میگنےٹ دلچسپ اشیاء ہیں جنہوں نے صدیوں سے انسانی تخیل کو اپنی گرفت میں لے رکھا ہے۔ قدیم یونانیوں سے لے کر جدید سائنس دانوں تک، لوگ میگنےٹ کے کام کرنے کے طریقے اور ان کے بہت سے استعمال سے متاثر ہوئے ہیں۔ مستقل میگنےٹ مقناطیس کی ایک قسم ہے جو اپنی مقناطیسی خصوصیات کو برقرار رکھتی ہے یہاں تک کہ جب یہ کسی بیرونی مقناطیسی فیلڈ کی موجودگی میں نہ ہو۔
سیکشن 1: مقناطیسیت کیا ہے؟
مقناطیسیت سے مراد بعض مواد کی طبعی خاصیت ہے جو انہیں مقناطیسی میدان کے ساتھ دوسرے مواد کو اپنی طرف متوجہ یا پیچھے ہٹانے کی اجازت دیتی ہے۔ کہا جاتا ہے کہ یہ مواد مقناطیسی ہیں یا مقناطیسی خصوصیات رکھتے ہیں۔
مقناطیسی مواد مقناطیسی ڈومینز کی موجودگی کی طرف سے خصوصیات ہیں، جو مائکروسکوپک علاقے ہیں جن میں انفرادی ایٹموں کے مقناطیسی میدان منسلک ہوتے ہیں. جب یہ ڈومینز صحیح طریقے سے منسلک ہوتے ہیں، تو وہ ایک میکروسکوپک مقناطیسی میدان بناتے ہیں جسے مواد کے باہر بھی دریافت کیا جا سکتا ہے۔
مقناطیسی مواد کو دو قسموں میں درجہ بندی کیا جاسکتا ہے: فیرو میگنیٹک اور پیرا میگنیٹک۔ فیرو میگنیٹک مواد مضبوطی سے مقناطیسی ہوتے ہیں، اور ان میں آئرن، نکل اور کوبالٹ شامل ہیں۔ وہ بیرونی مقناطیسی میدان کی عدم موجودگی میں بھی اپنی مقناطیسی خصوصیات کو برقرار رکھنے کے قابل ہیں۔ دوسری طرف پیرا میگنیٹک مواد کمزور مقناطیسی ہوتے ہیں اور اس میں ایلومینیم اور پلاٹینم جیسے مواد شامل ہوتے ہیں۔ وہ صرف مقناطیسی خصوصیات کی نمائش کرتے ہیں جب بیرونی مقناطیسی میدان کا نشانہ بنایا جاتا ہے۔
ہماری روزمرہ کی زندگیوں میں مقناطیسیت کے متعدد عملی استعمال ہوتے ہیں، بشمول الیکٹرک موٹرز، جنریٹرز اور ٹرانسفارمرز۔ مقناطیسی مواد ڈیٹا اسٹوریج ڈیوائسز جیسے ہارڈ ڈرائیوز اور میڈیکل امیجنگ ٹیکنالوجیز جیسے میگنیٹک ریزوننس امیجنگ (MRI) میں بھی استعمال ہوتے ہیں۔
سیکشن 2: مقناطیسی میدان
مقناطیسی میدان مقناطیسیت کا ایک بنیادی پہلو ہیں اور مقناطیس یا کرنٹ لے جانے والے تار کے ارد گرد کے علاقے کی وضاحت کرتے ہیں جہاں مقناطیسی قوت کا پتہ لگایا جا سکتا ہے۔ یہ فیلڈز پوشیدہ ہیں، لیکن ان کے اثرات مقناطیسی مواد کی حرکت یا مقناطیسی اور برقی شعبوں کے درمیان تعامل کے ذریعے دیکھے جا سکتے ہیں۔
مقناطیسی میدان برقی چارجز کی حرکت سے پیدا ہوتے ہیں، جیسے تار میں الیکٹران کا بہاؤ یا ایٹم میں الیکٹرانوں کا گھومنا۔ مقناطیسی میدان کی سمت اور طاقت کا تعین ان چارجز کی سمت اور حرکت سے ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، ایک بار میگنیٹ میں، مقناطیسی میدان قطبوں پر سب سے مضبوط اور مرکز میں سب سے کمزور ہوتا ہے، اور میدان کی سمت قطب شمالی سے قطب جنوبی کی طرف ہوتی ہے۔
مقناطیسی میدان کی طاقت کو عام طور پر ٹیسلا (T) یا گاس (G) کی اکائیوں میں ماپا جاتا ہے، اور میدان کی سمت کو دائیں ہاتھ کے اصول کا استعمال کرتے ہوئے بیان کیا جا سکتا ہے، جس میں کہا گیا ہے کہ اگر دائیں ہاتھ کا انگوٹھا اندر کی طرف اشارہ کرتا ہے۔ کرنٹ کی سمت، پھر انگلیاں مقناطیسی میدان کی سمت میں گھمائیں گی۔
مقناطیسی شعبوں میں متعدد عملی ایپلی کیشنز ہیں، بشمول موٹرز اور جنریٹرز، مقناطیسی گونج امیجنگ (MRI) مشینیں، اور ڈیٹا اسٹوریج ڈیوائسز جیسے ہارڈ ڈرائیوز میں۔ وہ مختلف قسم کے سائنسی اور انجینئرنگ ایپلی کیشنز میں بھی استعمال ہوتے ہیں، جیسے پارٹیکل ایکسلریٹر اور مقناطیسی لیویٹیشن ٹرینوں میں۔
مقناطیسی شعبوں کے رویے اور خصوصیات کو سمجھنا مطالعہ کے بہت سے شعبوں کے لیے ضروری ہے، بشمول برقی مقناطیسیت، کوانٹم میکانکس، اور مواد سائنس۔
سیکشن 3: مستقل میگنےٹ کی ترکیب
ایک مستقل مقناطیس، جسے "مستقل مقناطیسی مواد" یا "مستقل مقناطیسی مواد" بھی کہا جاتا ہے، عام طور پر فیرو میگنیٹک یا فیری میگنیٹک مواد کے امتزاج پر مشتمل ہوتا ہے۔ یہ مواد مقناطیسی میدان کو برقرار رکھنے کی صلاحیت کے لیے منتخب کیا جاتا ہے، جس سے وہ وقت کے ساتھ مستقل مقناطیسی اثر پیدا کر سکتے ہیں۔
مستقل میگنےٹس میں استعمال ہونے والے سب سے عام فیرو میگنیٹک مواد لوہے، نکل اور کوبالٹ ہیں، جنہیں ان کی مقناطیسی خصوصیات کو بہتر بنانے کے لیے دوسرے عناصر کے ساتھ ملایا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، نیوڈیمیم میگنےٹ ایک قسم کا نایاب زمینی مقناطیس ہے جو نیوڈیمیم، آئرن اور بوران پر مشتمل ہوتا ہے، جبکہ سماریئم کوبالٹ میگنےٹ سماریم، کوبالٹ، آئرن اور تانبے پر مشتمل ہوتے ہیں۔
مستقل میگنےٹ کی ساخت بھی عوامل سے متاثر ہو سکتی ہے جیسے کہ وہ درجہ حرارت جس پر وہ استعمال کیے جائیں گے، مقناطیسی میدان کی مطلوبہ طاقت اور سمت، اور مطلوبہ اطلاق۔ مثال کے طور پر، کچھ میگنےٹ اعلی درجہ حرارت کو برداشت کرنے کے لیے ڈیزائن کیے جا سکتے ہیں، جب کہ دیگر کو مخصوص سمت میں مضبوط مقناطیسی میدان پیدا کرنے کے لیے ڈیزائن کیا جا سکتا ہے۔
ان کے بنیادی مقناطیسی مواد کے علاوہ، مستقل میگیٹس میں کوٹنگز یا حفاظتی پرتیں بھی شامل ہو سکتی ہیں تاکہ سنکنرن یا نقصان کو روکا جا سکے، نیز مختلف ایپلی کیشنز میں استعمال کے لیے مخصوص اشکال اور سائز بنانے کے لیے تشکیل اور مشینی بھی شامل ہو سکتی ہے۔
سیکشن 4: مستقل میگنےٹ کی اقسام
مستقل میگیٹس کو ان کی ساخت، مقناطیسی خصوصیات اور مینوفیکچرنگ کے عمل کی بنیاد پر کئی اقسام میں درجہ بندی کیا جا سکتا ہے۔ مستقل میگنےٹ کی کچھ عام اقسام یہ ہیں:
1. نیوڈیمیم میگنےٹ: یہ نایاب زمینی میگنےٹ نیوڈیمیم، آئرن اور بوران پر مشتمل ہیں، اور یہ مستقل میگنےٹ کی سب سے مضبوط قسم ہیں۔ ان میں مقناطیسی توانائی زیادہ ہوتی ہے اور ان کو مختلف قسم کے ایپلی کیشنز میں استعمال کیا جا سکتا ہے، بشمول موٹرز، جنریٹرز اور طبی آلات۔
2. سماریئم کوبالٹ میگنےٹ: یہ نایاب زمینی میگنےٹ سماریئم، کوبالٹ، آئرن اور تانبے پر مشتمل ہوتے ہیں، اور یہ اپنے اعلی درجہ حرارت کے استحکام اور سنکنرن مزاحمت کے لیے مشہور ہیں۔ وہ ایرو اسپیس اور ڈیفنس جیسی ایپلی کیشنز میں اور اعلیٰ کارکردگی والی موٹروں اور جنریٹرز میں استعمال ہوتے ہیں۔
3. فیرائٹ میگنےٹ: سیرامک میگنےٹ کے نام سے بھی جانا جاتا ہے، فیرائٹ میگنےٹ آئرن آکسائیڈ کے ساتھ ملا ہوا سیرامک مواد پر مشتمل ہوتے ہیں۔ ان میں نایاب زمینی میگنےٹ سے کم مقناطیسی توانائی ہوتی ہے، لیکن یہ زیادہ سستی اور وسیع پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں جیسے کہ اسپیکر، موٹرز اور ریفریجریٹر میگنےٹ۔
4.Alnico میگنےٹ: یہ میگنےٹ ایلومینیم، نکل اور کوبالٹ پر مشتمل ہیں، اور اپنی اعلی مقناطیسی طاقت اور درجہ حرارت کے استحکام کے لیے مشہور ہیں۔ وہ اکثر صنعتی ایپلی کیشنز جیسے سینسر، میٹر، اور الیکٹرک موٹرز میں استعمال ہوتے ہیں۔
5. بانڈڈ میگنےٹ: یہ میگنےٹ مقناطیسی پاؤڈر کو بائنڈر کے ساتھ ملا کر بنائے جاتے ہیں، اور پیچیدہ شکلوں اور سائز میں تیار کیے جا سکتے ہیں۔ وہ اکثر ایپلی کیشنز جیسے سینسر، آٹوموٹو اجزاء، اور طبی آلات میں استعمال ہوتے ہیں۔
مستقل مقناطیس کی قسم کا انتخاب مخصوص درخواست کی ضروریات پر منحصر ہے، بشمول مطلوبہ مقناطیسی طاقت، درجہ حرارت کا استحکام، لاگت، اور مینوفیکچرنگ کی رکاوٹیں۔
سیکشن 5: میگنےٹ کیسے کام کرتے ہیں؟
میگنےٹ ایک مقناطیسی میدان بنا کر کام کرتے ہیں جو دوسرے مقناطیسی مواد یا برقی کرنٹ کے ساتھ تعامل کرتا ہے۔ مقناطیسی میدان مواد میں مقناطیسی لمحات کی سیدھ سے پیدا ہوتا ہے، جو خرد شمالی اور جنوبی قطب ہیں جو مقناطیسی قوت پیدا کرتے ہیں۔
ایک مستقل مقناطیس میں، جیسے بار میگنیٹ، مقناطیسی لمحات ایک مخصوص سمت میں منسلک ہوتے ہیں، اس لیے مقناطیسی میدان قطبوں پر سب سے مضبوط اور مرکز میں سب سے کمزور ہوتا ہے۔ جب کسی مقناطیسی مواد کے قریب رکھا جاتا ہے تو، مقناطیسی میدان مقناطیسی لمحات کی سمت کے لحاظ سے مواد پر ایک قوت لگاتا ہے، یا تو اسے اپنی طرف متوجہ کرتا ہے یا پیچھے ہٹاتا ہے۔
ایک برقی مقناطیس میں، مقناطیسی میدان تار کے کنڈلی سے بہنے والے برقی رو سے پیدا ہوتا ہے۔ برقی کرنٹ ایک مقناطیسی میدان بناتا ہے جو کرنٹ کے بہاؤ کی سمت کے لیے کھڑا ہوتا ہے، اور مقناطیسی میدان کی طاقت کو کنڈلی کے ذریعے بہنے والے کرنٹ کی مقدار کو ایڈجسٹ کرکے کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔ برقی مقناطیس بڑے پیمانے پر ایپلی کیشنز جیسے موٹرز، اسپیکرز اور جنریٹرز میں استعمال ہوتے ہیں۔
مقناطیسی شعبوں اور برقی رو کے درمیان تعامل بھی بہت سے تکنیکی ایپلی کیشنز کی بنیاد ہے، جن میں جنریٹر، ٹرانسفارمرز، اور الیکٹرک موٹرز شامل ہیں۔ ایک جنریٹر میں، مثال کے طور پر، تار کی کنڈلی کے قریب مقناطیس کی گردش تار میں برقی رو پیدا کرتی ہے، جسے بجلی پیدا کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ایک برقی موٹر میں، موٹر کے مقناطیسی میدان اور تار کے کنڈلی سے بہنے والے کرنٹ کے درمیان تعامل ایک ٹارک پیدا کرتا ہے جو موٹر کی گردش کو چلاتا ہے۔
اس خصوصیت کے مطابق، ہم کام کے دوران کسی خاص علاقے میں مقناطیسی میدان کی طاقت کو بڑھانے کے لیے الگ کرنے کے لیے ایک خاص مقناطیسی قطب کا انتظام ڈیزائن کر سکتے ہیں، جیسے کہ ہالبیک۔
پوسٹ ٹائم: مارچ-24-2023