காந்தவியல்

வார்ப்புரு:மின்காந்தவியல் காந்தவியல் என்பது மூலப்பொருட்கள் காந்தப் புலங்களில் விழும்பொழுது அதன் அணுக்களில் ஏற்படும் விளைவிகளில் தொடர்புள்ளதாகும். இரும்புக் காந்தவியல், காந்தவியலில் சிறப்பு வாய்ந்ததாகும். காந்தப்புலங்களை வெளியிடும் நிலைக்காந்தம், அது ஈர்க்கும் பொருட்களுக்கான அடிப்படைக் காரணமாக உள்ளது. ஆனாலும் எல்லாப் பொருட்களும் சிறிய அளவிலாவது காந்தப்புலத்திற்கு விளைவுகளுக்கு ஆளாகும். சிலப் பொருட்கள் ஈர்க்கப்படும், சிலப்பொருட்கள் தள்ளப்படும், சிலப்பொருட்கள் குளறுபடியான விளைவுகளில் கிடக்கும். காந்தப்புலங்களைப் பொருட்படுத்தாத பொருட்களை சாராக் காந்தப் பொருட்கள் என்று அழைப்பர். அவைகளில் காப்பர், அலுமினியம், வாயுக்கள், நெகிழிகள் ஆகியவை அடங்கும்.

நான்முனை காந்தபுலம்

காந்த நிலை, ஒரு பொருளில் உண்டாகும் வெப்பநிலை, பிற காந்தப்புலங்கள், அல்லது அழுத்தம் ஆகியவற்றை பொருத்து மாறுபடும். அதாவது ஒரேப் பொருள் வெவ்வேறு வெப்பநிலையில், வெவ்வேறு காந்த நிலையாக இருக்கும்.

காந்த பொருள் வகைகள்

காந்தமாக்கும் புலத்தினுள் பொருள்களின் பண்புகளைப் பொருத்து அவற்றை பொதுவாக மூன்று வகையாகப் பிரிக்கலாம்.

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

மேலிருந்து கீழாக 1.டயா காந்தப் பொருள்கள், 2.பாரா காந்தப் பொருள்கள், 3.ஃபெர்ரோ காந்தப் பொருள்கள்

டயா காந்தப் பொருள்கள்

நிகர காந்தத் திருப்புத்திறன் சுழி மதிப்பைப் பெற்ற அணுக்களைக் கொண்ட பொருள்கள் டயா காந்தப் பொருள்கள் எனப்படும்.செப்பு, பாதரசம், நீர் முதலியவை டயா காந்தப் பொருள்கள்.

பாரா காந்தப் பொருள்கள்

ஒரு பொருளின் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் சுழியற்ற நிகர காந்தத் திருப்புத் திறனைக் கொண்டிருந்தால் அவை பாரா காந்தப்பொருள்கள் எனப்படும். அலுமினியம், பிளாட்டினம், குரோமியம் முதலியவை பாரா காந்தப் பொருள்கள்.

ஃபெர்ரோ காந்தப் பொருள்கள்

ஃபெர்ரோ காந்தப் பொருள்களில் உள்ள அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் ஒரு வலிமையான நிகர காந்தத் திருப்புத் திறனை இயல்பாகவே பெற்றுள்ளன.இப்பொருள்கள் மிகுதியான பாரா காந்தப் பண்புகளைக் காட்டுகின்றன. இரும்பு, நிக்கல் முதலியவை ஃபெர்ரோ காந்தப் பொருள்கள்.

காந்த பண்புகள்

நிலையான காந்தங்கள் அல்லது மின்காந்தங்கள் அல்லது மின்மாற்றியின உள்ளகம் போன்றவற்றிற்குத் தகுந்த தேவையான பொருள்கள், அவைகளின் காந்தப் பண்புகளைப் பொருத்தே அமைகின்றன. எனவே பொருள்களின் காந்தப் பண்புகளைப் பற்றிய அறிவு முக்கியத்துவம் பெறுகிறது. காந்தப் பண்புகளைப் பொருத்து பொருள்களை வகைப்படுத்துவதற்கு முன்பாக கீழ்க்காண்பவை வரையறுக்கப்படுகின்றன.

காந்த புலச் செறிவு

ஒரு பொருளை காந்தமாக்கப் பயன்படும் காந்தப்புலம், காந்தமாக்கும்புலம் அல்லது காந்தப்புலச் செறிவு எனப்படும். இது H என்று குறிக்கபடுகின்றது.

காந்த உட்புகுதிறன்

காந்த உட்புகுதிறன் என்பது, ஒரு பொருள் அதனுள்ளே காந்தவிசைக் கோடுகளை அனுமதிக்கும் திறனைக் குறிக்கும். ஒரு பொருளின் ஒப்புமை உட்புகுதிறன் μ_r என்பது ஒரே காந்தமாக்கும் புலத்தினால் உருவாக்கப்படும் பொருளின் ஓரலகுப் பரப்பிற்கான காந்த விசைக்கோடுகளின் எண்ணிக்கைக்கும் (B) வெற்றிடத்தில் ஓரலகு பரப்பிற்கான காந்த விசைக்கோடுகளின் எண்ணிக்கைக்கும்(B_o) உள்ள தகவு ஆகும்.

ஃ ஒப்புமை உட்புகுதிறன் ${\mu }_r=\frac{B}{B_o}$

${\mu }_r=\frac{\mu H}{{\mu }_{0}H}$

${\mu }_r=\frac{\mu }{{\mu }_0}$

ஒரு ஊடகத்தின் காந்த உட்புகுதிறன் μ = μ_oμ_r இதில் μ_o என்பது வெற்றிடத்தின் உட்புகுதிறன்.

ஒரு ஊடகத்தின் காந்த உட்புகுதிறன் எனப்படுவது ஊடகத்தினுள்ளே காந்தத் தூண்டல் Bக்கும், அதே ஊடகத்திலுள்ள காந்தப்புலச்செறிவு Hக்கும் உள்ள விகிதம் ஆகும்.

ஃ $\mu =\frac{B}{H}$

காந்த ஏற்புத் திறன்

காந்த ஏற்புத் திறன் என்ற பண்பு ஒரு பொருள் எவ்வளவு எளிதில் மற்றும் எவ்வளவு வலுவுடன் காந்தமாக்கப்படுகிறது என்பதைத் தீர்மானிக்கிறது. ஒரு பொருளின் காந்த ஏற்புத் திறன் ${\chi }_m$ என்பது பொருளில் தூண்டப்பட்ட காந்தமாக்கச் செறிவிற்கும் (I) அது வைக்கப்பட்டுள்ள காந்தமாக்கும் புலத்தின், காந்த புலச்செறிவுக்கும் (H) உள்ள தகவாகும்.

${\chi }_m=\frac{I}{H}$

I மற்றும் H இவை ஒரே பரிமாணங்களைக் கொண்டுள்ளதால் ${\chi }_m$–க்கு அலகு இல்லை. மேலும் ${\chi }_m$ பரிமாணமற்றது.

அலகுகள்

அனைத்துலக முறை அலகுகள்

SI மின்காந்த அலகுகள்
குறியீடு	இயற்பியல் பண்பு	வழிநிலை அளவுகள் (ஆங்கிலம்)	SI அடிப்படை அலகுகளுக்கான மாற்றம்
I	மின்னோட்டம்	ampere (SI அடிப்படை அலகு)	$\mathrm{A}\mathrm{=}\mathrm{C}{\mathrm{s}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}$
q	மின்னூட்டம்	coulomb	$\mathrm{C}\mathrm{=}\mathrm{A}\mathrm{s}$
$U,\mathrm{\Delta }V,\mathrm{\Delta }\varphi ,\mathrm{E}$	மின் அழுத்த வேறுபாடு; மின்னியக்கு விசை	volt	$\mathrm{V}\mathrm{=}\mathrm{J}{\mathrm{C}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}\mathrm{=}\mathrm{k}\mathrm{g}{\mathrm{A}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}{\mathrm{m}}^{\mathrm{2}}{\mathrm{s}}^{\mathrm{-}\mathrm{3}}$
$R;\mathrm{Z};\mathrm{X}$	மின்தடை; மின்னெதிர்ப்பு; கிளர்மம்	ohm	$\mathrm{\Omega }\mathrm{=}\mathrm{V}{\mathrm{A}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}\mathrm{=}\mathrm{k}\mathrm{g}{\mathrm{m}}^{\mathrm{2}}{\mathrm{A}}^{\mathrm{-}\mathrm{2}}{\mathrm{s}}^{\mathrm{-}\mathrm{3}}$
$\rho$	மின்தடைத்திறன்	ohm metre	$\mathrm{\Omega }\mathrm{m}\mathrm{=}\mathrm{k}\mathrm{g}{\mathrm{A}}^{\mathrm{-}\mathrm{2}}{\mathrm{m}}^{\mathrm{3}}{\mathrm{s}}^{\mathrm{-}\mathrm{3}}$
$\mathrm{P}$	மின்திறன்	watt	$\mathrm{W}\mathrm{=}\mathrm{V}\mathrm{A}\mathrm{=}\mathrm{k}\mathrm{g}{\mathrm{m}}^{\mathrm{2}}{\mathrm{s}}^{\mathrm{-}\mathrm{3}}$
$C$	கொண்மம் அல்லது தேக்கம்	farad	$\mathrm{F}\mathrm{=}\mathrm{C}{\mathrm{V}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}\mathrm{=}{\mathrm{A}}^{\mathrm{2}}\mathrm{k}{\mathrm{g}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}{\mathrm{m}}^{\mathrm{-}\mathrm{2}}{\mathrm{s}}^{\mathrm{4}}$
$\mathrm{E}$	மின்புல வலிமை	volt per metre	$\mathrm{V}{\mathrm{m}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}\mathrm{=}{\mathrm{C}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}\mathrm{N}\mathrm{=}\mathrm{k}\mathrm{g}{\mathrm{A}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}\mathrm{m}{\mathrm{s}}^{\mathrm{-}\mathrm{3}}$
$𝐃$	Electric displacement field	Coulomb per square metre	$\mathrm{C}{\mathrm{m}}^{\mathrm{-}\mathrm{2}}\mathrm{=}\mathrm{A}{\mathrm{m}}^{\mathrm{-}\mathrm{2}}\mathrm{s}$
$\epsilon$	ஒப்புமை	farad per metre	$\mathrm{F}{\mathrm{m}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}\mathrm{=}{\mathrm{A}}^{\mathrm{2}}\mathrm{k}{\mathrm{g}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}{\mathrm{m}}^{\mathrm{-}\mathrm{3}}{\mathrm{s}}^{\mathrm{4}}$
${\chi }_e$	மின் ஏற்புத் திறன்	பரிமாணமற்ற அளவு
$\mathrm{B};G;\mathrm{{\rm Y}}$	மின் கடத்துமை; மாறுதிசை மின் ஏற்பு;ஏற்பு	siemens	$\mathrm{S}\mathrm{=}{\mathrm{\Omega }}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}\mathrm{=}\mathrm{k}{\mathrm{g}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}{\mathrm{A}}^{\mathrm{2}}{\mathrm{m}}^{\mathrm{-}\mathrm{2}}{\mathrm{s}}^{\mathrm{3}}$
$\gamma ,\kappa ,\sigma$	மின்கடத்துத்திறன்	siemens per metre	$\mathrm{S}{\mathrm{m}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}\mathrm{=}{\mathrm{A}}^{\mathrm{2}}\mathrm{k}{\mathrm{g}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}{\mathrm{m}}^{\mathrm{-}\mathrm{3}}{\mathrm{s}}^{\mathrm{3}}$
$𝐁$	காந்தப் பாய அடர்த்தி;காந்தத் தூண்டல்	tesla	$\mathrm{T}\mathrm{=}\mathrm{W}\mathrm{b}{\mathrm{m}}^{\mathrm{-}\mathrm{2}}\mathrm{=}\mathrm{k}\mathrm{g}{\mathrm{A}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}{\mathrm{s}}^{\mathrm{-}\mathrm{2}}$
$\mathrm{\Phi }$	காந்தப்பாயம்	weber	$\mathrm{W}\mathrm{b}\mathrm{=}\mathrm{V}\mathrm{s}\mathrm{=}\mathrm{k}\mathrm{g}{\mathrm{A}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}{\mathrm{m}}^{\mathrm{2}}{\mathrm{s}}^{\mathrm{-}\mathrm{2}}$
$𝐇$	காந்தப் புல வலிமை	ampere per metre	$\mathrm{A}{\mathrm{m}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}$
$L,\mathrm{M}$	தூண்டம்	henry	$\mathrm{H}\mathrm{=}\mathrm{W}\mathrm{b}{\mathrm{A}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}\mathrm{=}\mathrm{V}{\mathrm{A}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}\mathrm{s}\mathrm{=}\mathrm{k}\mathrm{g}{\mathrm{A}}^{\mathrm{-}\mathrm{2}}{\mathrm{m}}^{\mathrm{2}}{\mathrm{s}}^{\mathrm{-}\mathrm{2}}$
$\mu$	காந்தவிடுதிறன்	henry per metre	$\mathrm{H}{\mathrm{m}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}\mathrm{=}\mathrm{k}\mathrm{g}{\mathrm{A}}^{\mathrm{-}\mathrm{2}}\mathrm{m}{\mathrm{s}}^{\mathrm{-}\mathrm{2}}$
$\chi$	காந்த ஏற்புத் திறன்	பரிமாணமற்ற அளவு

வெளி இணைப்புகள்

• The Exploratorium Science Snacks – Snacks about Magnetism வார்ப்புரு:Webarchive
• Electromagnetism வார்ப்புரு:Webarchive - a chapter from an online textbook
• Video: The physicist Richard Feynman answers the question, Why do bar magnets attract or repel each other?
• On the Magnet, 1600 First scientific book on magnetism by the father of electrical engineering. Full English text, full text search.