चुंबकांचे प्रकार व उपयोग
फ्रीजचे दार बंद राहते कारण त्याच्या कडेला चुंबकाची पट्टी असते, आणि खेळण्यातली रेल्वे डबे जोडायला लहान चुंबक वापरते.
चुंबक काही पदार्थांना आकर्षित करतो. चुंबक अनेक आकारांत येतात : दंड, नाल, कडे किंवा चकती व बटन. निसर्गात सापडलेला पहिला चुंबक मॅग्नेटाइट होता; आज बहुतेक चुंबक कारखान्यात बनतात. चुंबक फ्रीजचे दार, स्पीकर, कंपास पेटी, होकायंत्र व खेळण्यांत वापरतात.
आकृतीत : दंड, नाल व कडे चुंबकांना उत्तर व दक्षिण ध्रुव असतात.
नियम 1 : आकार — प्रत्येक आकार एका कामाला योग्य.
- सोपे : दंड चुंबक शाळेतील प्रयोगांत वापरतात.
- मध्यम : नाल चुंबकाचे दोन्ही ध्रुव जवळ असतात, म्हणून तो जास्त उचलतो.
- परीक्षेसाठी : कडे व बटन चुंबक स्पीकर व पिशव्यांत असतात.
नियम 2 : उपयोग — “टक” बंद होणाऱ्या वस्तूंत चुंबक शोधा.
- सोपे : फ्रीजचे दार, कंपास पेटी व कपाटाची कडी चुंबक वापरतात.
- मध्यम : कार्डवरील चुंबकीय पट्ट्या व खेळण्यातील रेल्वेही वापरतात.
- परीक्षेसाठी : चुंबक कचऱ्यातून लोखंड निराळे करतात.
वस्तूचा आकार व वापर पाहून आत चुंबक कुठे असेल ते ओळखा.
प्रत्येक चुंबक दंडासारखाच असतो असे समजणे.
"दंड, नाल, कडे, बटन."
सरावासाठी प्रश्न
- 1जुन्या काळात खलाशी दिशा शोधण्यासाठी कोणते साधन वापरत?
- 2रोजच्या वापरातील कोणत्या वस्तूत बंद ठेवण्यासाठी चुंबक असतो?
- 3चुंबकाचा एक सामान्य आकार कोणता?
- 4गोष्टीत ताऱ्यांशिवाय दिशा शोधण्याची गरज कोणाला होती?
- 5प्राचीन काळी सापडलेल्या नैसर्गिक चुंबकांना काय म्हणतात?
- 6शाळेच्या प्रयोगशाळेतील, पेन्सिल पेटीतील आणि खेळण्यांतील चुंबक —
- 7चुंबक कशाच्या तुकड्यांपासून बनवता येतात?
- 8ढगांनी तारे झाकल्यावर होकायंत्र उपयुक्त का ठरते?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 1होकायंत्र
- 2पेन्सिल पेटी
- 3दंडाकृती
- 4खलाशांना
- 5लोहचुंबक (लोडस्टोन)
- 6कृत्रिम चुंबक असतात
- 7लोखंडाच्या
- 8त्यातील चुंबक आकाशावर अवलंबून न राहता उत्तर-दक्षिण दिशेत स्थिर होतो
चुंबकीय व अचुंबकीय पदार्थ
चुंबक ढिगातील लोखंडी टाचण्या उचलतो पण त्याच ढिगातील प्लॅस्टिक बटणे व लाकडी पेन्सिली सोडतो.
चुंबक ज्या पदार्थांना आकर्षित करतो ते चुंबकीय; मुख्यतः लोखंड, निकेल व कोबाल्ट आणि लोखंडाचे स्टील. लाकूड, प्लॅस्टिक, काच, रबर, कागद, तांबे व ॲल्युमिनिअम हे अचुंबकीय. चुंबक जवळ नेऊन पदार्थ तपासतात.
आकृतीत : लोखंडी वस्तू आकर्षित होतात; लाकूड व प्लॅस्टिक नाही.
नियम 1 : तपासून वर्गीकरण — प्रत्येक वस्तूजवळ क्रमाने चुंबक न्या.
- सोपे : लोखंडी खिळा, स्टीलची टाचणी व निकेलचे नाणे आकर्षित होतात.
- मध्यम : लाकडी पट्टी, प्लॅस्टिक फणी व काचेची गोटी नाही.
- परीक्षेसाठी : तांबे व ॲल्युमिनिअम धातू आहेत पण अचुंबकीय.
नियम 2 : प्रत्येक धातू चुंबकीय नसतो — दिसण्यावरून अंदाज करू नका; तपासा.
- सोपे : चमकदार सोन्याची अंगठी आकर्षित होत नाही.
- मध्यम : स्टीलचा चमचा स्टीलच्या प्रकारानुसार आकर्षित होऊ शकतो.
- परीक्षेसाठी : दिसणे नव्हे तर चाचणीचा निकाल ठरवतो.
प्रत्येक चाचणी तक्त्यात नोंदवा : वस्तू, पदार्थ, आकर्षित की नाही.
सर्व धातू चुंबकीय असतात असे म्हणणे.
"लोखंड, निकेल, कोबाल्ट : चुंबकाचे मित्र."
सरावासाठी प्रश्न
- 1कोणती कागदी-क्लिप चुंबकाकडे आकर्षित होण्याची शक्यता आहे?
- 2लोखंडासोबत आणखी कोणते दोन धातू चुंबकीय आहेत?
- 3कोणती वस्तू अचुंबकीय आहे?
- 4फक्त चुंबकीय धातू असलेला संच कोणता?
- 5चुंबकाकडे आकर्षित होणाऱ्या पदार्थांना काय म्हणतात?
- 6लोखंड हे —
- 7चुंबकाकडे आकर्षित न होणाऱ्या पदार्थांना —
- 8लोहचूर्ण म्हणजे —
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 1लोखंडाची
- 2निकेल आणि कोबाल्ट
- 3लाकडी पट्टी
- 4लोखंड, निकेल, कोबाल्ट
- 5चुंबकीय पदार्थ
- 6चुंबकीय पदार्थ आहे
- 7अचुंबकीय पदार्थ म्हणतात
- 8लोखंडाचे अगदी लहान तुकडे
चुंबकाचे ध्रुव व पृथ्वी
चुंबकावर भुरभुरलेले लोहचूर्ण त्याच्या दोन टोकांशी दाटते; मधला भाग जवळजवळ मोकळा राहतो.
ज्या टोकांशी चुंबक सर्वात जास्त ओढतो ते त्याचे ध्रुव : उत्तर ध्रुव व दक्षिण ध्रुव. ते कधीही निराळे होत नाहीत; तुटलेल्या चुंबकाचे दोन लहान चुंबक होतात, प्रत्येकाला दोन ध्रुव. मोकळा टांगलेला दंड चुंबक उत्तर–दक्षिण दिशेत स्थिर होतो कारण पृथ्वी स्वतः एका मोठ्या चुंबकासारखी वागते.
आकृतीत : लोहचूर्ण दंडाच्या दोन टोकांवरील ध्रुवांशी जमते.
चुंबकाचे ध्रुव व पृथ्वी
ॲपमध्ये ही आकृती हाताने हलवून बघता येते.
ॲपमध्ये उघडानियम 1 : नेहमी दोन ध्रुव — एका ध्रुवाचा चुंबक बनवता येत नाही.
- सोपे : प्रत्येक चुंबकाला उत्तर ध्रुव व दक्षिण ध्रुव असतो.
- मध्यम : दंड चुंबक दोन भागांत कापला तर प्रत्येक तुकड्याला दोन्ही ध्रुव.
- परीक्षेसाठी : ध्रुव टोकांशी सर्वात प्रबळ व मध्यभागी दुर्बळ.
नियम 2 : पृथ्वी एक चुंबक — मोकळा चुंबक नेहमी एकाच दिशेत उभा राहतो.
- सोपे : टांगलेला दंड चुंबक उत्तर–दक्षिण दिशेत थांबतो.
- मध्यम : जो टोक उत्तरेकडे वळते ते उत्तराभिमुख ध्रुव.
- परीक्षेसाठी : म्हणून जुने खलाशी दिशा शोधायला तरंगत्या चुंबकावर भरवसा ठेवत.
आकृतीत दोन्ही ध्रुव N व S असे नेहमी लिहा.
चुंबकाला फक्त एकच ध्रुव असू शकतो असे म्हणणे.
"चुंबक तोडला, दोन चुंबक मिळाले."
सरावासाठी प्रश्न
- 1दंड-चुंबकावर सर्वाधिक लोहचूर्ण कुठे चिकटते?
- 2दंड-चुंबकाच्या कोणत्या भागावर सर्वांत कमी लोहचूर्ण चिकटते?
- 3चुंबकाच्या टोकांना काय म्हणतात?
- 4बहुतेक लोहचूर्ण कुठे चिकटते?
- 5चुंबकाला फक्त एकच ध्रुव असू शकतो का?
- 6एक विद्यार्थी चुंबकाचे दोन तुकडे करून उत्तर आणि दक्षिण वेगळे मिळवायचा प्रयत्न करतो. काय होते?
- 7चुंबकाच्या दोन ध्रुवांची नावे —
- 8दंड-चुंबकाचे तुकडे केले तर प्रत्येक तुकड्याला —
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 1त्याच्या टोकांजवळ
- 2मध्यभागी
- 3ध्रुव
- 4चुंबकाच्या टोकांजवळ (ध्रुवांजवळ)
- 5नाही, ध्रुव नेहमी जोडीने असतात
- 6प्रत्येक अर्ध्याला स्वतःचे उत्तर आणि दक्षिण ध्रुव असतात
- 7उत्तर ध्रुव आणि दक्षिण ध्रुव
- 8उत्तर आणि दक्षिण दोन्ही ध्रुव असतात
चुंबकीय होकायंत्र व चुंबक बनवणे
जंगलातला प्रवासी लहानशा होकायंत्राकडे पाहून उत्तर कोणती ते ओळखतो.
चुंबकीय होकायंत्रात दिशा लिहिलेल्या डबीत टोकावर मुक्तपणे फिरणारी हलकी चुंबकीय सुई असते. सुईचे उत्तराभिमुख टोक उत्तरेकडे स्थिर होते, म्हणून इतर सर्व दिशा कळतात. लोखंड किंवा स्टीलचा तुकडा बलवान चुंबकाच्या एका ध्रुवाने एकाच दिशेने अनेकदा घासून चुंबक बनवता येतो.
आकृतीत : होकायंत्राच्या सुईचे रंगीत टोक उत्तरेकडे दाखवते.
नियम 1 : होकायंत्र वापरणे — होकायंत्र सपाट ठेवा, लोखंड व चुंबकांपासून दूर.
- सोपे : सुई हलायची थांबेपर्यंत थांबा.
- मध्यम : डबी फिरवा, डायलवरील N सुईच्या उत्तर टोकाशी जुळेपर्यंत.
- परीक्षेसाठी : आता पूर्व, दक्षिण व पश्चिम डायलवर वाचता येतात.
नियम 2 : चुंबक बनवणे व जपणे — एकाच दिशेतील स्ट्रोक लोखंडाचे सूक्ष्म भाग एका रांगेत आणतात.
- सोपे : एकाच ध्रुवाने खिळा एका टोकापासून दुसऱ्यापर्यंत घासा, प्रत्येक वेळी चुंबक उचलून.
- मध्यम : सुमारे ३० वेळा घासल्यावर खिळा टाचण्या उचलतो.
- परीक्षेसाठी : चुंबक तापवणे, ठोकणे किंवा आपटणे त्याला कमजोर करते; चुंबक लोखंडी पट्टीसह जोडीने ठेवा.
दिशा वाचण्याआधी होकायंत्र सपाट व लोखंडापासून दूर ठेवा.
लोखंड मागे-पुढे घासणे, एकाच दिशेने न घासणे.
"एक दिशा, तोच ध्रुव, उचला, पुन्हा."
सरावासाठी प्रश्न
- 1सुईला चुंबक बनवण्यासाठी घासण्याची क्रिया साधारण किती वेळा करावी?
- 2होकायंत्राची सुई म्हणजे —
- 3होकायंत्राची सुई कोणत्या दिशेत स्थिर होते?
- 4चुंबकीय होकायंत्र कशासाठी वापरतात?
- 5सुई चुंबक झाली आहे हे कसे तपासाल?
- 6तरंगत्या सुईच्या होकायंत्रात प्रत्येक फिरवल्यानंतर सुईची टोके —
- 7होकायंत्राच्या सुईचे उत्तरेकडे वळणारे टोक सहसा कोणत्या रंगाने रंगवलेले असते?
- 8होकायंत्राची सुई टाचणीवर बसवलेली असते, म्हणजे ती —
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 130 ते 40 वेळा
- 2एक लहान चुंबक
- 3उत्तर-दक्षिण
- 4दिशा शोधण्यासाठी
- 5ती लोहचूर्ण किंवा स्टीलच्या टाचण्या आकर्षित करते
- 6पुन्हा त्याच उत्तर-दक्षिण दिशेत वळतात
- 7लाल
- 8मोकळेपणाने फिरू शकते
आकर्षण, प्रतिकर्षण व चुंबकीय परिणाम
दोन फ्रीज-चुंबक एका बाजूने ओढले जातात आणि एक उलटा केला की एकमेकांना दूर ढकलतात.
विजातीय ध्रुव (उत्तर व दक्षिण) एकमेकांना आकर्षित करतात; सजातीय ध्रुव (उत्तर–उत्तर किंवा दक्षिण–दक्षिण) एकमेकांना दूर ढकलतात (प्रतिकर्षण). चुंबकाचे बल अंतरावरून, कागद, कापड किंवा पातळ लाकडातूनही चालते. प्रतिकर्षण ही चुंबक ओळखण्याची खात्रीची चाचणी, कारण साधे लोखंड फक्त आकर्षित होते.
आकृतीत : N व S आकर्षित होतात; N व N दूर ढकलतात.
नियम 1 : आकर्षण की प्रतिकर्षण — समोरासमोर आलेल्या दोन ध्रुवांची तुलना करा.
- सोपे : उत्तर दक्षिणासमोर : आकर्षण.
- मध्यम : उत्तर उत्तरासमोर किंवा दक्षिण दक्षिणासमोर : प्रतिकर्षण.
- परीक्षेसाठी : एक चुंबक उलटा केला की आकर्षण प्रतिकर्षणात बदलते.
नियम 2 : इतर वस्तूंतून बल — चुंबकीय बल अंतर वाढले की कमी होते.
- सोपे : कागदाखालचा चुंबक कागदावरची टाचणी हलवतो.
- मध्यम : चुंबकाचा स्पर्श नसतानाही टाचणी हलते.
- परीक्षेसाठी : प्रतिकर्षण दाखवते की वस्तू चुंबक आहे; फक्त आकर्षण नाही.
चुंबक ओळखायला प्रत्येक वस्तूची दोन्ही टोके ज्ञात ध्रुवासमोर आणा.
आकर्षण झाले म्हणजे वस्तू चुंबक असे म्हणणे.
"विरुद्ध ओढतात, सारखे ढकलतात."
सरावासाठी प्रश्न
- 1दोन चुंबकांचे विजातीय ध्रुव —
- 2दोन चुंबकांचे सजातीय ध्रुव —
- 3लोखंडी दांडा आकर्षित होतो —
- 4चुंबकाचा दक्षिण ध्रुव होकायंत्राच्या सुईच्या उत्तर ध्रुवाजवळ आणल्यावर सुई —
- 5समोरासमोर सजातीय ध्रुव असलेल्या चुंबकयुक्त आगपेटी-गाड्या —
- 6एका चुंबकाचा उत्तर ध्रुव दुसऱ्याच्या दक्षिण ध्रुवाजवळ आणला. ते —
- 7दोन उत्तर ध्रुव एकमेकांजवळ आणले. ते —
- 8चुंबक आणि लोखंडी दांडा यांतील फरक कसा ओळखाल?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 1एकमेकांना आकर्षित करतात
- 2एकमेकांना दूर ढकलतात (प्रतिकर्षण)
- 3चुंबकाच्या दोन्ही ध्रुवांकडे
- 4चुंबकाकडे सरकते
- 5एकमेकांपासून दूर पळतील
- 6आकर्षित होतात
- 7एकमेकांना दूर ढकलतात
- 8चुंबक दुसऱ्या चुंबकाला दूर ढकलू शकतो; लोखंडी दांडा नेहमी आकर्षित होतो