चुम्बकको शक्ति कसरी नापिन्छ?

चुम्बकहरू शताब्दीयौंदेखि आकर्षक वस्तुहरू रहेका छन्, निश्चित सामग्रीहरूलाई आकर्षित गर्ने आफ्नो रहस्यमय क्षमताले वैज्ञानिकहरू र उत्साहीहरूलाई एकैनासले मोहित पारेका छन्। प्राचीन अन्वेषकहरूलाई मार्गदर्शन गर्ने कम्पास सुईदेखि आधुनिक प्रविधिको जटिल संयन्त्रसम्म, चुम्बकहरूले हाम्रो जीवनका विभिन्न पक्षहरूमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छन्। तर हामी यी वस्तुहरूको शक्ति कसरी मापन गर्ने?चुम्बकीय क्षेत्रहरू? चुम्बकको शक्ति कसरी नाप्ने ? चुम्बकको शक्ति मापन गर्न प्रयोग गरिने विधि र उपकरणहरूको बारेमा जानकार रहौं।

चुम्बकीय क्षेत्र शक्ति

चुम्बकको शक्ति मौलिक रूपमा यसको चुम्बकीय क्षेत्र, चुम्बकको वरिपरिको क्षेत्र जहाँ यसको प्रभाव महसुस हुन्छ, द्वारा निर्धारण गरिन्छ। यो क्षेत्रलाई चुम्बकको उत्तरी ध्रुवदेखि दक्षिण ध्रुवसम्म फैलिएको बल रेखाहरूद्वारा प्रतिनिधित्व गरिन्छ। यी रेखाहरूको घनत्व जति बढी हुन्छ, चुम्बकीय क्षेत्र त्यति नै बलियो हुन्छ।

गौस र टेस्ला: मापनका एकाइहरू

चुम्बकीय क्षेत्रको शक्ति मापन गर्न, वैज्ञानिकहरूले मापनका दुई प्राथमिक एकाइहरू प्रयोग गर्छन्: गौस र टेस्ला।

गाउस (G): जर्मन गणितज्ञ तथा भौतिकशास्त्री कार्ल फ्रेडरिक गौसको नामबाट नामाकरण गरिएको यो एकाइले चुम्बकीय प्रवाह घनत्व वा चुम्बकीय प्रेरण मापन गर्छ। एक गौस प्रति वर्ग सेन्टिमिटर एक म्याक्सवेल बराबर हुन्छ। यद्यपि, गौसको तुलनात्मक रूपमा सानो परिमाणको कारणले गर्दा, विशेष गरी आधुनिक सन्दर्भहरूमा, वैज्ञानिकहरूले प्रायः बलियो चुम्बकीय क्षेत्रहरूको लागि टेस्ला प्रयोग गर्छन्।

टेस्ला (T): सर्बियाली-अमेरिकी आविष्कारक र विद्युतीय इन्जिनियर निकोला टेस्लाको सम्मानमा नामकरण गरिएको, यो एकाइले गौसको तुलनामा ठूलो चुम्बकीय प्रवाह घनत्व प्रतिनिधित्व गर्दछ। एक टेस्ला १०,००० गौस बराबर हुन्छ, जसले यसलाई वैज्ञानिक अनुसन्धान वा औद्योगिक अनुप्रयोगहरूमा प्रयोग हुने शक्तिशाली चुम्बकहरूद्वारा उत्पादित जस्ता बलियो चुम्बकीय क्षेत्रहरू मापन गर्नको लागि थप व्यावहारिक एकाइ बनाउँछ।

म्याग्नेटोमिटरहरू

म्याग्नेटोमिटरहरू चुम्बकीय क्षेत्रहरूको शक्ति र दिशा मापन गर्न डिजाइन गरिएका उपकरणहरू हुन्। यी उपकरणहरू विभिन्न रूपहरूमा आउँछन्, साधारण ह्यान्डहेल्ड कम्पासदेखि परिष्कृत प्रयोगशाला उपकरणहरूसम्म। चुम्बकीय क्षेत्र शक्ति मापन गर्न प्रयोग हुने केही सामान्य प्रकारका म्याग्नेटोमिटरहरू यहाँ दिइएका छन्:

१. फ्लक्सगेट म्याग्नेटोमिटरहरू: यी म्याग्नेटोमिटरहरूले चुम्बकीय क्षेत्रहरूमा हुने परिवर्तनहरू मापन गर्न विद्युत चुम्बकीय प्रेरणाको सिद्धान्तहरू प्रयोग गर्छन्। तिनीहरू तारको कुण्डलीले घेरिएका एक वा बढी चुम्बकीय कोरहरू मिलेर बनेका हुन्छन्। चुम्बकीय क्षेत्रको सम्पर्कमा आउँदा, कोरहरू चुम्बकीकृत हुन्छन्, जसले कुण्डलीहरूमा विद्युतीय संकेत उत्पन्न गर्दछ, जसलाई चुम्बकीय क्षेत्रको शक्ति निर्धारण गर्न मापन र क्यालिब्रेट गर्न सकिन्छ।

२. हल इफेक्ट म्याग्नेटोमिटरहरू: हल प्रभाव म्याग्नेटोमिटरहरू हल प्रभावमा निर्भर हुन्छन्, जसले विद्युतीय प्रवाहको लम्बवत चुम्बकीय क्षेत्रको अधीनमा हुँदा विद्युतीय चालकमा भोल्टेज भिन्नता (हल भोल्टेज) को उत्पादनलाई वर्णन गर्दछ। यो भोल्टेज मापन गरेर, हल प्रभाव म्याग्नेटोमिटरहरूले चुम्बकीय क्षेत्रको शक्ति निर्धारण गर्न सक्छन्।

३. SQUID म्याग्नेटोमिटरहरू: सुपरकन्डक्टिङ क्वान्टम इन्टरफेरेन्स डिभाइस (SQUID) म्याग्नेटोमिटरहरू उपलब्ध सबैभन्दा संवेदनशील म्याग्नेटोमिटरहरू मध्ये एक हुन्। तिनीहरू सुपरकन्डक्टरहरूको क्वान्टम गुणहरूमा आधारित हुन्छन्, जसले गर्दा तिनीहरूलाई फेमटोटेस्लास (१०^-१५ टेस्ला) को स्तरसम्म अत्यन्त कमजोर चुम्बकीय क्षेत्रहरू पत्ता लगाउन अनुमति दिन्छ।

क्यालिब्रेसन र मानकीकरण

सही मापन सुनिश्चित गर्न, म्याग्नेटोमिटरहरू राम्ररी क्यालिब्रेट र मानकीकृत हुनुपर्छ। क्यालिब्रेसनमा म्याग्नेटोमिटरको आउटपुटलाई ज्ञात चुम्बकीय क्षेत्र शक्तिहरूसँग तुलना गर्नु समावेश छ जसले उपकरणको पठन र वास्तविक चुम्बकीय क्षेत्र मानहरू बीच एक रेखीय सम्बन्ध स्थापित गर्दछ। मानकीकरणले विभिन्न म्याग्नेटोमिटरहरूसँग लिइएका मापनहरू एकरूप र तुलनात्मक छन् भनी सुनिश्चित गर्दछ।

चुम्बकमितिका प्रयोगहरू

चुम्बकीय क्षेत्रको शक्तिलाई सही रूपमा मापन गर्ने क्षमताको विभिन्न क्षेत्रहरूमा धेरै प्रयोगहरू छन्:

भूभौतिकी: पृथ्वीको चुम्बकीय क्षेत्रको अध्ययन गर्न म्याग्नेटोमिटरहरू प्रयोग गरिन्छ, जसले ग्रहको भित्री भागको संरचना र संरचनाको बारेमा बहुमूल्य जानकारी प्रदान गर्दछ।

नेभिगेसन: कम्पास, एक प्रकारको म्याग्नेटोमिटर, प्राचीन कालदेखि नै नेभिगेसनको लागि आवश्यक उपकरणहरू भएको छ, जसले नाविकहरू र अन्वेषकहरूलाई विशाल महासागरहरू पार गर्न आफ्नो बाटो पत्ता लगाउन मद्दत गर्दछ।

सामग्री विज्ञान: म्याग्नेटोमेट्री प्रयोग गरी विशेषता निर्धारण गरिन्छचुम्बकीय सामग्रीहरूर चुम्बकीय भण्डारण उपकरणहरू र चुम्बकीय अनुनाद इमेजिङ (MRI) मेसिनहरू जस्ता प्रविधिहरूको विकासको लागि आवश्यक तिनीहरूको गुणहरूको अध्ययन गर्नुहोस्।

अन्तरिक्ष अन्वेषण: आकाशीय पिण्डहरूको चुम्बकीय क्षेत्रहरूको अध्ययन गर्न, तिनीहरूको संरचना र भूगर्भीय इतिहासमा अन्तर्दृष्टि प्रदान गर्न अन्तरिक्ष यानमा म्याग्नेटोमिटरहरू तैनाथ गरिन्छन्।

निष्कर्ष

चुम्बकको व्यवहार र विभिन्न क्षेत्रहरूमा तिनीहरूको प्रयोग बुझ्नको लागि चुम्बकीय क्षेत्रको शक्तिको मापन आवश्यक छ। गौस र टेस्ला जस्ता एकाइहरू र म्याग्नेटोमिटर जस्ता उपकरणहरू मार्फत, वैज्ञानिकहरूले चुम्बकीय क्षेत्रहरूको शक्तिको सही मापन गर्न सक्छन्, जसले गर्दा प्रविधि, अन्वेषण र वैज्ञानिक अनुसन्धानमा प्रगतिको लागि मार्ग प्रशस्त हुन्छ। चुम्बकत्वको बारेमा हाम्रो बुझाइ गहिरो हुँदै जाँदा, मानवताको हितको लागि यसको शक्ति प्रयोग गर्ने हाम्रो क्षमता पनि बढ्दै जानेछ।