કાયમી ચુંબક - પ્રકારો અને ગુણધર્મો, સ્વરૂપો, ચુંબકની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા

કાયમી ચુંબક શું છે

બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રને દૂર કર્યા પછી નોંધપાત્ર અવશેષ ચુંબકીયકરણ જાળવી રાખવામાં સક્ષમ લોહચુંબકીય ઉત્પાદનને કાયમી ચુંબક કહેવામાં આવે છે.

કાયમી ચુંબક વિવિધ ધાતુઓ જેમ કે કોબાલ્ટ, આયર્ન, નિકલ, રેર અર્થ એલોય (નિયોડીમિયમ મેગ્નેટ માટે) તેમજ મેગ્નેટાઈટ જેવા કુદરતી ખનિજોમાંથી બનાવવામાં આવે છે.

આજે કાયમી ચુંબકના ઉપયોગનો અવકાશ ઘણો વિશાળ છે, પરંતુ તેમનો હેતુ મૂળભૂત રીતે દરેક જગ્યાએ સમાન છે — પાવર સપ્લાય વિના કાયમી ચુંબકીય ક્ષેત્ર સ્ત્રોત તરીકે… આમ ચુંબક એ એક શરીર છે જેનું પોતાનું છે ચુંબકીય ક્ષેત્ર.

ખૂબ જ શબ્દ "ચુંબક" ગ્રીક શબ્દસમૂહ પરથી આવ્યો છે જેનો અનુવાદ થાય છે "મેગ્નેશિયાનો પથ્થર", એશિયન શહેર પરથી નામ આપવામાં આવ્યું છે જ્યાં પ્રાચીન સમયમાં મેગ્નેટાઇટના થાપણો - એક ચુંબકીય આયર્ન ઓર - શોધવામાં આવ્યા હતા… ભૌતિક દૃષ્ટિકોણથી, પ્રાથમિક ચુંબક એ ઇલેક્ટ્રોન છે, અને ચુંબકના ચુંબકીય ગુણધર્મો સામાન્ય રીતે ચુંબકીય સામગ્રી બનાવે છે તે ઇલેક્ટ્રોનની ચુંબકીય ક્ષણો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

કાયમી ચુંબક એક ભાગ છે વિદ્યુત ઉત્પાદનોની ચુંબકીય સિસ્ટમો... કાયમી ચુંબક ઉપકરણો સામાન્ય રીતે ઊર્જા રૂપાંતરણ પર આધારિત હોય છે:

• યાંત્રિક થી યાંત્રિક (વિભાજક, ચુંબકીય કનેક્ટર્સ, વગેરે);

• યાંત્રિક થી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક (ઇલેક્ટ્રિકલ જનરેટર, સ્પીકર્સ, વગેરે);

• ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક થી મિકેનિકલ (ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ, લાઉડસ્પીકર, મેગ્નેટોઇલેક્ટ્રિક સિસ્ટમ્સ, વગેરે);

• યાંત્રિક થી આંતરિક (બ્રેક ઉપકરણો, વગેરે).

નીચેની આવશ્યકતાઓ કાયમી ચુંબક પર લાગુ થાય છે:

• ઉચ્ચ ચોક્કસ ચુંબકીય ઊર્જા;

• આપેલ ક્ષેત્રની તાકાત માટે ન્યૂનતમ પરિમાણો;

• ઓપરેટિંગ તાપમાનની વિશાળ શ્રેણી પર પ્રદર્શન જાળવી રાખવું;

• બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રો સામે પ્રતિકાર; - ટેકનોલોજી;

• કાચા માલની ઓછી કિંમત;

• સમય જતાં ચુંબકીય પરિમાણોની સ્થિરતા.

કાયમી ચુંબકની મદદથી હલ કરવામાં આવતા વિવિધ કાર્યોને તેમના અમલીકરણના ઘણા સ્વરૂપોની રચનાની આવશ્યકતા છે. કાયમી ચુંબક ઘણીવાર ઘોડાની નાળ (કહેવાતા "ઘોડાની નાળ" ચુંબક) જેવા આકારના હોય છે.

આકૃતિ રક્ષણાત્મક કોટિંગ સાથે દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો પર આધારિત ઔદ્યોગિક રીતે ઉત્પાદિત કાયમી ચુંબકના સ્વરૂપોના ઉદાહરણો દર્શાવે છે.

વ્યાપારી રીતે ઉત્પાદિત વિવિધ આકારોના કાયમી ચુંબક: a — ડિસ્ક; b — રિંગ; c — સમાંતર; g - સિલિન્ડર; ડી - બોલ; e — હોલો સિલિન્ડરનો સેક્ટર

ગોળાકાર અને લંબચોરસ સળિયાના રૂપમાં સખત ચુંબકીય ધાતુના એલોય અને ફેરાઈટમાંથી પણ ચુંબક ઉત્પન્ન થાય છે, તેમજ ટ્યુબ્યુલર, સી-આકારના, ઘોડાના નાળના આકારના, લંબચોરસ પ્લેટ વગેરેના રૂપમાં.

સામગ્રીને આકાર આપ્યા પછી, તે ચુંબકીય હોવું આવશ્યક છે, એટલે કે, બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે, કારણ કે સ્થાયી ચુંબકના ચુંબકીય પરિમાણો માત્ર તેમના આકાર અથવા તે સામગ્રી જેમાંથી બનાવવામાં આવે છે તેના આધારે જ નહીં, પણ તેની દિશા દ્વારા પણ નક્કી કરવામાં આવે છે. ચુંબકીકરણ

વર્કપીસને કાયમી ચુંબક, ડીસી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ અથવા મેગ્નેટાઇઝિંગ કોઇલનો ઉપયોગ કરીને ચુંબકિત કરવામાં આવે છે જેના દ્વારા વર્તમાન કઠોળ પસાર થાય છે. ચુંબકીયકરણ પદ્ધતિની પસંદગી કાયમી ચુંબકની સામગ્રી અને આકાર પર આધારિત છે.

મજબૂત ગરમી, અસરોના પરિણામે, કાયમી ચુંબક તેમના ચુંબકીય ગુણધર્મો (ડિમેગ્નેટાઇઝેશન) આંશિક અથવા સંપૂર્ણપણે ગુમાવી શકે છે.

ડિગૉસિંગ વિભાગની લાક્ષણિકતાઓ ચુંબકીય હિસ્ટેરેસિસ લૂપ્સ જે સામગ્રીમાંથી કાયમી ચુંબક બનાવવામાં આવે છે તે ચોક્કસ સ્થાયી ચુંબકના ગુણધર્મો નક્કી કરે છે: બળજબરીનું બળ Hc જેટલું ઊંચું અને શેષ મૂલ્ય વધારે ચુંબકીય ઇન્ડક્શન Br — મજબૂત અને વધુ સ્થિર ચુંબક.

જબરદસ્તી શક્તિ (લેટિનમાંથી શાબ્દિક અનુવાદ - "હોલ્ડિંગ ફોર્સ") - એક બળ જે ચુંબકીય ધ્રુવીકરણમાં ફેરફારને અટકાવે છે ફેરોમેગ્નેટ.

જ્યાં સુધી ફેરોમેગ્નેટનું ધ્રુવીકરણ થતું નથી, એટલે કે પ્રાથમિક પ્રવાહો લક્ષી ન હોય ત્યાં સુધી, બળજબરી બળ પ્રાથમિક પ્રવાહોના અભિગમને અટકાવે છે. પરંતુ જ્યારે ફેરોમેગ્નેટ પહેલેથી જ ધ્રુવીકરણ કરે છે, ત્યારે બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રને દૂર કર્યા પછી પણ તે પ્રાથમિક પ્રવાહોને લક્ષી સ્થિતિમાં જાળવી રાખે છે.

આ ઘણા ફેરોમેગ્નેટ્સમાં જોવા મળતા શેષ ચુંબકત્વને સમજાવે છે. બળજબરીનું બળ જેટલું વધારે છે, તેટલી જ મજબૂત શેષ ચુંબકત્વની ઘટના.

તેથી જબરદસ્તી શક્તિ છે ચુંબકીય ક્ષેત્રની શક્તિફેરો- અથવા ફેરીમેગ્નેટિક પદાર્થના સંપૂર્ણ ડિમેગ્નેટાઇઝેશન માટે જરૂરી છે. આમ, ચોક્કસ ચુંબક જેટલું વધુ બળજબરી ધરાવે છે, તે ડિમેગ્નેટાઇઝિંગ પરિબળો માટે વધુ પ્રતિરોધક છે.

જબરદસ્તી બળના માપનનું એકમ NE માં - એમ્પીયર / મીટર. એ ચુંબકીય ઇન્ડક્શન, જેમ તમે જાણો છો, એક વેક્ટર જથ્થો છે, જે ચુંબકીય ક્ષેત્રની લાક્ષણિકતા બળ છે. કાયમી ચુંબકના શેષ ચુંબકીય ઇન્ડક્શનનું લાક્ષણિક મૂલ્ય 1 ટેસ્લાના ક્રમનું છે.

મેગ્નેટિક હિસ્ટેરેસિસ - ચુંબકના ધ્રુવીકરણની અસરોની હાજરી એ હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે ચુંબકીય સામગ્રીનું ચુંબકીયકરણ અને ડિમેગ્નેટાઇઝેશન અસમાન રીતે આગળ વધે છે, કારણ કે સામગ્રીનું ચુંબકીકરણ હંમેશા ચુંબકીય ક્ષેત્રથી થોડું પાછળ રહે છે.

આ કિસ્સામાં, શરીરના ચુંબકીયકરણ માટે ખર્ચવામાં આવેલી ઊર્જાનો ભાગ ડિમેગ્નેટાઇઝેશન દરમિયાન પાછો આવતો નથી, પરંતુ ગરમીમાં ફેરવાય છે. તેથી, સામગ્રીના ચુંબકીયકરણને વારંવાર ઉલટાવવું એ નોંધપાત્ર ઉર્જા નુકશાન સાથે સંકળાયેલું છે અને કેટલીકવાર ચુંબકીય શરીરની મજબૂત ગરમીનું કારણ બની શકે છે.

સામગ્રીમાં હિસ્ટેરેસિસ વધુ સ્પષ્ટ છે, જ્યારે ચુંબકીકરણ ઉલટાવી દેવામાં આવે છે ત્યારે તેમાં વધુ નુકસાન થાય છે. તેથી, હિસ્ટેરેસિસ ન હોય તેવી સામગ્રીનો ઉપયોગ વૈકલ્પિક ચુંબકીય પ્રવાહ સાથે ચુંબકીય સર્કિટ માટે થાય છે (જુઓ — વિદ્યુત ઉપકરણોના ચુંબકીય કોરો).

કાયમી ચુંબકના ચુંબકીય ગુણધર્મો સમય અને બાહ્ય પરિબળોના પ્રભાવ હેઠળ બદલાઈ શકે છે, જેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:

• તાપમાન;

• ચુંબકીય ક્ષેત્રો;

• યાંત્રિક લોડ;

• રેડિયેશન વગેરે.

ચુંબકીય ગુણધર્મોમાં ફેરફાર કાયમી ચુંબકની અસ્થિરતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જે માળખાકીય અથવા ચુંબકીય હોઈ શકે છે.

માળખાકીય અસ્થિરતા ક્રિસ્ટલ સ્ટ્રક્ચરમાં ફેરફાર, તબક્કામાં પરિવર્તન, આંતરિક તણાવમાં ઘટાડો વગેરે સાથે સંકળાયેલી છે. આ કિસ્સામાં, મૂળ ચુંબકીય ગુણધર્મો માળખું પુનઃસ્થાપિત કરીને (ઉદાહરણ તરીકે, સામગ્રીની ગરમીની સારવાર દ્વારા) મેળવી શકાય છે.

ચુંબકીય અસ્થિરતા ચુંબકીય પદાર્થની ચુંબકીય રચનામાં ફેરફારને કારણે થાય છે, જે સમય જતાં અને બાહ્ય પ્રભાવોના પ્રભાવ હેઠળ થર્મોડાયનેમિક સંતુલન તરફ વલણ ધરાવે છે. ચુંબકીય અસ્થિરતા આ હોઈ શકે છે:

• ઉલટાવી શકાય તેવું (પ્રારંભિક સ્થિતિમાં પાછા ફરવાથી મૂળ ચુંબકીય ગુણધર્મો પુનઃસ્થાપિત થાય છે);

• ઉલટાવી શકાય તેવું (મૂળ ગુણધર્મોનું વળતર ફક્ત પુનરાવર્તિત ચુંબકીયકરણ દ્વારા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે).

કાયમી ચુંબક અથવા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ - જે વધુ સારું છે?

કાયમી ચુંબકનો ઉપયોગ તેમના સમકક્ષ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટને બદલે કાયમી ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવવા માટે પરવાનગી આપે છે:

• ઉત્પાદનોના વજન અને કદની લાક્ષણિકતાઓ ઘટાડવા માટે;

• વધારાના ઉર્જા સ્ત્રોતોના ઉપયોગને બાકાત રાખે છે (જે ઉત્પાદનોની ડિઝાઇનને સરળ બનાવે છે, તેમના ઉત્પાદન અને કામગીરીની કિંમત ઘટાડે છે);

• કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર જાળવવા માટે લગભગ અમર્યાદિત સમય પ્રદાન કરો (વપરાતી સામગ્રી પર આધાર રાખીને).

કાયમી ચુંબકના ગેરફાયદા છે:

• તેમની રચનામાં વપરાતી સામગ્રીની નાજુકતા (આ ઉત્પાદનોની યાંત્રિક પ્રક્રિયાને જટિલ બનાવે છે);

• ભેજ અને ઘાટના પ્રભાવ સામે રક્ષણની જરૂરિયાત (ફેરીટ GOST 24063 માટે), તેમજ ઉચ્ચ ભેજ અને તાપમાનના પ્રભાવ સામે.

કાયમી ચુંબકના પ્રકારો અને ગુણધર્મો

ફેરાઇટ

ફેરાઇટ ચુંબક, નાજુક હોવા છતાં, સારી કાટ પ્રતિકાર ધરાવે છે, જે તેમને ઓછી કિંમતે સૌથી સામાન્ય બનાવે છે. આ ચુંબક બેરિયમ અથવા સ્ટ્રોન્ટીયમ ફેરાઇટ સાથે આયર્ન ઓક્સાઇડના એલોયથી બનેલા છે. આ રચના સામગ્રીને તેના ચુંબકીય ગુણધર્મોને વિશાળ તાપમાન શ્રેણીમાં જાળવી રાખવા માટે પરવાનગી આપે છે - -30 ° સે થી + 270 ° સે.

ફેરાઇટ રિંગ્સ, સળિયા અને હોર્સશોઝના રૂપમાં ચુંબકીય ઉત્પાદનોનો વ્યાપકપણે ઉદ્યોગ અને રોજિંદા જીવનમાં, ટેકનોલોજી અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. તેઓ સ્પીકર સિસ્ટમ્સમાં વપરાય છે, જનરેટરમાં, ડીસી મોટર્સમાં… ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગમાં, ફેરાઈટ ચુંબક સ્ટાર્ટર, વિન્ડો, કૂલિંગ સિસ્ટમ અને પંખામાં સ્થાપિત થાય છે.

ફેરાઇટ ચુંબક લગભગ 200 kA/m ના બળજબરી બળ અને લગભગ 0.4 ટેસ્લાના શેષ ચુંબકીય ઇન્ડક્શન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. સરેરાશ, ફેરાઇટ ચુંબક 10 થી 30 વર્ષ સુધી ટકી શકે છે.

Alnico (એલ્યુમિનિયમ-નિકલ-કોબાલ્ટ)

એલ્યુમિનિયમ, નિકલ અને કોબાલ્ટના એલોય પર આધારિત કાયમી ચુંબક અસાધારણ તાપમાન સ્થિરતા અને સ્થિરતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે: તેઓ + 550 ° સે સુધીના તાપમાને તેમના ચુંબકીય ગુણધર્મોને જાળવી રાખવામાં સક્ષમ છે, જો કે તેમનું બળજબરી બળ પ્રમાણમાં નાનું છે. પ્રમાણમાં નાના ચુંબકીય ક્ષેત્રના પ્રભાવ હેઠળ, આવા ચુંબક તેમના મૂળ ચુંબકીય ગુણધર્મો ગુમાવશે.

તમારા માટે જજ કરો: એક લાક્ષણિક બળજબરી બળ લગભગ 0.7 ટેસ્લાના શેષ ચુંબકીયકરણ સાથે લગભગ 50 kA/m છે. આ વિશેષતા હોવા છતાં, કેટલાક વૈજ્ઞાનિક સંશોધન માટે અલ્નીકો મેગ્નેટ અનિવાર્ય છે.

ઉચ્ચ ચુંબકીય ગુણધર્મો ધરાવતા અલ્નીકો એલોયમાં ઘટકોની લાક્ષણિક સામગ્રી નીચેની મર્યાદાઓમાં બદલાય છે: એલ્યુમિનિયમ - 7 થી 10%, નિકલ - 12 થી 15%, કોબાલ્ટ - 18 થી 40% અને 3 થી 4% તાંબુ.

વધુ કોબાલ્ટ, એલોયની સંતૃપ્તિ ઇન્ડક્શન અને ચુંબકીય ઊર્જા વધારે છે. 2 થી 8% ટાઇટેનિયમ અને માત્ર 1% નિઓબિયમના રૂપમાં ઉમેરણો ઉચ્ચ દબાણયુક્ત બળ મેળવવામાં ફાળો આપે છે - 145 kA/m સુધી. 0.5 થી 1% સિલિકોનનો ઉમેરો આઇસોટ્રોપિક ચુંબકીય ગુણધર્મોને સુનિશ્ચિત કરે છે.

સમરિયા

જો તમને કાટ, ઓક્સિડેશન અને + 350 ° સે સુધીના તાપમાન માટે અસાધારણ પ્રતિકારની જરૂર હોય, તો કોબાલ્ટ સાથે સમરિયમનું ચુંબકીય એલોય તમને જરૂરી છે.

ચોક્કસ કિંમતે, સેમેરિયમ-કોબાલ્ટ ચુંબક નિયોડીમિયમ ચુંબક કરતાં વધુ મોંઘા હોય છે કારણ કે દુર્લભ અને વધુ ખર્ચાળ ધાતુ, કોબાલ્ટ. તેમ છતાં, જો અંતિમ ઉત્પાદનોના ન્યૂનતમ પરિમાણો અને વજન હોવું જરૂરી હોય તો તેનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે.

અવકાશયાન, ઉડ્ડયન અને કોમ્પ્યુટર ટેક્નોલોજી, લઘુચિત્ર ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ અને મેગ્નેટિક કપ્લિંગ્સ, પહેરવાલાયક અને ઉપકરણો (ઘડિયાળો, હેડફોન, મોબાઇલ ફોન વગેરે)માં આ સૌથી યોગ્ય છે.

કાટ માટે તેના વિશિષ્ટ પ્રતિકારને કારણે, તે સમેરિયમ ચુંબક છે જેનો ઉપયોગ વ્યૂહાત્મક વિકાસ અને લશ્કરી કાર્યક્રમોમાં થાય છે. ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ, જનરેટર, લિફ્ટિંગ સિસ્ટમ્સ, મોટર વાહનો - સમરિયમ-કોબાલ્ટ એલોયથી બનેલું મજબૂત ચુંબક આક્રમક વાતાવરણ અને મુશ્કેલ કામ કરવાની પરિસ્થિતિઓ માટે આદર્શ છે. 1 ટેસ્લાના ક્રમના શેષ ચુંબકીય ઇન્ડક્શન સાથે જબરદસ્તી બળ 700 kA/m ના ક્રમનું છે.

નિયોડીમિયમ

નિયોડીમિયમ ચુંબકની આજે ખૂબ જ માંગ છે અને તે સૌથી આશાસ્પદ લાગે છે. નિયોડીમિયમ-આયર્ન-બોરોન એલોય તમને તાળાઓ અને રમકડાંથી લઈને ઇલેક્ટ્રિકલ જનરેટર અને શક્તિશાળી લિફ્ટિંગ મશીનો સુધી વિવિધ એપ્લિકેશનો માટે સુપર મેગ્નેટ બનાવવાની મંજૂરી આપે છે.

લગભગ 1000 kA/m નું ઉચ્ચ બળજબરી બળ અને લગભગ 1.1 ટેસ્લાનું શેષ ચુંબકીકરણ ચુંબકને ઘણા વર્ષો સુધી જાળવી રાખવા દે છે, 10 વર્ષ સુધી નિયોડીમિયમ ચુંબક તેના ચુંબકીકરણનો માત્ર 1% ગુમાવે છે જો ઓપરેટિંગ શરતો હેઠળ તેનું તાપમાન ઓળંગતું નથી. + 80 ° સે (કેટલીક બ્રાન્ડ માટે + 200 ° સે સુધી). આમ, નિયોડીમિયમ ચુંબકના માત્ર બે ગેરફાયદા છે - નાજુકતા અને નીચું ઓપરેટિંગ તાપમાન.

મેગ્નેટોપ્લાસ્ટ્સ

બાઈન્ડર સાથે મળીને ચુંબકીય પાવડર નરમ, લવચીક અને પ્રકાશ ચુંબક બનાવે છે. વિનાઇલ, રબર, પ્લાસ્ટિક અથવા એક્રેલિક જેવા બોન્ડિંગ ઘટકો ચુંબકને વિવિધ આકાર અને કદમાં ઉત્પન્ન કરવાની મંજૂરી આપે છે.

ચુંબકીય બળ, અલબત્ત, શુદ્ધ ચુંબકીય સામગ્રી કરતાં ઓછું હોય છે, પરંતુ કેટલીકવાર આવા ઉકેલો ચુંબક માટે અમુક અસામાન્ય હેતુઓ હાંસલ કરવા માટે જરૂરી હોય છે: જાહેરાત ઉત્પાદનોના ઉત્પાદનમાં, દૂર કરી શકાય તેવા કાર સ્ટીકરોના ઉત્પાદનમાં, તેમજ ઉત્પાદનમાં વિવિધ સ્ટેશનરી અને સંભારણું.

ચુંબકની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા

ચુંબકના ધ્રુવોની જેમ ભગાડે છે અને તેનાથી વિપરીત ધ્રુવો આકર્ષે છે. ચુંબકની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા એ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે કે દરેક ચુંબકમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર હોય છે અને આ ચુંબકીય ક્ષેત્રો એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, આયર્નના ચુંબકીયકરણનું કારણ શું છે?

ફ્રેન્ચ વૈજ્ઞાનિક એમ્પીયરની પૂર્વધારણા અનુસાર, પદાર્થની અંદર પ્રાથમિક વિદ્યુત પ્રવાહો હોય છે (એમ્પીયર પ્રવાહો), જે અણુઓના ન્યુક્લીની આસપાસ અને તેમની પોતાની ધરીની આસપાસ ઇલેક્ટ્રોનની હિલચાલને કારણે બને છે.

પ્રાથમિક ચુંબકીય ક્ષેત્રો ઇલેક્ટ્રોનની હિલચાલથી ઉદ્ભવે છે.અને જો લોખંડનો ટુકડો બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, તો આ લોખંડમાંના તમામ પ્રાથમિક ચુંબકીય ક્ષેત્રો એ જ રીતે બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં લક્ષી હોય છે, લોખંડના ટુકડામાંથી તેનું પોતાનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે. તેથી જો લાગુ બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્ર પૂરતું મજબૂત હતું, તો એકવાર તમે તેને બંધ કરી દો, લોખંડનો ટુકડો કાયમી ચુંબક બની જશે.

કાયમી ચુંબકના આકાર અને ચુંબકીયકરણને જાણવાથી ગણતરીઓને ઇલેક્ટ્રિક મેગ્નેટાઇઝિંગ કરંટની સમકક્ષ સિસ્ટમ દ્વારા બદલવાની મંજૂરી મળે છે. ચુંબકીય ક્ષેત્રની લાક્ષણિકતાઓની ગણતરી કરતી વખતે અને બાહ્ય ક્ષેત્રમાંથી ચુંબક પર કાર્ય કરતા દળોની ગણતરી કરતી વખતે આવી બદલી શક્ય છે.

ઉદાહરણ તરીકે, ચાલો બે કાયમી ચુંબકના ક્રિયાપ્રતિક્રિયા બળની ગણતરી કરીએ. ચુંબકને પાતળા સિલિન્ડરો તરીકે દર્શાવવા દો, તેમની ત્રિજ્યા r1 અને r2 દ્વારા સૂચવવામાં આવશે, જાડાઈ h1, h2 છે, ચુંબકની અક્ષો એકરૂપ થાય છે, ચુંબક વચ્ચેનું અંતર z દ્વારા સૂચવવામાં આવશે, અમે ધારીશું કે તે ચુંબકના કદ કરતાં ઘણું મોટું છે.

ચુંબક વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના બળનો દેખાવ પરંપરાગત રીતે સમજાવવામાં આવ્યો છે: એક ચુંબક ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે જે બીજા ચુંબક પર કાર્ય કરે છે.

ક્રિયાપ્રતિક્રિયા બળની ગણતરી કરવા માટે, અમે સિલિન્ડરોની બાજુની સપાટી પર વહેતા વર્તુળાકાર પ્રવાહો સાથે એકસરખા ચુંબકીય ચુંબક J1 અને J2 ને માનસિક રીતે બદલીએ છીએ. આ પ્રવાહોની શક્તિ ચુંબકના ચુંબકીયકરણની દ્રષ્ટિએ વ્યક્ત કરવામાં આવશે, અને તેમની ત્રિજ્યાને ચુંબકની ત્રિજ્યા સમાન ગણવામાં આવશે.

ચાલો આપણે બીજા ચુંબકની જગ્યાએ પ્રથમ ચુંબક દ્વારા બનાવેલ ચુંબકીય ક્ષેત્રના ઇન્ડક્શન વેક્ટર B ને બે ઘટકોમાં વિઘટિત કરીએ: અક્ષીય, ચુંબકની ધરી સાથે નિર્દેશિત, અને રેડિયલ, તેની કાટખૂણે.

રીંગ પર કામ કરતા કુલ બળની ગણતરી કરવા માટે, તેને માનસિક રીતે નાના તત્વો Idl અને સરવાળામાં વિભાજિત કરવું જરૂરી છે. એમ્પીયરઆવા દરેક તત્વ પર કાર્ય કરવું.

ડાબી બાજુના નિયમનો ઉપયોગ કરીને, તે બતાવવાનું સરળ છે કે ચુંબકીય ક્ષેત્રનો અક્ષીય ઘટક એમ્પીયર દળોને જન્મ આપે છે જે રિંગને ખેંચવા (અથવા સંકુચિત) કરે છે - આ દળોનો વેક્ટર સરવાળો શૂન્ય છે.

ક્ષેત્રના રેડિયલ ઘટકની હાજરી એમ્પીયર દળોના દેખાવ તરફ દોરી જાય છે જે ચુંબકની ધરી સાથે નિર્દેશિત થાય છે, એટલે કે, તેમના આકર્ષણ અથવા પ્રતિકૂળતા તરફ. એમ્પીયર દળોની ગણતરી કરવાનું બાકી છે - આ બે ચુંબક વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના દળો હશે.

આ પણ જુઓ:વિદ્યુત ઇજનેરી અને ઊર્જામાં કાયમી ચુંબકનો ઉપયોગ