مادے کے وجود کی ایک خاص شکل - زمین کے مقناطیسی میدان نے زندگی کی ابتدا اور تحفظ میں اہم کردار ادا کیا۔ اس میدان کے ٹکڑے، دھات کے ٹکڑے، لوہے کو اپنی طرف متوجہ کرتے ہوئے، قیادت بجلی انسانیت کی خدمت کے لیے. بجلی کے بغیر زندہ رہنے کا تصور بھی نہیں کیا جا سکتا۔
مواد
مقناطیسی انڈکشن کی لائنیں کیا ہیں؟
مقناطیسی میدان اس کی خلا میں ہر ایک نقطہ پر طاقت سے طے ہوتا ہے۔ وہ منحنی خطوط جو فیلڈ پوائنٹس کو یکساں طاقت کے ساتھ متحد کرتے ہیں انہیں مقناطیسی انڈکشن کی لکیریں کہتے ہیں۔ کسی خاص نقطہ پر مقناطیسی فیلڈ کی طاقت ایک طاقت کی خصوصیت ہے، اور مقناطیسی فیلڈ ویکٹر B کو اس کا اندازہ کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ مقناطیسی انڈکشن لائن پر کسی خاص نقطہ پر اس کی سمت اس پر مماس ہوتی ہے۔
اگر خلا میں ایک نقطہ کئی مقناطیسی میدانوں سے متاثر ہوتا ہے، تو شدت کا تعین ہر ایک کام کرنے والے مقناطیسی میدان کے مقناطیسی انڈکشن ویکٹر کو جمع کرکے کیا جاتا ہے۔ اس صورت میں، کسی خاص نقطہ پر شدت کا خلاصہ مطلق قدر میں کیا جاتا ہے، اور مقناطیسی انڈکشن ویکٹر کو تمام مقناطیسی میدانوں کے ویکٹروں کے مجموعہ کے طور پر بیان کیا جاتا ہے۔
اس حقیقت کے باوجود کہ مقناطیسی انڈکشن کی لکیریں پوشیدہ ہیں، ان کی کچھ خصوصیات ہیں:
- یہ عام طور پر قبول کیا جاتا ہے کہ مقناطیسی فیلڈ لائنیں قطب (N) سے نکلتی ہیں اور (S) سے واپس آتی ہیں۔
- مقناطیسی انڈکشن ویکٹر کی سمت لکیر کے لیے ٹینجینٹل ہے۔
- پیچیدہ شکل کے باوجود، منحنی خطوط آپس میں نہیں ٹوٹتے اور ضروری طور پر قریب ہوتے ہیں۔
- مقناطیس کے اندر مقناطیسی میدان یکساں ہے اور لائن کی کثافت زیادہ سے زیادہ ہے۔
- مقناطیسی انڈکشن کی صرف ایک لائن فیلڈ پوائنٹ سے گزرتی ہے۔
مستقل مقناطیس کے اندر مقناطیسی انڈکشن کی لکیروں کی سمت
تاریخی طور پر، زمین پر بہت سے مقامات پر، لوہے کی مصنوعات کو اپنی طرف متوجہ کرنے کے لئے کچھ پتھروں کے قدرتی معیار کو طویل عرصے سے دیکھا گیا ہے. وقت گزرنے کے ساتھ، قدیم چین میں، لوہے کے ٹکڑوں (مقناطیسی آئرن ایسک) سے ایک خاص طریقے سے تراشے گئے تیر کمپاس میں بدل گئے، جو زمین کے شمالی اور جنوبی قطبوں کی سمت دکھاتے ہیں اور آپ کو خطہ پر تشریف لے جانے کی اجازت دیتے ہیں۔
اس قدرتی رجحان کے مطالعے سے معلوم ہوا ہے کہ ایک مضبوط مقناطیسی خاصیت لوہے کے مرکب میں زیادہ دیر تک رہتی ہے۔ کمزور قدرتی مقناطیس نکل یا کوبالٹ پر مشتمل دھاتیں ہیں۔ بجلی کے مطالعہ کے عمل میں، سائنسدانوں نے لوہے، نکل یا کوبالٹ پر مشتمل مرکب دھاتوں سے مصنوعی طور پر مقناطیسی مصنوعات حاصل کرنے کا طریقہ سیکھا۔ایسا کرنے کے لیے، انہیں ایک مقناطیسی میدان میں متعارف کرایا گیا جو براہ راست برقی کرنٹ کے ذریعے تخلیق کیا گیا تھا، اور، اگر ضروری ہو تو، متبادل کرنٹ کے ذریعے ڈی میگنیٹائز کیا گیا۔
قدرتی حالات میں مقناطیسی یا مصنوعی طور پر حاصل کردہ مصنوعات کے دو مختلف قطب ہوتے ہیں - وہ جگہیں جہاں مقناطیسیت سب سے زیادہ مرتکز ہوتی ہے۔ مقناطیس مقناطیسی میدان کے ذریعہ ایک دوسرے کے ساتھ تعامل کرتے ہیں تاکہ کھمبوں کی طرح پیچھے ہٹائیں اور کھمبوں کے برعکس اپنی طرف متوجہ کریں۔ یہ زمین کے میدان جیسے مضبوط کھیتوں کی جگہ میں ان کی واقفیت کے لیے ٹارک پیدا کرتا ہے۔
کمزور مقناطیسی عناصر اور ایک مضبوط مقناطیس کے تعامل کی بصری نمائندگی گتے پر بکھرے ہوئے سٹیل کی فائلنگ اور نیچے فلیٹ مقناطیس کے ساتھ کلاسک تجربہ فراہم کرتی ہے۔ خاص طور پر اگر چورا لمبا ہوتا ہے، تو یہ واضح طور پر دیکھا جاتا ہے کہ وہ مقناطیسی میدان کی لکیروں کے ساتھ کیسے لگتے ہیں۔ گتے کے نیچے مقناطیس کی پوزیشن کو تبدیل کرنے سے، ان کی تصویر کی ترتیب میں تبدیلی دیکھی جاتی ہے۔ اس تجربے میں کمپاس کا استعمال مقناطیسی میدان کی ساخت کو سمجھنے کے اثر کو مزید بڑھاتا ہے۔
قوت کی مقناطیسی لکیروں کی ایک خوبی، جسے ایم فیراڈے نے دریافت کیا، بتاتا ہے کہ وہ بند اور مسلسل ہیں۔ مستقل مقناطیس کے شمالی قطب سے نکلنے والی لکیریں قطب جنوبی میں داخل ہوتی ہیں۔ تاہم، مقناطیس کے اندر وہ نہیں کھلتے اور جنوبی قطب سے شمال کی طرف داخل ہوتے ہیں۔ پروڈکٹ کے اندر لائنوں کی تعداد زیادہ سے زیادہ ہے، مقناطیسی فیلڈ یکساں ہے، اور ڈی میگنیٹائز ہونے پر انڈکشن کمزور ہو سکتا ہے۔
جملیٹ اصول کا استعمال کرتے ہوئے مقناطیسی انڈکشن ویکٹر کی سمت کا تعین کرنا
19ویں صدی کے اوائل میں سائنس دانوں نے دریافت کیا کہ ایک موصل کے گرد ایک مقناطیسی میدان پیدا ہوتا ہے جس میں کرنٹ بہتا ہے۔ قوت کی نتیجہ خیز لکیریں انہی اصولوں کے مطابق برتاؤ کرتی ہیں جیسے قدرتی مقناطیس کے ساتھ۔مزید برآں، کرنٹ اور مقناطیسی میدان کے ساتھ موصل کے برقی میدان کا تعامل برقی مقناطیسی حرکیات کی بنیاد کے طور پر کام کرتا ہے۔
تعامل کرنے والے شعبوں میں قوتوں کی جگہ میں واقفیت کو سمجھنا ہمیں محوری ویکٹر کا حساب لگانے کی اجازت دیتا ہے:
- مقناطیسی انڈکشن؛
- انڈکشن کرنٹ کی شدت اور سمت؛
- کونیی رفتار.
اس طرح کی تفہیم جملیٹ کے اصول میں وضع کی گئی تھی۔
کنڈکٹر میں کرنٹ کی سمت کے ساتھ دائیں ہاتھ کے جملیٹ کی ترجمہی حرکت کو ملا کر، ہم مقناطیسی فیلڈ لائنوں کی سمت حاصل کرتے ہیں، جو ہینڈل کی گردش سے ظاہر ہوتی ہے۔
طبیعیات کا قانون نہ ہونے کی وجہ سے، الیکٹریکل انجینئرنگ میں جیملیٹ رول کا استعمال نہ صرف موصل میں موجودہ ویکٹر کی بنیاد پر مقناطیسی فیلڈ لائنوں کی سمت کا تعین کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، بلکہ اس کے برعکس سولینائیڈ تاروں میں کرنٹ کی سمت کا تعین کرنے کے لیے بھی استعمال کیا جاتا ہے۔ مقناطیسی انڈکشن لائنوں کی گردش کی وجہ سے۔
اس تعلق کو سمجھنے سے Ampère کو گھومنے والے کھیتوں کے قانون کو ثابت کرنے کا موقع ملا، جس کی وجہ سے مختلف اصولوں کی برقی موٹریں بنیں۔ انڈکٹرز کا استعمال کرتے ہوئے تمام پیچھے ہٹنے والے آلات جملیٹ کے اصول کی پیروی کرتے ہیں۔
دائیں ہاتھ کا قاعدہ
کنڈکٹر کے مقناطیسی میدان میں حرکت پذیر کرنٹ کی سمت کا تعین (کنڈکٹرز کے بند لوپ کا ایک رخ) واضح طور پر دائیں ہاتھ کے اصول کو ظاہر کرتا ہے۔
اس کا کہنا ہے کہ دائیں ہتھیلی، N قطب کی طرف مڑتی ہے (فیلڈ لائنز ہتھیلی میں داخل ہوتی ہیں)، اور انگوٹھے کا 90 ڈگری کا رخ موصل کی حرکت کی سمت کو ظاہر کرتا ہے، پھر بند سرکٹ (کوائل) میں مقناطیسی میدان برقی رو پیدا کرتا ہے۔ ، حرکت ویکٹر جس کی چار انگلیاں اشارہ کرتی ہیں۔
یہ اصول ظاہر کرتا ہے کہ ڈی سی جنریٹر اصل میں کیسے ظاہر ہوئے۔ فطرت کی ایک خاص قوت (پانی، ہوا) مقناطیسی میدان میں کنڈکٹرز کے بند سرکٹ کو گھما کر بجلی پیدا کرتی ہے۔ پھر موٹروں نے، ایک مستقل مقناطیسی میدان میں برقی رو حاصل کرنے کے بعد، اسے ایک مکینیکل حرکت میں تبدیل کر دیا۔
دائیں ہاتھ کا اصول انڈکٹرز کے لیے بھی درست ہے۔ ان کے اندر مقناطیسی کور کی حرکت انڈکشن کرنٹ کی ظاہری شکل کا باعث بنتی ہے۔
اگر دائیں ہاتھ کی چار انگلیاں کنڈلی کے موڑ میں کرنٹ کی سمت کے ساتھ سیدھ میں ہوں، تو انگوٹھا 90 ڈگری سے ہٹ کر قطب شمالی کی طرف اشارہ کرے گا۔
جملیٹ اور دائیں ہاتھ کے اصول برقی اور مقناطیسی شعبوں کے تعامل کو کامیابی سے ظاہر کرتے ہیں۔ وہ الیکٹریکل انجینئرنگ میں مختلف آلات کے آپریشن کو سمجھنا ممکن بناتے ہیں، نہ صرف سائنسدانوں کے لیے۔
ملتے جلتے مضامین:
