காந்தவியல்

                       Magnetism
                       காந்தவியல்

• காந்தவியல் என்ற சொல் கிரேக்க நாட்டில் உள்ள மக்னீஷியா எனப்படும் தீவில் கண்டெடுக்கப்பட்ட மேக்னடைட் (Fe₃O₄) என்ற இரும்புத் தாதுவின் பெயரிலிருந்து ஏற்பட்டது

• கிபி.1100 - ம் ஆண்டுகளில் கடல்வழிப் பயணங்களின்போது திசையை அறிய சுழல் காந்த ஊசியினை சீனர்கள் பயன்படுத்தினர்
• காந்தவியலின் அடிப்படைக் கோட்பாடுகளை நிறுவியவர் கில்பர்ட்
• புவி மிகப்பெரிய சட்ட காந்தமாகச் செயல்படுகிறது என்ற கருத்தை கூறியவர் கில்பர்ட்
• இரு வகையான காந்தங்கள் உள்ளன

1. இயற்கைக் காந்தம்
2. செயற்கைக் காந்தம்

1.இயற்கைக் காந்தம்

• இயற்கையாகவே கிடைக்கக்கூடிய காந்தம் இயற்கைக் காந்தம் எனப்படும்
•  மேக்னடைட் என்னும் காந்தக்கல்லே மிகவும் வலிமையான இயற்கைக்காந்தம் ஆகும்

2.செயற்கைக் காந்தம்

• மனிதர்களால் உருவாக்கப்பட்ட காந்தம் செயற்கைக் காந்தம் எனப்படும்
• செயற்கைக் காந்தங்களை தேவையான வடிவத்திலும், தேவையான வலிமையுடனும் அமைக்க முடியும்

காந்தப்புலம்(B)

• காந்தமுனை ஒன்று விசையை உணரும் இடம் அல்லது காந்தத்தின் விளைவுகள் உணரப்படுகின்ற அதைச் சூழ்ந்துள்ள இடம் காந்தப்புலம் எனப்படும்
• இதன் அலகு டெஸ்லா
• புவியின் மேற்பரப்பில் செயல்படும் காந்தப்புலத்தின் மதிப்பு ஏறத்தாழ 10^-4 T ஆகும்

காந்தப்பாய அடர்த்தி (காந்தத் தூண்டல்)

• மனித மூளையின் காந்தப்பாய அடர்த்தி = 1pT =1 பிகோ டெஸ்லா
• விண்மீன் திரளின் காந்தபாய அடர்த்தி = .5nT = .5 நேனோ டெஸ்லா
• நுண்ணலை அடுப்பால் விளையும் காந்தப்பாய அடர்த்தி (ஒரு அடி தொலைவில்) = 8μT = 8 மைக்ரோ டெஸ்லா
• சென்னையில் புவியின் காந்தப்பாய அடர்த்தி (13° அட்சரேகை) = 42μT = 42 மைக்ரோ டெஸ்லா
• MRI ஸ்கேனரின் காந்தப்பாய அடர்த்தி = 2T
• காந்தவிசைக் கோடுகளுக்குச் செங்குத்தாக அமைந்த ஓரலகு பரப்பைக் கடந்து செல்லும் காந்தவிசைக் கோடுகளின் எண்ணிக்கை காந்தப்பாய அடர்த்தி எனப்படும்
• இதன் அலகு Wb/m²

காந்தப்பாயம்

• ஒரு குறிப்பிட்ட பரப்பின் வழியாகக் கடந்து வரும் காந்தப்புலக் கோடுகளின் எண்ணிக்கை காந்தப்பாயம் எனப்படும்
• இதன் அலகு வெபர்(Wb)

காந்தவிசைக் கோடுகள்

• ஒரு தனித்த வடமுனை காந்தப்புலத்தில் வைக்கப்படும் போது, அது நகரும் பாதையைக் குறிக்கும் கோடு காந்தவிசைக் கோடு எனப்படும்
• இவை காந்தத்தின் உட்புறம் வழியாக ஊடுருவிச் செல்லும் தொடர் வளைகோடு ஆகும்
• காந்தத்தின் வட துருவத்தில் துவங்கி தென் துருவத்தில் முடிவடையும்
• இவை காந்தத்தின் நடுப்பகுதியை விட துருவங்களில் அதிகமாக இருக்கும்

இரு காந்தமுனைகளுக்கு இடையே உள்ள விசை

• 1785 - ம் ஆண்டு கூலும் இரு காந்தமுனைகளுக்கு இடையே தோன்றும் விசைக்கான விதியைக் கண்டறிந்தார்

கூலும் எதிர்த்தகவு இருமடி விதி

• இரு காந்த முனைகளுக்கிடையே உள்ள கவர்ச்சி அல்லது விலக்கு விசையானது முனை வலிமைகளின் பெருக்குத் தொகைக்கு நேர்தகவிலும், அவற்றிற்கு இடையேயுள்ள தொலைவின் இருமடிக்கு எதிர்த்தகவிலும் இருக்கும்

காந்தத் திருப்புத்திறன்(M)

• ஓரலகு காந்தத்தூண்டல் கொண்ட காந்தப்புலத்தில் அதற்குச் செங்குத்தாக ஒரு காந்தத்தை வைக்கத் தேவையான திருப்பு விசைக்குச் சமம்

காந்தப் பொருள்களை வகைப்படுத்துதல்

• காந்தமாக்கும் புலத்தினுள் பொருட்களின் பண்புகளைப் பொறுத்து அவற்றை மூன்று வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்

1. டயா காந்தப் பொருள்கள்
2. பாரா காந்தப் பொருள்கள்
3. ஃபெர்ரோ காந்தப் பொருள்கள்

1.டயா காந்தப் பொருட்கள்

• நிகர காந்தத் திருப்புத்திறன் சுழி மதிப்பைப் பெற்ற அணுக்களைக் கொண்ட பொருட்கள் டயா காந்தப் பொருட்கள் எனப்படும்

2.பாரா காந்தப் பொருள்கள்

• ஒரு பொருளின் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் சுழியற்ற நிகர காந்தத் திருப்புத்திறனைக் கொண்டிருந்தால் அவை பாரா காந்தப் பொருள்கள் எனப்படும்

3. ஃபெர்ரோ காந்தப் பொருட்கள்

• ஃபெர்ரோ காந்தப் பொருள்களில் உள்ள அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் ஒரு வலிமையான நிகர காந்தத் திருப்புத்திறனைப் பெற்றுள்ளன. இப்பொருள்கள் மிகுதியான பாரா காந்தப் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன

காந்த நீக்கச் செறிவு

• ஒரு காந்தப் பொருளில் உள்ள காந்ததூண்டலைக் குறைத்து சுழியாக்குவதற்கு அதற்கு அளிக்கப்பட வேண்டிய எதிர்த்திசை காந்தமாக்கும் புலச்செறிவின் மதிப்பு காந்தநீக்கச்செறிவு எனப்படும்

மின்னோட்டத்தின் காந்த விளைவு

• மின்னோட்டம் காந்தப் புலத்தை உருவாக்கும் என்று கண்டறிந்தவர் ஹான்ஸ் கிரிஸ்டன் ஓர்ஸ்டெட்

வலக்கை பெருவிரல் விதி

• மின்னோட்டம் பாயும் மின்கடத்தியைச் சுற்றியுள்ள காந்தக் கோடுகளின் திசையை அறிய பயன்படுகிறது
• பெருவிரல் மேல் நோக்கிய நிலையில் இருக்கும் படி வலது கையின் நான்கு விரல்களால் கம்பியைப் பிடிக்கும் பொழுது, மின்னோட்டத்தின் திசையானது பெருவிரலை நோக்கி இருந்தால், காந்தக் கோடுகள் மற்ற நான்கு விரல்களின் திசையில் இருக்கும். அதாவது காந்தப்புலம் எப்போதும் மின்சாரம் பாயும் திசைக்கு செங்குத்தாக இருக்கும்

காந்தப்புலத்தில் வைக்கப்பட்ட கடத்தியில் உருவாகும் விசை

• ஒரு காந்தப்புலத்தில் வைக்கப்படும்போது மின்னோட்டம் பாயும் கடத்தியும் விலக்கமடையும் என்பதைக் கண்டறிந்தவர் மைக்கேல் ஃபாரடே

ஃபிளமிங்கின் இடதுகை விதி

• விசை செயல்படும் திசையை அறிய பயன்படுகிறது
• இடது கையின் பெருவிரல், ஆள்காட்டி விரல், நடுவிரல் ஆகிய மூன்றும் ஒன்றுக்கொன்று செங்குத்தாக இருக்கும் போது மின்னோட்டத்தின் திசையை நடுவிரலும், சுட்டு விரல் காந்தப்புலத்தின் திசையையும் குறித்தால், பெருவிரலானது கடத்தி இயங்கும் திசையைக் குறிக்கிறது

மின்காந்தத் தூண்டல்

• ஒரு மூடிய சுற்றுடன் இணைக்கப்பட்ட காந்த பாயத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் காரணமாக தூண்டப்பட்ட மின்னியக்கு விசை உருவாகும் நிகழ்வு மின்காந்தத் தூண்டல் எனப்படும்
• மின்னியக்கு விசையை கண்டுபிடித்தவர் மைக்கேல் ஃபாரடே

ஃபிளமிங்கின் வலக்கை விதி

• மின்னோட்டம் பாயும் திசையை அறிய பயன்படுகிறது
• வலது கையின் பெருவிரல், சுட்டு விரல், நடுவிரல் ஆகியவற்றை நீளவாக்கில் ஒன்றுக்கொன்று செங்குத்தாக நீட்டும் போது, சுட்டு விரல் காந்தப்புலத்தின் திசையையும் பெருவிரல் கடத்தி இயங்கும் திசையையும் குறித்தால், நடுவிரல் மின்னோட்டத்தின் திசையைக் குறிக்கும்
• மின்னியற்றி விதி எனவும் அழைக்கப்படுகிறது