मैग्नेटिज्म और मैग्नेटिक फील्ड

परिचय

• यूनिट का नाम: मैग्नेटिज्म
• विषय: चार्जेस और मैग्नेट्स की तुलना

मुख्य बिंदु

चार्जेस और मैग्नेट्स की तुलना

• दो चार्जेस (q1 और q2) जब किसी दूरी पर रखे जाते हैं, तो उनके बीच एक बल लगता है
• बल का नाम: कोलंबियन फोर्स (Electrostatic force of attraction/repulsion)
• फॉर्मूला: [ F = \dfrac{1}{4 \pi \epsilon_0} \dfrac{q1 \cdot q2}{r^2} ]

मैग्नेट्स की प्रॉपर्टीज

• दो मैग्नेट्स जब नजदीक लाए जाते हैं:
  • समान ध्रुव (उत्तर-उत्तर): repell
  • विपरीत ध्रुव (उत्तर-दक्षिण): attract
• नॉर्मल मैग्नेटिक मटेरियल (जैसे आयरन, निकल, कोबाल्ट) भी अट्रैक्ट करता है

मैग्नेटिक लाइंस ऑफ फोर्स

• इलेक्ट्रोस्टैटिक फील्ड लाइंस की तरह मैग्नेटिक फील्ड लाइंस भी होती हैं
• मैग्नेटिक डिपोल मोमेंट (M): पोल स्ट्रेंथ x सेपरेशन (2l)
• यूनिट: एंपियर मीटर स्क्वायर
• इलेक्ट्रिक फील्ड लाइंस की प्रॉपर्टीज:
  • कंटीन्यूअस और क्लोज्ड लूप्स
  • तानजन्ट की दिशा में फील्ड
  • अधिक लाइंस = अधिक फील्ड स्ट्रेंथ
  • इंटरसेक्ट नहीं करतीं
  • मैग्नेट्स हमेशा dipoles होते हैं, monopoles नहीं होते

टॉर्क और पोटेंशियल एनर्जी

• एक्सटर्नल फील्ड में डिपोल पर टॉर्क: [ \tau = Mb \sin (\theta) ]
• मैक्स टॉर्क (जब ( \theta = 90° ))
• पोटेंशियल एनर्जी: [ U = -M \cdot B ]

खास बातें:

• मैग्नेटिक इंटेंसिटी (H):
  • मैग्नेटिक फील्ड (B) का माप: [ H = \dfrac{B}{\mu_0} ]
• मैग्नेटिक ससेप्टिबिलिटी (( \chi_m )) और परमिएबिलिटी (( \mu )):
  • ( \mu_r = 1 + \chi_m )
• करी का तापमान (T_c): तापमान जिस पर फेरोमैग्नेटिक मटेरियल का परमैग्नेटिक में परिवर्तित होता है.
• विभिन्न प्रकार के मैग्नेटिक मटेरियल्स:
  • डायमैग्नेटिक: मैग्नेटिक फील्ड के विपरीत ऍलाइन होते हैं
  • परमैग्नेटिक: मैग्नेटिक फील्ड के साथ ऍलाइन होते हैं
  • फेरोमैग्नेटिक: बहुत मजबूत मैग्नेटिक प्रभाव

उपयोगी सूचनाएँ

• मैग्नेटिक डिपोल मोमेंट/वॉल्यूम: इंड्यूस्ड डिपोल मोमेंट/वॉल्यूम
• मैग्नेटिक इंडक्शन (B): यूनिट एरिया से क्रॉस करने वाली टोटल नंबर ऑफ मैग्नेटिक लाइंस जो कि मटेरियल में से गुजरती हैं

ग्राफ़्स और चार्ट्स

• टेंपरेचर vs. ससेप्टिबिलिटी ग्राफ़:
  • परमैग्नेटिक: इन्वर्सली प्रोपोर्शनल
  • करी पॉइंट पे चेंज
• फॉर्मूला चार्ट: की वैल्यू कंसेंट्रीशन अपॉन टेंपरेचर ग्राफ़`

दृष्टांत और सवाल

• उदाहरण सवाल और उनके हल
• अगर किसी मैग्नेट को काटा जाए, तो उसमें मोनोपोल नहीं बनते
• चार्जेस vs. मैग्नेट्स का कंपेरिजन: फोर्सेस और फील्ड लाइंस

महत्वपूर्ण फॉर्मूलास

1. कॉलंब का फोर्स: [ F = \dfrac{1}{4 \pi \epsilon_0} \dfrac{q1 \cdot q2}{r^2} ]
2. मैग्नेटिक फील्ड: [ B = \dfrac{\mu_0}{4\pi} \cdot \dfrac{2M}{r^3} ]
3. पोटेंशियल एनर्जी: [ U = -M \cdot B ]
4. टॉर्क: [ \tau = Mb \sin (\theta) ]
5. मैग्नेटिक इंटेंसिटी: [ H = \dfrac{B}{\mu_0} ]
6. मैग्नेटिक ससेप्टिबिलिटी: [ \chi_m = \dfrac{M}{H} ]

अंतिम निष्कर्ष

• विभिन्न मैग्नेटिक मटेरियल्स का अलग-अलग तरीके से मैग्नेटाइजेशन
• टेंपरेचर के बढ़ने पर मैग्नेटिक प्रॉपर्टीज पर प्रभाव
• थीमैग्नेटिक और पोटेंशियल एनर्जी की व्याख्या
• करी का तापमान और उसकी महत्वपूर्णता