর্ণরূপে দায়ী। উপাদানের বৈশিষ্ট্য যা বাহ্যিক প্রতিক্রিয়াকে চিহ্নিত করে চৌম্বক বল চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা হিসাবে পরিচিত।
চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা হল পদার্থের এমন একটি সম্পত্তি যা চৌম্বক ক্ষেত্রের রেখাগুলিকে এটির মধ্য দিয়ে যাওয়ার অনুমতি দেওয়ার জন্য একটি উপাদানের ক্ষমতা দেখায়।
ফেরোম্যাগনেটিক উপাদান (অর্থাৎ, লোহা) উচ্চ আছে চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা, চৌম্বক ক্ষেত্রকে শক্তিশালী করে। অতঃপর, যখন এই ধরনের উপাদান ভিতরে রাখা হয় সোলেনয়েড, যা নিজেই চৌম্বকীয়, এটি সোলেনয়েডের প্রবাহে অবদান রাখবে, যা শেষ পর্যন্ত সোলেনয়েডের ভিতরে একটি শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রের পরিণতি ঘটায়।
আমরা জানি, সোলেনয়েডের ভিতরে চৌম্বক ক্ষেত্রের তীব্রতা (B) দ্বারা দেওয়া হয়,
B=μ0nI
B∝μ0
এখানে, μ0 বাতাসের চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা।
আমরা কিছু স্থায়ী চুম্বক দেখতে পাই যেগুলি তাদের চৌম্বক ক্ষেত্র হারিয়ে ফেলে বা আমাদের দৈনন্দিন জীবনে সময়ের সাথে সাথে দুর্বল হয়ে পড়ে। দুটি উপায় আছে যার মাধ্যমে আমরা দুর্বল চুম্বককে শক্তিশালী চুম্বককে পুনরায় উদ্দীপিত করতে পারি।
স্থায়ী চুম্বক:
এগুলি চৌম্বক ক্ষেত্রের সবচেয়ে সাধারণ উত্স।
আমরা জানি, পদার্থের পরমাণুগুলি ইলেকট্রন এবং একটি নিউক্লিয়াস নিয়ে গঠিত এবং এই ইলেকট্রনগুলি নিউক্লিয়াসের চারপাশে ঘোরে যা একটি ক্ষুদ্র কারেন্ট লুপ তৈরি করে যা একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে। ইলেকট্রন অরবিটাল মোশন এবং ইলেকট্রন, পরমাণু এবং নিউক্লিয়ার স্পিনও এর কারণের জন্য দায়ী এই চৌম্বকীয় পদার্থে চৌম্বক ক্ষেত্র.
দুটি উপায় চৌম্বক ক্ষেত্র বৃদ্ধি স্থায়ী চুম্বকের তীব্রতা:
চুম্বক রিচার্জ করে
কখনও কখনও, এই চুম্বকগুলি তাদের কিছু চার্জ হারায়, বা ডোমেনগুলি সঠিকভাবে সারিবদ্ধ হয় না। এই অবস্থায়, আমরা শক্তিশালী চুম্বক দিয়ে ক্রমাগত ঘষে চৌম্বকীয় পদার্থের শক্তি বাড়াতে পারি। এটি করার মাধ্যমে, আমরা সহজেই চার্জ স্থানান্তর করতে পারি। এবং এছাড়াও এটি দুর্বল চুম্বকের চৌম্বকীয় ডোমেনগুলিকে পুনরায় সাজাতে সাহায্য করবে যা শেষ পর্যন্ত চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি বৃদ্ধি করবে।
একসাথে স্ট্যাকিং দ্বারা
আমরা দুই বা দুইটির বেশি চুম্বক একসাথে স্ট্যাক করে চৌম্বক ক্ষেত্রের তীব্রতার শক্তি বাড়াতে পারি। এইভাবে, স্তুপীকৃত চুম্বকের বৃহত্তর তীব্রতা থাকবে।
আসুন সোলেনয়েড সম্পর্কিত কয়েকটি উদাহরণ দেখি।
সমস্যা1: একটি সোলেনয়েডের 350 সেমিতে 50 সংখ্যক বাঁক রয়েছে এবং এটি চারটি স্তর নিয়ে গঠিত। নীচের স্তরটির ব্যাসার্ধ 1.4 সেমি। যদি কারেন্ট 6.0 A হয়, চৌম্বকীয় প্রবাহের ঘনত্বের মাত্রা নির্ণয় করুন ক) সোলেনয়েডের ভিতরে 2) সোলেনয়েডের বাইরে।
সমাধান:-
প্রদত্ত পরিমাণ:
L = 50 সেমি = 0.5 মি
r = 1.4 সেমি = 1.4*10-2 m
আই = 6 এ
প্রতি ইউনিট দৈর্ঘ্যের মোড়ের সংখ্যা n=N/L=1000/0.2=5000 প্রতি মিটারে বাঁক
এর দৈর্ঘ্য B ভিতরে সোলেনয়েড দেওয়া হয়,
সোলেনয়েডের বাইরে চৌম্বক ক্ষেত্রটি নগণ্য বা শূন্য.
সমস্যা ঘ: 80 সেন্টিমিটার দৈর্ঘ্যের সোলেনয়েড এবং 360 নম্বর বাঁক দ্বারা উত্পাদিত চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি নির্ণয় করুন। যদি সোলেনয়েডের বাঁকের সংখ্যা 400-এ উন্নীত হয়, তাহলে কয়েলের ভিতরে চৌম্বক ক্ষেত্রের গণনা করুন।
সমাধান:-
প্রদত্ত পরিমাণ,
এন = 360
L = 80 সেমি = 0.8 মি
n = N/L= 360/0.8 = 450 টার্ন প্রতি মিটার
আই = 15 এ
B=?
এর দৈর্ঘ্য B ভিতরে solenoid দ্বারা দেওয়া হয়;
যদি সোলেনয়েডে বাঁকের সংখ্যা 400-এ বাড়ানো হয়,
n = N/L = 400/0.8 = 500 টার্ন প্রতি মিটার;
এই উদাহরণ থেকে, এটি স্পষ্টতই দেখা যায় যে আমরা বাঁক সংখ্যা বাড়ার সাথে সাথে সোলেনয়েডের ভিতরে যুক্ত চৌম্বক ক্ষেত্র বৃদ্ধি পায়।
সমস্যা 3: উপরোক্ত সমস্যায়, কারেন্ট 20A পর্যন্ত বৃদ্ধি পেয়েছে। সোলেনয়েডের ভিতরের চৌম্বক ক্ষেত্রটি খুঁজে বের করুন।
সমাধান:-
প্রদত্ত পরিমাণ,
এন = 360
L = 80 সেমি = 0.8 মি
n = N/L = 360/0.8 = 450 টার্ন প্রতি মিটার
আই = 20 এ
B=?
এর দৈর্ঘ্য B ভিতরে solenoid দ্বারা দেওয়া হয়;
সমস্যা 4: একটি সোলেনয়েডের চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা উপাদানের একটি কোর রয়েছে 6.3 *10-3 H/m। সোলেনয়েডে বাঁকের সংখ্যা প্রতি মিটারে 1000। সোলেনয়েডের মধ্য দিয়ে 2A কারেন্ট প্রবাহিত হয়। কোরে চৌম্বকীয় তীব্রতা খুঁজুন।
সমাধান:-
প্রদত্ত পরিমাণ,
μ=6.3*10-3এইচ / এম
n = প্রতি মিটারে 1000 টার্ন
আই = 2 এ
B=?
এর দৈর্ঘ্য B ভিতরে solenoid দ্বারা দেওয়া হয়;
যখন লোহার কোর সোলেনয়েডের ভিতরে রাখা হয় তখন চৌম্বক ক্ষেত্র ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি পায়।
প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন: প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী
সোলেনয়েডের চৌম্বক ক্ষেত্রকে কী প্রভাবিত করে?
সোলেনয়েডের চৌম্বক ক্ষেত্রের তীব্রতা তিনটি কারণের দ্বারা ব্যাপকভাবে প্রভাবিত হয়; এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট, বাঁকের ঘনত্ব এবং মূল হিসেবে ব্যবহৃত উপাদান।
সোলেনয়েডের চৌম্বক ক্ষেত্রের বিশেষত্ব কী?
একটি সোলেনয়েডের চৌম্বক ক্ষেত্রের আকৃতি একটি বার চুম্বকের মতো হয় যখন একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ এটির মধ্য দিয়ে যায়। এটির ভিতরে একটি শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র এবং এটির বাইরে একটি প্রায় নগণ্য চৌম্বক ক্ষেত্র রয়েছে।
সোলেনয়েড এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের মধ্যে পার্থক্য কী?
সোলেনয়েড এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের মধ্যে পার্থক্য হল,
একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেট একটি সোলেনয়েড, কিন্তু একটি সোলেনয়েড একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেট হতে হবে না। একটি solenoid একটি নলাকার কুণ্ডলী; কারেন্ট-বহনকারী তারের সমন্বয়ে (উইন্ডিং বা লুপ আকারে) যা এর চারপাশে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে। একটি আদর্শ সোলেনয়েডের ব্যাসের তুলনায় একটি বড় দৈর্ঘ্যের মাত্রা রয়েছে।
একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের একটি চৌম্বকীয় কোর থাকে, যখন একটি সোলেনয়েড একটি নাও থাকতে পারে। একটি সোলেনয়েডকে এক ধরণের ইলেক্ট্রোম্যাগনেট হিসাবে বিবেচনা করা হয়।
একটি স্থায়ী চুম্বক এবং একটি solenoid মধ্যে পার্থক্য কি?
উভয়ই তাদের চারপাশে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে তবে উভয়ই কিছু ক্ষেত্রে আলাদা।
একটি সোলেনয়েড অস্থায়ী চুম্বকের বিভাগে পড়ে কারণ এটি শুধুমাত্র একটি উৎপন্ন করে চৌম্বক ক্ষেত্র যখন কারেন্ট এর মধ্য দিয়ে যায় এবং এটি দ্বারা উত্পন্ন চৌম্বক ক্ষেত্রটি আরও শক্তিশালী হয়। বড় সুবিধা হল আমরা পরিবর্তন করতে পারি আমাদের চাহিদা অনুযায়ী এর চৌম্বক ক্ষেত্র। নাম অনুসারে, স্থায়ী চুম্বকগুলির একটি স্থায়ী চৌম্বক ক্ষেত্র রয়েছে, সোলেনয়েডের বিপরীতে; আমরা চৌম্বক ক্ষেত্র চালু বা বন্ধ করতে পারি না। আমরা এর চৌম্বক ক্ষেত্রের তীব্রতা পরিবর্তন করতে পারি না।
সোলেনয়েডের ব্যবহার কী?
একটি নরম লোহার কোর আছে যে Solenoids উপযুক্ত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটস. এটিতে বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে, যেমন, কম্পিউটার প্রিন্টার, ফুয়েল ইনজেকশন এবং দরজার তালা।
আরও পড়ুন সম্পর্কে 3 ফ্যাক্টস অন মিরর ম্যাগনেটিক.
