மின்காந்தத்தை எவ்வாறு விளக்குவது?

மின்காந்தங்கள் நவீன தொழில்நுட்பத்தின் அடிப்படை அங்கமாகும், இது தொலைத்தொடர்பு முதல் போக்குவரத்து வரை பல்வேறு தொழில்களில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. ஆனால் அவை எவ்வாறு சரியாக வேலை செய்கின்றன, அவற்றை இவ்வளவு அவசியமாக்குவது எது? இந்த ஆய்வுக் கட்டுரையில், நாங்கள் ஆராய்வோம் மின்காந்தங்கள் பொருள் , அவற்றின் அடிப்படைக் கொள்கைகள் மற்றும் அவற்றின் பரந்த பயன்பாடுகள். மின்காந்தங்களின் வரையறையைப் புரிந்துகொள்வது அன்றாட சாதனங்கள் மற்றும் பெரிய அளவிலான தொழில்துறை பயன்பாடுகள் இரண்டிலும் அவற்றின் முக்கியத்துவத்தைப் பாராட்டுவதற்கு முக்கியமாகும். நவீன பொறியியலில் மின்காந்தங்களின் நடைமுறை பயன்பாட்டை எடுத்துக்காட்டுகின்ற காந்த சதுக்கம் போன்ற குறிப்பிட்ட தயாரிப்புகளையும் நாங்கள் ஆராய்வோம். இந்த ஆய்வறிக்கையின் முடிவில், மின்காந்தங்கள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன, இன்றைய உலகில் அவை ஏன் இன்றியமையாதவை என்பதைப் பற்றிய விரிவான புரிதல் உங்களுக்கு இருக்கும்.

மின்காந்தங்கள் என்றால் என்ன?

மின்காந்தங்கள் என்பது ஒரு மின்சாரம் அவற்றின் வழியாக செல்லும்போது ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்கும் சாதனங்கள். நிரந்தர காந்தங்களைப் போலல்லாமல், ஒரு நிலையான காந்தப்புலத்தை பராமரிக்கும், மின்சார ஓட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் மின்காந்தங்களை இயக்கலாம் மற்றும் அணைக்க முடியும். இந்த அம்சம் தொழில்துறை இயந்திரங்கள் முதல் நுகர்வோர் மின்னணுவியல் வரை பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் பல்துறை ஆக்குகிறது. ஒரு மின்காந்தத்தின் அடிப்படை அமைப்பு கம்பியின் சுருளைக் கொண்டுள்ளது, பொதுவாக இரும்பு போன்ற ஃபெரோ காந்த பொருட்களால் ஆன ஒரு மையத்தைச் சுற்றி காயம். ஒரு மின்சாரம் சுருள் வழியாக பாயும் போது, ​​அது ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது, இது முக்கிய பொருளால் மேம்படுத்தப்படலாம்.

மின்காந்த தூண்டல்

1831 ஆம் ஆண்டில் மைக்கேல் ஃபாரடே கண்டுபிடித்த மின்காந்த தூண்டலின் கொள்கை, மின்காந்தங்கள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதற்கான அடித்தளமாகும். ஃபாரடேயின் சட்டத்தின்படி, கம்பியின் மூடிய வளையத்திற்குள் மாறிவரும் காந்தப்புலம் மின்சாரத்தை தூண்டுகிறது. இந்த நிகழ்வு மின்மாற்றிகள், மின்சார மோட்டார்கள் மற்றும் ஜெனரேட்டர்கள் உள்ளிட்ட பல மின் சாதனங்களின் செயல்பாட்டிற்கான அடிப்படையாகும். ஒரு மின்காந்தத்தில், கம்பி வழியாக செல்லும் மின்சாரம் ஒரு காந்தப்புலம் , மின்னோட்டத்தை சரிசெய்வதன் மூலம் கையாள முடியும். காந்தப்புலத்தை கட்டுப்படுத்துவதற்கான இந்த திறனும் மின்காந்தங்களை பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளில் மிகவும் பயனுள்ளதாக ஆக்குகிறது.

ஒரு மின்காந்தத்தின் கூறுகள்

ஒரு மின்காந்தம் பொதுவாக மூன்று முக்கிய கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது:

• கம்பி சுருள்: கம்பி சுருள் பொதுவாக அதன் சிறந்த மின் கடத்துத்திறன் காரணமாக தாமிரத்தால் ஆனது. மின்சார மின்னோட்டத்தால் உருவாக்கப்படும் காந்தப்புலத்தை குவிக்க சுருள் சுழல் வடிவத்தில் காயமடைகிறது.

• முக்கிய பொருள்: மையமானது பொதுவாக இரும்பு, நிக்கல் அல்லது கோபால்ட் போன்ற ஃபெரோ காந்த பொருட்களால் ஆனது. இந்த பொருட்கள் சுருளால் உற்பத்தி செய்யப்படும் காந்தப்புலத்தை மேம்படுத்துகின்றன.

• சக்தி மூல: கம்பி சுருள் வழியாக பாயும் மின்சாரம் ஒரு பேட்டரி அல்லது வெளிப்புற மின்சாரம் போன்ற சக்தி மூலத்தால் வழங்கப்படுகிறது. காந்தப்புலத்தின் வலிமை சுருள் வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்தின் அளவைப் பொறுத்தது.

மின்காந்தங்கள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன

ஒரு மின்காந்தத்தின் பணிபுரியும் கொள்கை மின்சாரத்திற்கும் காந்தத்திற்கும் இடையிலான உறவை அடிப்படையாகக் கொண்டது. ஒரு மின்சாரம் ஒரு கடத்தி வழியாக பாயும் போது, ​​அது கடத்தியைச் சுற்றி ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது. ஒரு மின்காந்தத்தின் விஷயத்தில், கடத்தி என்பது கம்பியின் சுருள், மற்றும் காந்தப்புலம் சுருளுக்குள் குவிந்துள்ளது. காந்தப்புலத்தின் வலிமை சுருளின் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை, கம்பி வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்தின் அளவு மற்றும் பயன்படுத்தப்படும் மையப் பொருளின் வகை உள்ளிட்ட பல காரணிகளைப் பொறுத்தது.

மின்காந்த வலிமையை பாதிக்கும் காரணிகள்

பல காரணிகள் ஒரு மின்காந்தத்தின் வலிமையை பாதிக்கின்றன:

• சுருள் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை: சுருளில் கம்பியின் அதிக திருப்பங்கள், காந்தப்புலத்தின் வலுவானவை. ஏனென்றால், கம்பியின் ஒவ்வொரு திருப்பமும் மின்காந்தத்தால் உருவாக்கப்பட்ட ஒட்டுமொத்த காந்தப்புலத்திற்கு பங்களிக்கிறது.

• தற்போதைய தீவிரம்: காந்தப்புலத்தின் வலிமை கம்பி வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்தின் அளவிற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும். மின்னோட்டத்தை அதிகரிப்பது வலுவான காந்தப்புலத்தை ஏற்படுத்தும்.

• முக்கிய பொருள்: மையத்திற்கு பயன்படுத்தப்படும் பொருள் வகை காந்தப்புலத்தின் வலிமையையும் பாதிக்கிறது. இரும்பு போன்ற ஃபெரோ காந்தப் பொருட்கள் காந்தப்புலத்தை மேம்படுத்துகின்றன, அதே நேரத்தில் பிளாஸ்டிக் அல்லது காற்று போன்ற காந்தமற்ற பொருட்கள் எந்த விளைவையும் ஏற்படுத்தாது.

மின்காந்தங்களின் பயன்பாடுகள்

தொழில்துறை இயந்திரங்கள் முதல் நுகர்வோர் மின்னணுவியல் வரை பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளில் மின்காந்தங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. கட்டுப்படுத்தப்பட்ட காந்தப்புலத்தை உருவாக்குவதற்கான அவர்களின் திறன் துல்லியமான மற்றும் நெகிழ்வுத்தன்மை தேவைப்படும் பணிகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது. மின்காந்தங்களின் பொதுவான பயன்பாடுகள் சில கீழே:

தொழில்துறை பயன்பாடுகள்

தொழில்துறை அமைப்புகளில், கிரேன்கள், மோட்டார்கள் மற்றும் ஜெனரேட்டர்கள் போன்ற இயந்திரங்களில் மின்காந்தங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, ஸ்க்ராபார்ட்ஸ் மற்றும் கட்டுமான தளங்களில் ஹெவி மெட்டல் பொருட்களை உயர்த்த கிரேன்களில் மின்காந்தங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. காந்தப்புலத்தை ஆன் மற்றும் ஆஃப் செய்யும் திறன் பொருட்களை நகர்த்தும்போது துல்லியமான கட்டுப்பாட்டை அனுமதிக்கிறது. மின்சார மோட்டர்களில் மின்காந்தங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அங்கு அவை சுழற்சி இயக்கத்தை உருவாக்க நிரந்தர காந்தங்களுடன் தொடர்பு கொள்கின்றன. சிறிய வீட்டு உபகரணங்கள் முதல் பெரிய தொழில்துறை இயந்திரங்கள் வரை பல வகையான மோட்டார்கள் செயல்பாட்டுக்கு இந்த கொள்கை அடிப்படையாகும்.

மருத்துவ விண்ணப்பங்கள்

மருத்துவத் துறையில், எம்.ஆர்.ஐ இயந்திரங்கள் மற்றும் மின்காந்த சிகிச்சை சாதனங்கள் போன்ற சாதனங்களில் மின்காந்தங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எம்.ஆர்.ஐ இயந்திரங்கள் உடலின் உள் கட்டமைப்புகளின் விரிவான படங்களை உருவாக்க சக்திவாய்ந்த மின்காந்தங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. மின்காந்தத்தால் உற்பத்தி செய்யப்படும் காந்தப்புலம் உடலில் உள்ள ஹைட்ரஜன் அணுக்களுடன் தொடர்பு கொள்கிறது, இது உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட படங்களை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது. மின்காந்த சிகிச்சை சாதனங்கள் நாள்பட்ட வலி மற்றும் வீக்கம் போன்ற பல்வேறு மருத்துவ நிலைமைகளுக்கு சிகிச்சையளிக்க கட்டுப்படுத்தப்பட்ட காந்தப்புலங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன.

நுகர்வோர் மின்னணுவியல்

பேச்சாளர்கள், ஹெட்ஃபோன்கள் மற்றும் ஹார்ட் டிரைவ்கள் உள்ளிட்ட பல நுகர்வோர் மின்னணுவியல்களிலும் மின்காந்தங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஸ்பீக்கர்கள் மற்றும் ஹெட்ஃபோன்களில், மின்காந்தங்கள் நிரந்தர காந்தங்களுடன் தொடர்பு கொண்டு ஒலி அலைகளை உருவாக்குகின்றன. மின்காந்தத்தின் வழியாக செல்லும் மின்சார மின்னோட்டம் அதிர்வுறும், ஒலியை உருவாக்குகிறது. ஹார்ட் டிரைவ்களில், வட்டின் மேற்பரப்பில் உள்ள காந்தப்புலங்களைக் கையாளுவதன் மூலம் தரவைப் படிக்கவும் எழுதவும் மின்காந்தங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

நவீன தொழில்நுட்பத்தில் மின்காந்தங்களின் பங்கு

நவீன தொழில்நுட்பத்தில் மின்காந்தங்கள் ஒரு முக்கிய பங்கைக் கொண்டுள்ளன, இது ஒரு காலத்தில் சாத்தியமற்றது என்று கருதப்பட்ட சாதனங்கள் மற்றும் அமைப்புகளின் வளர்ச்சியை செயல்படுத்துகிறது. காற்று விசையாழிகள் போன்ற புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆதாரங்கள் முதல் மேம்பட்ட மருத்துவ இமேஜிங் அமைப்புகள் வரை, மின்காந்தங்கள் பல தொழில்நுட்ப கண்டுபிடிப்புகளின் மையத்தில் உள்ளன. புதிய தொழில்நுட்பங்களை நாங்கள் தொடர்ந்து உருவாக்கும்போது, ​​மிகவும் திறமையான மற்றும் சக்திவாய்ந்த மின்காந்தங்களுக்கான தேவை அதிகரிக்கும். பொறியியல், இயற்பியல் மற்றும் பொருட்கள் அறிவியல் போன்ற துறைகளில் பணிபுரியும் எவருக்கும் மின்காந்தங்களின் வரையறை மற்றும் அவற்றின் அடிப்படைக் கொள்கைகளைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம்.

முடிவில், மின்காந்தங்கள் நவீன தொழில்நுட்பத்தின் இன்றியமையாத பகுதியாகும், தொழில்துறை இயந்திரங்கள் முதல் மருத்துவ சாதனங்கள் மற்றும் நுகர்வோர் மின்னணுவியல் வரை பயன்பாடுகள் உள்ளன. கட்டுப்படுத்தப்பட்ட காந்தப்புலத்தை உருவாக்குவதற்கான அவர்களின் திறன் அவர்களை மிகவும் பல்துறை மற்றும் பரந்த அளவிலான அமைப்புகளில் பயனுள்ளதாக ஆக்குகிறது. மின்காந்தங்கள் பொருள் மற்றும் அவை எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலம், தொழில்நுட்பத்தின் எதிர்காலத்தை வடிவமைப்பதில் அவர்களின் பங்கை நாம் சிறப்பாக பாராட்ட முடியும். அது ஒரு வடிவத்தில் இருக்கிறதா என்பது காந்த சதுக்கம் அல்லது ஒரு சக்திவாய்ந்த எம்ஆர்ஐ இயந்திரம், மின்காந்தங்கள் மனித அறிவை முன்னேற்றுவதிலும், நமது வாழ்க்கைத் தரத்தை மேம்படுத்துவதிலும் தொடர்ந்து முக்கிய பங்கு வகிக்கும்.