धडा १०: चुंबकाच्या जादुई दुनियेत

नियम 1 : चुंबकीय पदार्थ — लोखंड, कोबाल्ट आणि निकेल चुंबकीय आहेत. लहान टाचण्या, लहान खिळे आणि लोहकीस आकर्षित होतात. लोखंडी वस्तू खूप मोठी किंवा जड असेल तर चुंबकच तिच्याकडे ओढला जातो.

• सोपे : लोखंडी खिळा चुंबकाकडे आकर्षित होतो.
• मध्यम : स्टीलची पेपर क्लिप आकर्षित होते कारण स्टीलमध्ये बहुतेक लोखंड असते; पण स्टेनलेस स्टील सहसा चुंबकीय नसते.
• परीक्षेसाठी : मोठे लोखंडी फाटक हलत नाही, म्हणून चुंबक त्याच्याकडे ओढला जातो.

आकृतीत : आकृतीत चुंबक फक्त लोखंडी टाचणी (A) आणि स्टीलची क्लिप (C) आकर्षित करतो. प्लास्टिकचा कंगवा (B) आणि काचेची गोटी (D) अचुंबकीय आहेत.

नियम 2 : अचुंबकीय पदार्थ — काच, प्लास्टिक आणि लाकूड आकर्षित होत नाहीत.

• सोपे : प्लास्टिकची पट्टी आकर्षित होत नाही.
• मध्यम : लाकडी पेन्सिल आणि काचेची बांगडी आकर्षित होत नाहीत.
• परीक्षेसाठी : निकेल वाहनांच्या दिव्यांच्या कड्यांच्या आणि दाराच्या मुठींच्या चकचकीत भागांत वापरतात; ते चुंबकीय आहे.

फरक ओळखा

नियम 1 : यंत्रांतील चुंबक — विहिरीतून पाणी खेचणारे शक्तिशाली विद्युत पंप बनवण्यासाठी मजबूत चुंबक लागतात. विद्युत जनित्र, मोटर, स्पीकर, हेडफोन आणि फ्रीज यांतही चुंबक वापरतात.

• सोपे : फ्रीजचे दार : चुंबक ते बंद ठेवतो.
• मध्यम : हेडफोन व स्पीकर : आत चुंबक असतात.
• परीक्षेसाठी : वीज केंद्रात चुंबक असलेली जनित्रे वीज तयार करतात.

नियम 2 : चुंबकीय पट्ट्या आणि वैद्यकशास्त्र — एटीएम कार्डवर खातेदाराची माहिती असलेली पातळ चुंबकीय पट्टी असते. कॉम्प्युटरमध्ये माहिती साठवण्यासाठी चुंबकीय पट्ट्या वापरतात. मोठ्या रुग्णालयांतील एमआरआय यंत्र चुंबकाशिवाय चालूच शकत नाही.

• सोपे : एटीएम कार्डची पट्टी → खात्याची माहिती.
• मध्यम : एमआरआय → इजा न करता शरीराच्या आत पाहणे.
• परीक्षेसाठी : कचरा व्यवस्थापनात चुंबक कचऱ्यातून चुंबकीय वस्तू (लोखंडाचे तुकडे) वेगळ्या करतो.

फरक ओळखा

आकृतीत : आकृतीत बहुतेक लोहकीस दंडचुंबकाच्या दोन्ही टोकांजवळ चिकटतात, जेथे त्याचे ध्रुव आहेत.

नियम 1 : ध्रुव — चुंबकाला दोन ध्रुव असतात. उत्तर व दक्षिण ध्रुव वेगळे करता येत नाहीत. ध्रुवांवर बल सर्वाधिक असते, म्हणून बहुतेक लोहकीस टोकांना चिकटतात.

• सोपे : दंडचुंबक लोहकिसात बुडवला : टोकांना सर्वाधिक कीस चिकटतो.
• मध्यम : दंडचुंबकाच्या मध्यभागी फार थोडे कीस चिकटतात.
• परीक्षेसाठी : प्रत्येक चुंबकाला दोन ध्रुव असतात : एकध्रुवी चुंबक नसतो.

आकृतीत : आकृतीत दंडचुंबक लाकडी स्टँडला टांगलेला असून उत्तर-दक्षिण दिशेत स्थिर आहे : उत्तर ध्रुव (N) उत्तरेकडे आणि दक्षिण ध्रुव (S) दक्षिणेकडे दाखवतो.

नियम 2 : मुक्तपणे टांगलेला चुंबक — लाकडी स्टँडवरून दोऱ्याने टांगलेला दंडचुंबक नेहमी उत्तर-दक्षिण दिशेत स्थिर होतो.

• सोपे : स्टँड लाकडी असतो, म्हणून चुंबकात व्यत्यय येत नाही.
• मध्यम : प्रयोगशाळेतील चुंबकाचे रंगवलेले टोक विशेष टोक (उत्तर ध्रुव) दर्शवते.
• परीक्षेसाठी : चुंबक फिरवून सोडला : तो प्रत्येक वेळी तीच उत्तर-दक्षिण स्थिती घेतो.

फरक ओळखा

नियम 1 : नैसर्गिक चुंबक — चुंबकाचा शोध कोणी लावला हे कोणालाही माहीत नाही. 2500 वर्षांपूर्वीच्या चिनी लिखाणात लोखंडाला आकर्षित करणारा आणि उत्तर-दक्षिण स्थिर होणारा दगड वर्णिला आहे. सुमारे 3500 वर्षांपूर्वी गुळगुळीत लांब दगड दिशा शोधण्यासाठी वापरले. पृथ्वीच्या पृष्ठभागाजवळ सापडणारे लोहखनिज मॅग्नेटाइट हे नैसर्गिक चुंबक आहे; विजेच्या अभिक्रियांमुळे ते चुंबक झाले असे शास्त्रज्ञांना वाटते.

• सोपे : मॅग्नेटाइट हे नैसर्गिक चुंबक आहे.
• मध्यम : चिनी नोंदी 2500 वर्षे जुन्या आहेत; दिशा दाखवणारे दगड 3500 वर्षे जुने. 3500 − 2500 = 1000 वर्षे जास्त जुने.
• परीक्षेसाठी : मेंढपाळ मुलाची गोष्ट : मॅग्नेशियातील दगड त्याच्या काठीच्या लोखंडी टोपीला चिकटले.

नियम 2 : कृत्रिम चुंबक — अल्निको चुंबक मजबूत असतात; ते अॅल्युमिनिअम, निकेल आणि कोबाल्टच्या मिश्रणापासून बनतात. सिरॅमिक चुंबक कप-बशीसाठी वापरतात त्या खास मातीपासून आणि बारीक धातू-चूर्णापासून बनतात; ते स्वस्त असून सजावटीच्या चकत्या आणि खेळण्यांत वापरतात.

• सोपे : अल्निको = अॅल्युमिनिअम + निकेल + कोबाल्ट, मजबूत चुंबक.
• मध्यम : सिरॅमिक चुंबक स्वस्त, म्हणून खेळण्यांत वापरतात.
• परीक्षेसाठी : फ्रीजवरील सजावटीची लहान चकती बहुधा सिरॅमिक चुंबक असते.

फरक ओळखा

आकृतीत : आकृतीत विजातीय ध्रुव (उत्तर ध्रुव दक्षिण ध्रुवासमोर) एकमेकांना आकर्षित करतात आणि सजातीय ध्रुव (उत्तर समोर उत्तर) एकमेकांना दूर ढकलतात.

नियम 1 : आकर्षण आणि प्रतिकर्षण — सजातीय ध्रुव दूर ढकलतात; विजातीय ध्रुव आकर्षित करतात. बल चुंबकाभोवतीच्या चुंबकीय क्षेत्रात कार्य करते.

• सोपे : N–S : आकर्षण.
• मध्यम : N–N किंवा S–S : प्रतिकर्षण.
• परीक्षेसाठी : दोन चुंबक जवळ नेल्यावर दूर ढकलले जात असतील तर एक उलटा करा : ते आकर्षित होतील.

आकृतीत : आकृतीत होकायंत्राच्या सुईचे लाल टोक उत्तरेकडे (N) दाखवते.

नियम 2 : होकायंत्र — टांगलेला चुंबक नेहमी उत्तर-दक्षिण स्थिर होतो या तत्त्वावर होकायंत्र चालते. समुद्र आणि वाळवंटात दिशा शोधण्यासाठी ते हजारो वर्षे वापरले जाते.

• सोपे : सुईचे लाल टोक पाहा : ते उत्तर दाखवते.
• मध्यम : उत्तर कळले की दक्षिण विरुद्ध दिशेला; उत्तराकडे तोंड केलेल्या माणसाच्या उजवीकडे पूर्व.
• परीक्षेसाठी : होकायंत्र लोखंड आणि चुंबकांपासून दूर ठेवा, नाहीतर ते चुकीची दिशा दाखवेल.

फरक ओळखा