චුම්බකයක ශක්තිය මනින්නේ කෙසේද?

චුම්බක ශතවර්ෂ ගණනාවක් තිස්සේ සිත් ඇදගන්නා වස්තූන් වී ඇත, ඇතැම් ද්රව්ය ආකර්ෂණය කර ගැනීමේ අභිරහස් හැකියාවෙන් විද්යාඥයින් සහ උද්යෝගිමත් අය එකසේ ආකර්ෂණය කර ඇත. පැරණි ගවේෂකයන්ට මග පෙන්වන මාලිමා ඉඳිකටු සිට නවීන තාක්‍ෂණයේ සංකීර්ණ යාන්ත්‍රණ දක්වා, චුම්බක අපගේ ජීවිතයේ විවිධ පැතිවල තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. නමුත් අපි කොහොමද මේවායේ ප්‍රබලතාවය ප්‍රමාණ කරන්නේචුම්බක ක්ෂේත්ර? අපි චුම්බකවල විභවය මනින්නේ කෙසේද? චුම්බකයේ ප්‍රබලතාවය ප්‍රමාණ කිරීමට භාවිතා කරන ක්‍රම සහ මෙවලම් ගැන අපි සොයා බලමු.

චුම්බක ක්ෂේත්ර ශක්තිය

චුම්බකයේ ශක්තිය මූලික වශයෙන් තීරණය වන්නේ එහි චුම්බක ක්ෂේත්‍රය, එහි බලපෑම දැනෙන චුම්බක අවට ප්‍රදේශය මගිනි. මෙම ක්ෂේත්‍රය චුම්බකයේ උත්තර ධ්‍රැවයේ සිට දක්ෂිණ ධ්‍රැවය දක්වා විහිදෙන බල රේඛා මගින් නිරූපණය කෙරේ. මෙම රේඛාවල ඝනත්වය වැඩි වන තරමට චුම්බක ක්ෂේත්‍රය ශක්තිමත් වේ.

Gauss සහ Tesla: මිනුම් ඒකක

චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක ප්‍රබලතාවය ප්‍රමාණ කිරීම සඳහා විද්‍යාඥයන් ප්‍රාථමික මිනුම් ඒකක දෙකක් භාවිතා කරයි: Gauss සහ Tesla.

ගවුස් (G): ජර්මානු ගණිතඥයෙකු සහ භෞතික විද්‍යාඥයෙකු වූ Carl Friedrich Gauss ගේ නමින් නම් කරන ලද මෙම ඒකකය චුම්භක ප්‍රවාහ ඝනත්වය හෝ චුම්බක ප්‍රේරණය මනිනු ලබයි. එක් Gauss වර්ග සෙන්ටිමීටරයකට මැක්ස්වෙල් එකකට සමාන වේ. කෙසේ වෙතත්, Gauss හි සාපේක්ෂ කුඩා විශාලත්වය හේතුවෙන්, විශේෂයෙන්ම නවීන සන්දර්භයන් තුළ, විද්යාඥයින් බොහෝ විට ශක්තිමත් චුම්බක ක්ෂේත්ර සඳහා ටෙස්ලා භාවිතා කරයි.

ටෙස්ලා (T): සර්බියානු-ඇමරිකානු නව නිපැයුම්කරු සහ විදුලි ඉංජිනේරු නිකොලා ටෙස්ලාට ගෞරවයක් වශයෙන් නම් කරන ලද මෙම ඒකකය Gauss හා සසඳන විට විශාල චුම්භක ප්‍රවාහ ඝනත්වයක් නියෝජනය කරයි. එක් ටෙස්ලා එකක් Gauss 10,000 ට සමාන වන අතර, එය විද්‍යාත්මක පර්යේෂණ හෝ කාර්මික යෙදීම් වලදී භාවිතා කරන බලවත් චුම්බක මගින් නිපදවන ප්‍රබල චුම්බක ක්ෂේත්‍ර මැනීම සඳහා වඩාත් ප්‍රායෝගික ඒකකයක් බවට පත් කරයි.

චුම්බකමාන

Magnetometers යනු චුම්බක ක්ෂේත්‍රවල ශක්තිය සහ දිශාව මැනීම සඳහා නිර්මාණය කර ඇති උපකරණ වේ. මෙම උපකරණ සරල අතින් ගෙන යා හැකි මාලිමා යන්ත්‍රවල සිට නවීන රසායනාගාර උපකරණ දක්වා විවිධ ආකාරවලින් පැමිණේ. චුම්බක ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය මැනීම සඳහා භාවිතා කරන සාමාන්‍ය චුම්භකමාන වර්ග කිහිපයක් මෙන්න:

1. Fluxgate Magnetometers: මෙම magnetometers චුම්බක ක්ෂේත්‍රවල වෙනස්කම් මැනීමට විද්‍යුත් චුම්භක ප්‍රේරණයේ මූලධර්ම භාවිතා කරයි. ඒවා වයර් දඟර වලින් වට වූ චුම්බක හරයක් හෝ කිහිපයකින් සමන්විත වේ. චුම්බක ක්ෂේත්‍රයකට නිරාවරණය වන විට, හරය චුම්භක වී, දඟර තුළ විද්‍යුත් සංඥාවක් ඇති කරයි, එය චුම්බක ක්ෂේත්‍රයේ ශක්තිය තීරණය කිරීම සඳහා මැනිය හැකි සහ ක්‍රමාංකනය කළ හැකිය.

2. Hall Effect Magnetometers: හෝල් ආචරණය මැග්නටෝමීටර ධාරා ප්‍රවාහයට ලම්බකව චුම්බක ක්ෂේත්‍රයකට යටත් වූ විට විද්‍යුත් සන්නායකයක් හරහා වෝල්ටීයතා වෙනස (ශාලා වෝල්ටීයතාව) උත්පාදනය විස්තර කරන හෝල් ආචරණය මත රඳා පවතී. මෙම වෝල්ටීයතාවය මැනීමෙන්, Hall effect magnetometers මගින් චුම්බක ක්ෂේත්රයේ ශක්තිය තීරණය කළ හැකිය.

3. SQUID Magnetometers: Superconducting Quantum Interference Device (SQUID) මැග්නටෝමීටර ලබා ගත හැකි වඩාත්ම සංවේදී චුම්බකමාන අතර වේ. ඒවා සුපිරි සන්නායකවල ක්වොන්ටම් ගුණාංග මත පදනම්ව ක්‍රියා කරයි, ෆෙම්ටෝටෙස්ලා (10^-15 ටෙස්ලා) මට්ටම දක්වා අතිශය දුර්වල චුම්බක ක්ෂේත්‍ර හඳුනා ගැනීමට ඉඩ සලසයි.

ක්රමාංකනය සහ ප්රමිතිකරණය

නිවැරදි මිනුම් සහතික කිරීම සඳහා, මැග්නටෝමීටර නිවැරදිව ක්රමාංකනය කර සම්මත කළ යුතුය. ක්‍රමාංකනය යනු උපකරණයේ කියවීම් සහ සත්‍ය චුම්භක ක්ෂේත්‍ර අගයන් අතර රේඛීය සම්බන්ධතාවයක් ඇති කිරීම සඳහා දන්නා චුම්බක ක්ෂේත්‍ර ශක්තීන් සමඟ චුම්බකමානයේ ප්‍රතිදානය සංසන්දනය කිරීමයි. ප්‍රමිතිකරණය මඟින් විවිධ චුම්භකමාන සමඟ ගන්නා ලද මිනුම් ස්ථාවර සහ සංසන්දනාත්මක බව සහතික කරයි.

චුම්බකමිතික යෙදීම්

චුම්බක ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය නිවැරදිව මැනීමේ හැකියාව විවිධ ක්ෂේත්‍ර හරහා බොහෝ යෙදුම් ඇත:

භූ භෞතික විද්යාව: පෘථිවි චුම්බක ක්ෂේත්‍රය අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා චුම්බකමාන භාවිතා කරනු ලබන අතර එමඟින් ග්‍රහලෝකයේ අභ්‍යන්තරයේ ව්‍යුහය සහ සංයුතිය පිළිබඳ වටිනා තොරතුරු සපයයි.

සංචාලනය: මාලිමා යන්ත්‍ර, මැග්නටෝමීටර වර්ගයක්, පුරාණ කාලයේ සිට නාවික කටයුතු සඳහා අත්‍යවශ්‍ය මෙවලම් වී ඇති අතර, නාවිකයින්ට සහ ගවේෂකයන්ට විශාල සාගර හරහා ගමන් කිරීමට උපකාරී වේ.

ද්රව්ය විද්යාව: චුම්භකමිතිය ගුනාංගීකරනය කිරීමට භාවිතා කරයිචුම්බක ද්රව්යචුම්බක ගබඩා උපාංග සහ චුම්බක අනුනාද රූප (MRI) යන්ත්‍ර වැනි තාක්ෂණයන් දියුණු කිරීම සඳහා අත්‍යවශ්‍ය වන ඒවායේ ගුණාංග අධ්‍යයනය කිරීම.

අභ්යවකාශ ගවේෂණය: ආකාශ වස්තූන්ගේ චුම්භක ක්ෂේත්‍ර අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා චුම්බකමාන අභ්‍යවකාශ යානා මත යොදවා, ඒවායේ සංයුතිය සහ භූ විද්‍යාත්මක ඉතිහාසය පිළිබඳ අවබෝධයක් ලබා දේ.

නිගමනය

විවිධ ක්ෂේත්‍ර හරහා චුම්බක වල හැසිරීම සහ ඒවායේ යෙදීම් අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා චුම්බක ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය මැනීම අත්‍යවශ්‍ය වේ. Gauss සහ Tesla වැනි ඒකක සහ මැග්නටෝමීටර වැනි උපකරණ හරහා විද්‍යාඥයින්ට චුම්බක ක්ෂේත්‍රවල ශක්තිය නිවැරදිව ගණනය කළ හැකි අතර, තාක්ෂණය, ගවේෂණ සහ විද්‍යාත්මක පර්යේෂණවල දියුණුව සඳහා මග පාදයි. චුම්භකත්වය පිළිබඳ අපගේ අවබෝධය අඛණ්ඩව ගැඹුරු වන විට, එහි බලය මනුෂ්‍ය වර්ගයාගේ ප්‍රයෝජනය සඳහා යොදා ගැනීමට අපට ඇති හැකියාවද ඇත.