ಮೈಸೂರು ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯ ವಿಶ್ವಕೋಶ/ಕಾಂತತ್ವ
ಮೂಲದೊಡನೆ  ಪರಿಶೀಲಿಸಿ

ಕಾಂತತ್ವ

 ಸೂಜಿಗಲ್ಲಿನಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಕಾಂತದಲ್ಲಿ (ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್) ಪ್ರಕಟಿತವಾಗುವ ಒಂದು ಭೌತ ವಿದ್ಯಮಾನ; ಕಬ್ಬಿಣವನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುವ ಗುಣ ಇದಕ್ಕಿದೆ; ಇದು ಚರವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಒಂದು ಅವಿಭಾಜ್ಯ ಅಂಗವೆಂದು ನಂಬಲಾಗಿದೆ; ಬಲಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಇದರ ಲಕ್ಷಣ; ಕಾಂತಗಳೂ ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹಗಳೂ ಈ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಬಲಗಳನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತವೆ (ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಸûಂ).

 ಇತಿಹಾಸ : ಅತಿ ಪ್ರಾಚೀನ ಕಾಲದಿಂದಲೂ (ಕ್ರಿ.ಪೂ.600 ಕ್ಕಿಂತಲೂ ಹಿಂದೆ) ಸೂಜಿಗಲ್ಲು ಅಥವಾ ಚುಂಬಕ ಎನ್ನುವುದು ಕಬ್ಬಿಣದ ಚೂರುಗಳನ್ನು ಅಥವಾ ಕಬ್ಬಿಣದ ಪುಡಿಯನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತದೆ ಎನ್ನುವ ವಿಚಾರ ಭಾರತವನ್ನೂ ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಅನೇಕ ದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ತಿಳಿದಿತ್ತು. ಏಷ್ಯ ಮೈನರಿನ ನಗರಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾದ ಮ್ಯಾಗ್ನೀಸಿಯಾದಲ್ಲಿ ದೊರೆತ ಕಬ್ಬಿಣದ ಅದುರು ಸೂಜಿಗÀಲ್ಲಿನ ಗುಣವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದುದರಿಂದ ಅದುರಿಗೆ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೈಟ್ ಎಂಬ ಹೆಸರೂ ಅದುರಿನ ಚೂರಿಗೆ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್ (ಕಾಂತ) ಎಂಬ ಹೆಸರೂ ಬಂದಿರಬಹುದೆಂದು ಊಹಿಸಲಾಗಿದೆ.  ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ ದೊರೆಯುವ ಸೂಜಿಗಲ್ಲಿನ ಉದ್ದವಾದ ಒಂದು ತುಂಡನ್ನು ಸರಾಗವಾಗಿ ತಿರುಗುವುದಕ್ಕೆ ಆಗುವಂತೆ ತೂಗು ಹಾಕಿದರೆ ಅದರ ಒಂದು ತುದಿ ಯಾವಾಗಲೂ ಉತ್ತರದಿಕ್ಕಿನ ಕಡೆಗೆ ತೋರಿಸುವಂತೆ ನಿಲ್ಲುವುದೆಂದು ಕೆಲವು ಕಾಲಾನಂತರ ತಿಳಿಯಬಂದಿತು. ಈ ಕಾರಣದಿಂದ ಸೂಜಿಗಲ್ಲಿಗೆ ದಾರಿತೋರಿಸುವ ಕಲ್ಲು (ಲೋಡ್ ಸ್ಟೋನ್) ಅಥವಾ ದಿಕ್ಸೂಚಿ ಎಂಬ ಹೆಸರು ಲಭಿಸಿತು. ಕ್ರಿ.ಶ. 1000 ದಲ್ಲಿಯೇ ಚೀನಿಯರು ಈ ಗುಣವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದು ಸಮುದ್ರಯಾನದಲ್ಲಿ ಇದರ ಉಪಯೋಗ ಪಡೆದಿದ್ದರೆಂದು ತಿಳಿದುಬಂದಿದೆ. ಕ್ರಿ.ಶ. 1600ರಲ್ಲಿ ಇಂಗ್ಲೆಂಡಿನ ಒಂದನೆಯ ಎಲಿಜûಬೆತ್ ರಾಣಿಯ ಖಾಸಗಿ ವೈದ್ಯನಾಗಿದ್ದ ವಿಲಿಯಂ ಗಿಲ್ಬರ್ಟ್ ಎಂಬಾತ ಕಾಂತಗಳ ಗುಣಗಳನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಿ ಡೆ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್ ಎಂಬ ಪುಸ್ತಕವನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಿದ. ಭೂಮಿ ಒಂದು ಕಾಂತಗೋಳದಂತೆ ವರ್ತಿಸುವುದೆಂದು ಆತ ಸೂಚಿಸಿದ. ಕಾಂತಗಳ ಮೇಲೆ ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹಕ್ಕೆ ಪ್ರಭಾವವಿದೆಯೆಂದೂ ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹದ ಸಮೀಪ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ ಏರ್ಪಡುವುದೆಂದೂ ಹ್ಯಾನ್ಸ್ ಅರ್ ಸ್ಟೆಡ್ ತೋರಿಸಿದ (1820). ಒಂದು ತಂತಿಯ ಸುರುಳಿಯಲ್ಲಿನ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಿದರೆ ಸುರುಳಿಯಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹ ಪ್ರೇರಿತವಾಗುವ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಫ್ಯಾರಡೇ ಆವಿಷ್ಕರಿಸಿದ (1813). ಅರ್‍ಸ್ಟೆಡ್ಡನ ಅನ್ವೇಷಣೆಯಿಂದ ಕಾಂತತ್ವದ ಚರ್ಚಾತ್ಮಕ ವಿವರಣೆ ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ಫ್ಯಾರಡೇಯ ಆವಿಷ್ಕಾರದಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಎಂಬ ಹೊಸ ಶಾಖೆಯೇ ಬೆಳೆಯಿತು.

 ನೈಸರ್ಗಿಕ ಮತ್ತು ಕೃತಕ ಕಾಂತಗಳು : ಅದುರಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿ ದೊರೆಯುವ ಸೂಜಿಗಲ್ಲು ಅಥವಾ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೈಟ್ ಎಂಬುದೇ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಕಾಂತ (ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್). ಇದು ಕಬ್ಬಿಣದ ಪುಡಿ ಅಥವಾ ಚೂರುಗಳನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತದೆ. ಕಬ್ಬಿಣದ ಪುಡಿ ಅಧಿಕ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿ ತಗುಲಿಕೊಳ್ಳುವ ಎರಡು ಭಾಗಗಳನ್ನು ಸೂಜಿಗಲ್ಲಿನ ಧ್ರುವಗಳೆಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ದಂಡಾಕಾರದ ಒಂದು ಸೂಜಿಗಲ್ಲನ್ನು (ಇದರ ಧ್ರುವಗಳು ದಂಡದ ಕೊನೆಗಳ ಸಮೀಪ ಇರುತ್ತವೆ) ಒಂದು ತೆಳ್ಳನೆಯ ರೇಷ್ಮೆ ಎಳೆಯಿಂದ ತೂಗುಹಾಕಿದರೆ ಅದರ ವಿನ್ಯಾಸ ದಕ್ಷಿಣೋತ್ತರವಾಗಿ ಇರುವಂತೆ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ನಿಲುವನ್ನು ತಳೆಯುತ್ತದೆ. ಉತ್ತರ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಸೂಜಿಸುವ ತುದಿಗೆ ಉತ್ತರ ಧ್ರುವ (ನಾರ್ತ್ ಪೋಲ್) ಎಂದೂ ದಕ್ಷಿಣ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಸೂಚಿಸುವ ತುದಿಗೆ ದಕ್ಷಿಣ ದ್ರುವ (ಸೌತ್ ಪೋಲ್) ಎಂದೂ ಹೆಸರು. ಕಾಂತ ಈ ರೀತಿಯಾಗಿ ಉತ್ತರ ದಿಕ್ಕನ್ನು ತೋರಿಸುವುದರಿಂದ ತೂಗುಹಾಕಿದ ಕಾಂತಕ್ಕೆ ಉತ್ತರಮುಖಿ ಅಥವಾ ದಿಕ್ಸೂಚಿ ಎಂದು ಹೆಸರು.

 ನೈಸರ್ಗಿಕ ಕಾಂತಗಳಲ್ಲದೆ ಕೃತಕವಾಗಿಯೂ ಶಾಶ್ವತಕಾಂತಗಳನ್ನು (ಪರ್ಮನೆಂಟ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್ಸ್) ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಒಂದು  ದಂಡಕಾಂತದ (ಬಾರ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್) ಒಂದು ಧ್ರುವದಿಂದ ಒಂದು ಉಕ್ಕಿನ ತುಂಡನ್ನು ಅದರ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತುದಿಯಿಂದ ಮತ್ತೊಂದರವರೆಗೆ ಒಂದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಹಲವು ಸಾಗಿ ಉಜ್ಜಿದರೆ ಉಕ್ಕಿನ ತುಂಡು ಶಾಶ್ವತಕಾಂತವಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಪಡೆದ ಕಾಂತದ ಎರಡನೆಯ ತುದಿ ಉಜ್ಜುವುದಕ್ಕೆ ಉಪಯೋಗಿಸಿದ ಧ್ರುವಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾದ ಧ್ರುವವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿ ಶಾಶ್ವತ ಕಾಂತಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಬಹುದು. 

 

ಚಿತ್ರ-1

 

ಈ ಕಾರ್ಯಕ್ಕೆ ವಿದ್ಯುನ್ನಿರೋಧಿ ಹೊದಿಕೆಯನ್ನುಳ್ಳ ತಂತಿಯ ಸುರುಳಿಯ ಒಳಗೆ (ಚಿತ್ರ 1ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ) ಉಕ್ಕಿನ ತುಂಡನ್ನು ಇಟ್ಟು ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿಯುವಂತೆ ಮಾಡಿದರೆ ಉಕ್ಕಿನ ತುಂಡು ಶಾಶ್ವತಕಾಂತವಾಗಿ ಮಾರ್ಪಡುತ್ತದೆ. ತುಂಡಿನ ತುದಿಯನ್ನು ನೋಡುವಾಗ ಅದರ ಸುತ್ತ ಹರಿವ ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹದ ದಿಕ್ಕು ಪ್ರದಕ್ಷಿಣವಾಗಿದ್ದರೆ ಆ ತುದಿ ದಕ್ಷಿಣ ಧ್ರುವವನ್ನೂ ಅಪ್ರದಕ್ಷಿಣವಾಗಿದ್ದರೆ ಆ ತುದಿ ಉತ್ತರ ಧ್ರುವವನ್ನೂ ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ. ಉಕ್ಕಿನ ತುಂಡನ್ನು U(ಕುದುರೆಲಾಳ) ಆಕಾರದಲ್ಲಿ ಮಾಡಿ ಅದರ ಸುತ್ತ ಮೇಲೆ ಹೇಳಿದ ರೀತಿ ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹರಿಸಿ ಶಾಶ್ವತ ಕಾಂತವನ್ನು ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಉಕ್ಕಿನ ಬದಲು ಮಿದು ಕಬ್ಬಿಣದ (ಸಾಫ್ಟ್ ಐರನ್) ದಿಂಡನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿದಾಗ ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹ ಹರಿಯುತ್ತಿರುವಷ್ಟು ವೇಳೆ ಅದು ಕಾಂತವಾಗಿ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ; ಪ್ರವಾಹ ನಿಂತೊಡನೆ ಅದು ಕಾಂತತ್ವವನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಕಾಂತಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಬಗೆ ಇದು. ಒಂದು ವಿಷಮಮಿಶ್ರಣದಿಂದ ಕಬ್ಬಿಣದ ತುಣುಕುಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಿ ಬೇರೆಡೆ ಅವನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಬೇಕೆಂದು ಭಾವಿಸೋಣ. ಆಗ ಆ ಮಿಶ್ರಣದ ಮೇಲೆ ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಕಾಂತವನ್ನು ಪ್ರಯುಕ್ತಿಸುತ್ತಾರೆ; ಕಬ್ಬಿಣದ ತುಣುಕುಗಳು ಇದಕ್ಕೆ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ; ತರುವಾಯ ಅದನ್ನು ಬೇಕಾದ ಎಡೆಗೆ ಒಯ್ದು ಅಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸಿದಾಗ ಕಬ್ಬಿಣದ ತುಣುಕುಗಳೆಲ್ಲವೂ ಸಹಜವಾಗಿ ಕಳಚಿಕೊಂಡು ಬೀಳುತ್ತವೆ.

 ಕಾಂತಧ್ರುವತ್ರಾಣ : ಎರಡು ಕಾಂತಗಳ ಉತ್ತರಧ್ರುವಗಳ (ಅಂತೆಯೇ ದಕ್ಷಿಣ ಧ್ರುವಗಳ) ಒಂದು ಜೊತೆಗೆ ಸಜಾತೀಯ ಧ್ರುವಗಳೆಂದು ಹೆಸರು. ಕಾಂತಗಳ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಲಕ್ಷಣ ಈ ಧ್ರುವಗಳ ವರ್ತನೆ: ವಿಜಾತೀಯ ಧ್ರುವಗಳು ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತವೆ, ಸಜಾತೀಯ ಧ್ರುವಗಳು ವಿಕರ್ಷಿಸುತ್ತವೆ, ಎಂದರೆ, ಒಂದು ಕಾಂತದ ಉತ್ತರ (ದಕ್ಷಿಣ) ಧ್ರುವ ಇನ್ನೊಂದು ಕಾಂತದ ದಕ್ಷಿಣ (ಉತ್ತರ) ಧ್ರುವವನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತದೆ; ಒಂದು ಕಾಂತದ ಉತ್ತರ (ದಕ್ಷಿಣ) ಧ್ರುವ ಇನ್ನೊಂದು ಕಾಂತದ ಉತ್ತರ (ದಕ್ಷಿಣ) ಧ್ರುವವನ್ನು ವಿಕರ್ಷಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಕಾಂತಧ್ರುವಗಳಿಗೆ ತ್ರಾಣವಿದೆಯೆಂದೂ (ಸ್ಟ್ರೆಂತ್) ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಧ್ರುವಗಳು ಬಲಗಳನ್ನು (ಫೋರ್ಸಸ್) ಪ್ರಯುಕ್ತಿಸುವುವೆಂದೂ ತರ್ಕಿಸಬಹುದು. ಈ ಬಲಗಳು ಪಾಲಿಸುವ ನಿಯಮವನ್ನು ಕೂಲಾಂಬ್ ಎಂಬ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಕಂಡುಹಿಡಿದ (1785). ವಿಲೋಮವರ್ಗ ನಿಯಮ ಎಂದು ಇದರ ಹೆಸರು; ಎರಡು ಕಾಂತಗಳ ಧ್ರುವಗಳ ನಡುವೆ ಇರುವ ಆಕರ್ಷಣ ಅಥವಾ ವಿಕರ್ಷಣ ಬಲ ಆ ಧ್ರುವತ್ರಾಣಗಳ ಗುಣಲಬ್ಧಕ್ಕೆ ಸರಳ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿಯೂ ಧ್ರುವಾಂತರದ ವರ್ಗಕ್ಕೆ ವಿಲೋಮಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿಯೂ ಇದೆ. ಎರಡು ಬಿಂದು-ಕಾಂತಗಳಿವೆಯೆಂದೂ (ವಾಸ್ತವಿಕವಾಗಿ ಇಂಥವುಗಳಿಗೆ ಅಸ್ತಿತ್ವವಿಲ್ಲ; ಒಂದು ಕಾಂತವನ್ನು ಎಷ್ಟೇ ಕಿರಿಯ ಗಾತ್ರದ ಕಾಂತವಾಗಿ ತುಂಡುಮಾಡುತ್ತ ಹೋದರೂ ದೊರೆಯುವ ಒಂದೊಂದು ತುಂಡು ಸಹ ಒಂದೊಂದು ಕಾಂತವಾಗಿಯೇ-ಎಂದರೆ ಉತ್ತರ, ದಕ್ಷಿಣ ಧ್ರುವಗಳಿರುವ-ಉಳಿಯುತ್ತವೆ. ಹಾಗಿದ್ದರೂ ಗಣನೆಯ ಸೌಕರ್ಯಕ್ಕೆ ಬಿಂದು-ಕಾಂತಗಳನ್ನು ಕಲ್ಪಿಸಿಕೊಂಡು ಅಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಒಂದು ಧ್ರುವ ಮಾತ್ರ ಇದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಬಹುದು. ಈ ಏರ್ಪಾಡಿನಿಂದ ದೊರೆಯುವ ಗಣಿತ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ವಾಸ್ತಕತೆಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಂಡೇ ಇರುತ್ತವೆ.) ಅವುಗಳ ತ್ರಾಣಗಳು  ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರ  ಎಂದೂ ಭಾವಿಸಿದರೆ ಧ್ರುವಗಳ ನಡುವೆ ಇರುವ ಆಕರ್ಷಣ ಅಥವಾ ವಿಕರ್ಷಣ ಬಲ ಈ ಎಂಬುದು

        ...........1

 

ಆಗುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ ಒಂದು ನಿಯತಾಂಕ. ಇದರ ಬೆಲೆ ಧ್ರುವಗಳಿರುವ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. ನಿರ್ವಾತ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ =1 ಎಂದು ಭಾವಿಸಿದಾಗ ಮೇಲಿನ ಸೂತ್ರ

          ........2

ಆಗುತ್ತದೆ. ಈಗ, ಸಮಾನತ್ರಾಣದ ಎರಡು ಧ್ರುವಗಳನ್ನು 1 ಸೆಂಮೀ. ಅಂತರದಲ್ಲಿಟ್ಟು ಅವುಗಳ ಆಕರ್ಷಣ (ವಿಕರ್ಷಣ) ಬಲ 1 ಡೈನ್ ಆಗುವಂತೆ ಧ್ರುವತ್ರಾಣವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಬೇಕು. ಸಮೀಕರಣ (2) ಬದಲಾಗುವ ಸ್ಥಿತಿಗಳು ಹೀಗಿವೆ:

ಈ = m2, (m=m', ಜ=1 ಆಗಿರುವುದರಿಂದ)

1=m2, (ಈ =1 ಆಗಿರುವುದರಿಂದ)

 m=1

ಈ ಪ್ರಕಾರ ದೊರೆಯುವ ಧ್ರುವತ್ರಾಣದ ಬೆಲೆಯೇ ಅದರ ಏಕಮಾನ.

 ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ಕ್ಷೇತ್ರಬಲ: ಒಂದು ಕಾಂತವಸ್ತುವಿನ ಸುತ್ತಲೂ ಅದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಉಂಟಾಗಿರುವ ಕಾಂತಬಲಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಬಹುದಾದ ಒಂದು ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯೇ ಆ ಕಾಂತದ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ. ಕಾಂತಗಳ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹದ ಸಮೀಪದಲ್ಲಿ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ಷೇತ್ರದ ಯಾವುದೇ ಒಂದು ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಒಂದು ಉತ್ತರ ಧ್ರುವವನ್ನಿಟ್ಟರೆ ಅದು ಆಗ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸಲು ತೊಡಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಕಾರಣ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ  ಧ್ರುವದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯುಕ್ತಿಸುವ ಬಲ. ಧ್ರುವದ ಚಲನೆಯ ದಿಕ್ಕು ಕ್ಷೇತ್ರಬಲದ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. ಉತ್ತರ ಧ್ರುವದ  ಬದಲು ದಕ್ಷಿಣ ಧ್ರುವವನ್ನಿಟ್ಟರೆ ಅದು ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ವಿಮುಖವಾಗಿ ಚಲಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುವುದು. ಹೀಗೆ ಒಂದು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಒಂದು ಏಕಮಾನ ಧ್ರುವ ಅನುಭವಿಸುವ ಬಲದ ಹೆಸರು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರಬಲ. (ಇನ್ ಟೆನ್ಸಿಟಿ ಆಫ್ ದಿ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಫೀಲ್ಡ್). ಇದು   ಡೈನುಗಳಾಗಿದ್ದರೆ ಧ್ರುವ ಅನುಭವಿಸುವ ಈ ಬಲ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಬಲ) ಇದನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರಬಲ  ಅರ್ ಸ್ಟೆಡ್ಡುಗಳಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ವ್ಯಾಖ್ಯೆಯ ಪ್ರಕಾರ  ತ್ರಾಣವಿರುವ ಕಾಂತಧ್ರುವ ಅದರಿಂದ  ದೂರದಲ್ಲಿರುವ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ 

         ...(3)

ಅರ್ ಸ್ಟೆಡ್ಡುಗಳಷ್ಟು ಬಲವನ್ನು ಪ್ರಯುಕ್ತಿಸುವುದು. ಅದರ ದಿಕ್ಕು ಕಾಂತದ್ರುವವನ್ನು ಬಿಂದುವಿಗೆ ಸೇರಿಸುವ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿದೆ.

 ದಂಡಕಾಂತದ ಕ್ಷೇತ್ರ ಬಲ (ಇನ್ ಟೆನ್ಸಿಟಿ ಆಫ್ ದಿ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಫೀಲ್ಡ್ ಆಫ್ ಎ ಬಾರ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್): ಒಂದು ದಂಡಕಾಂತದ ಉತ್ತರ ಧ್ರುವದ ತ್ರಾಣ  ಆಗಿದ್ದರೆ ಅದರ ದಕ್ಷಿಣ ಧ್ರುವದ ತ್ರಾಣ ಆಗುತ್ತದೆಂದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ತೋರಿಸಬಹುದು. 

 

ಚಿತ್ರ-2

 

ದಂಡಕಾಂತದ ಅಕ್ಷವಾದ  ನ್ನು ವೃದ್ಧಿಸಿ ಅದರ ಮೇಲೆ  ಎಂಬ ಯಾವುದೇ ಒಂದು ಬಿಂದುವನ್ನು ಆಯಬೇಕು. ಯಲ್ಲಿನ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರಬಲ  ಆಗಿದ್ದರೆ

        ...(4) 

ಇದು  ದಿಶೆಯಲ್ಲಿದೆ. ಚಿತ್ರ (2)ರಲ್ಲಿ 0  ಬಿಂದು ನ ಮಧ್ಯ ಬಿಂದು.

 

 ಈಗ, ಕಾಂತಧ್ರುವಬಲ  ಮತ್ತು ಕಾಂತಾಂತರ  ಇವುಗಳ ಗುಣಲಬ್ಧವಾದ ನ್ನು ಕಾಂತಭ್ರಮಣಾಂಕ (ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಮೊಮೆಂಟ್) ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಿಸುತ್ತೇವೆ. = ಎಂದು ಬರೆದರೆ ಸಮೀಕರಣ (4) ಕೆಳಗಿನ ರೂಪ ತಳೆಯುತ್ತದೆ:

             ...............5

 

ಚಿತ್ರ-3

 

ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದಾಗ ಅತ್ಯಲ್ಪವಾದರೆ, ಎಂದರೆ ದತ್ತ ಕಾಂತವನ್ನು ಕುರಿತು  ಯನ್ನು ಸಾಕಷ್ಟು ದೂರದಲ್ಲಿ ಆಯ್ದರೆ ಅಥವಾ ಕಾಂತವೇ ಕಿರಿದಾಗಿದ್ದು ದೂರದಲ್ಲಿದ್ದರೆ, ಆಗ

        ..............6

 ದಂಡಕಾಂತದ ಅಕ್ಷ ನ್ನು ಸಮದ್ವಿಭಾಗಿಸುವ ಲಂಬರೇಖೆಯ ಮೇಲೆ ಇರುವ ಯಾವುದೇ ಬಿಂದು  ನಲ್ಲಿ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ ಉತ್ತರಧ್ರುವದ ಕ್ಷೇತ್ರ ಬಲ ಎನ್ನುವುದನ್ನೂ ದಕ್ಷಿಣಧ್ರುವದ ಕ್ಷೇತ್ರಬಲ  = ಎನ್ನುವುದನ್ನೂ ಸದಶೀಯವಾಗಿ (ವೆಕ್ಟೋರಿಯಲಿ) ಸಂಕಲಿಸಿದರೆ

           .............7

ಎಂಬ ಒಟ್ಟು ಕ್ಷೇತ್ರಬಲ ಲಭಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು  ಗೆ ಸಮಾಂತರವಾಗಿ ಅದೇ ದಿಶೆಯಲ್ಲಿರುವುದು. ದಂಡಕಾಂತದ ಅರ್ಧ ಉದ್ದ ನ್ನು  ನಿಂದ ನ ಲಂಬ ದೂರವಾದ  ಯೊಡನೆ ಹೋಲಿಸಿದಾಗ ಅತ್ಯಲ್ಪವಾಗಿದ್ದರೆ

          .......8

 ಅಲ್ಪ ಉದ್ದದ ದಂಡಕಾಂತದ ಅಕ್ಷ  ನ ಮಧ್ಯಬಿಂದು ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ (,ಟ#) ಗಳಿಂದ ನಿರ್ದೇಶಿಸಬಹುದಾದ ಬಿಂದು  ಯಲ್ಲಿ ಕ್ಷೇತ್ರ ಬಲ

ಟ#  ..............9

 

ಚಿತ್ರ-4

 

ಇದನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಸದಿಶ ಪರಿಮಾಣವಾದ (ಕಾಂತದ)  ನ್ನು  ದಿಶೆಯಲ್ಲೂ ಅದಕ್ಕೆ ಲಂಬದಿಶೆಯಲ್ಲೂ ವಿಭಜಿಸಬೇಕು. ಆಗ ಕ್ರಮವಾಗಿ ಟ# ಮತ್ತು ಟ# ಎಂಬ ಘಟಕಗಳು ದೊರೆಯುತ್ತವೆ. ಇವುಗಳ ಕ್ಷೇತ್ರಬಲಗಳು ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ

     ಮತ್ತು 

ಆಗುವುದರಿಂದ ಇವುಗಳ ಸದಿಶ ಮೊತ್ತವಾದ ಆಗುತ್ತದೆ.  ಎನ್ನುವುದರ ದಿಶೆ  ಯೊಡನೆ  ಕೋನವನ್ನು ರಚಿಸಿದರೆ

     . . . (10)

 ಏಕರೀತಿ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ದಂಡಕಾಂತ (ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್ ಇನ್ ಎ ಯೂನಿಫಾರಂ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಫೀಲ್ಡ್): ಎಲ್ಲ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲೂ ಒಂದೇ ಪರಿಮಾಣ ಮತ್ತು ದಿಶೆಗಳನ್ನುಳ್ಳ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಒಂದು ದಂಡಕಾಂತ ಅಥವಾ ಕಾಂತಸೂಚಿಯನ್ನು (ಅಲ್ಪ ಉದ್ದದ ದಂಡಕಾಂತ) ಒಂದು ಊಧ್ರ್ವ ತಿರುಗಣೆಯ (ಪಿವೋಟ್) ಮೇಲೆ ಇಲ್ಲವೆ ಒಂದು ತೆಳ್ಳನೆಯ ರೇಷ್ಮೆಯ ದಾರದಿಂದ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ಸರಾಗವಾಗಿತಿರುಗುವಂತೆ ತೂಗುಹಾಕಿದರೆ ಅದು ತನ್ನ ಅಕ್ಷ ಕ್ಷೇತ್ರ ಬಲದ ದಿಶೆಯಲ್ಲಿ ಇರುವಂತೆ ನಿಲ್ಲುತ್ತದೆ. 

 

ಚಿತ್ರ-5

 

ಅದರ ಅಕ್ಷ  ಎನ್ನುವುದನ್ನು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ ನೊಡನೆ   ಕೋನವನ್ನು ಪಡೆಯುವಂತೆ ತಿರುಗಿಸಿದರೆ (ಚಿತ್ರ 5) ಅದರ ಧ್ರುವಗಳ ಮೇಲೆ  ಮತ್ತು  ಎಂಬ ಬಲಯುಗ್ಮ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಬಲಯುಗ್ಮದ ಭ್ರಮಣಾಂಕ (ಮೊಮೆಂಟ್ ಆಫ್ ದಿ ಕಪಲ್) = ಟ# ಟ# 

 ಅಕ್ಷ  ದಿಶೆಯನ್ನು ತಲಪುವ ತನಕವೂ ಕಾಂತವನ್ನು ಬಲಯುಗ್ಮ ತಿರುಗಿಸುತ್ತದೆ.

 ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ಬಲರೇಖೆಗಳು (ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಲೈನ್ಸ್ ಆಫ್ ಫೋರ್ಸ್): ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಊಧ್ರ್ವ ತಿರುಗಣೆಯ ಮೇಲೆ ಕ್ಷಿತಿಜೀಯ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ತಿರುಗಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವಂತೆ ತೂಗುಹಾಕಿರುವ ಒಂದು ಕಾಂತಸೂಜಿ (ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ನೀಡಲ್) ಕ್ಷೇತ್ರಬಲದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ನಿಲ್ಲುವುದರಿಂದ ಅದರ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಗೊತ್ತುಮಾಡಬಹುದು. ಇಂಥ ಕಾಂತಸೂಜಿ ಇರುವ ಸಣ್ಣ ದಿಕ್ಸೂಚಿಯ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ಷೇತ್ರಬಲದ ದಿಕ್ಕುಗಳನ್ನು ಒಂದಾದ ಮೇಲೆ ಮತ್ತೊಂದುರಂತೆ ಬಿಂದುಗಳನ್ನು ಗುರ್ತಿಸಿ ಅವುಗಳ ಮೂಲಕ ಒಂದು ವಕ್ರ ರೇಖೆಯನ್ನು ಎಳೆದರೆ ಅದೇ ಕಾಂತ ಬಲರೇಖೆ. 

   

ಚಿತ್ರ-6-1-ಮತ್ತು-2

 

ಇಂಥ ರೇಖೆಯ ಪ್ರತಿ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲೂ ಅದರ ಸ್ಪರ್ಶ ರೇಖೆಯನ್ನು ಉತ್ತರ ಕಾಂತ ಧ್ರುವ ನೂಕಲ್ಪಡುವ ದಿಶೆಯಲ್ಲಿ ಇಳೆದರೆ ಅದೇ ಆ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಕಾಂತಬಲು ದಿಶೆ. ಕಾಂತಬಲರೇಖೆಗಳನ್ನು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಆವರಿಸುವಂತೆ ಒಂದರ ಪಕ್ಕದಲ್ಲಿ ಮತ್ತೊಂದರಂತೆ ಎಳೆಯಬಹುದು.

 ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ಬಲರೇಖೆಗಳ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಫ್ಯಾರೆಡೇ ಮೊದಲು ಮಾಡಿದ ಕಾಂತಧ್ರುವಗಳು ಒಂದರಿಂದ ಮತ್ತೊಂದು ದೂರದಲ್ಲಿ ಇದ್ದರೂ ಆಕರ್ಷಿಸುವುದನ್ನು ಇಲ್ಲವೇ ವಿಕರ್ಷಿಸುವುದನ್ನು ಚಿತ್ರರೂಪದಲ್ಲಿ ಮನಗಾಣುವಂತೆ ಮಾಡುವುದೇ ಅವನ ಉದ್ದೇಶವಾಗಿತ್ತು. 

 

ಚಿತ್ರ-6-3-ಮತ್ತು-4

 

ಈ ಕಲ್ಪನೆಯ ಪ್ರಕಾರ ಉತ್ತರ ಧ್ರುವದಿಂದ ಕಾಂತಬಲ ರೇಖೆಗಳು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ವಿಮುಖವಾಗಿ ಹೊರಬೀಳುತ್ತವೆ.  ದಕ್ಷಿಣ ಧ್ರುವವನ್ನು ಎಲ್ಲ ದಿಶೆಗಳಿಂದಲೂ ಬಂದು ಸೇರುತ್ತವೆ. ಉತ್ತರ ಮತ್ತು ದಕ್ಷಿಣ ಧ್ರುವಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಸಮೀಪದಲ್ಲಿ ಇದ್ದರೆ ಕಾಂತಬಲರೇಖೆಗಳ ಧ್ರುವಗಳ ನಡುವೆ ಚಿತ್ರ  ಯಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಒಂದರಿಂದ ಮತ್ತೊಂದು ಹಾಯುತ್ತವೆ. ಫ್ಯಾರೆಡೇಯ ಕಲ್ಪನೆಯಂತೆ ಈ ರೇಖೆಗಳು ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಕುಗ್ಗುವಂತೆ ಮಾಡುವ ಕರ್ಷಣವನ್ನು (ಟೆನ್ಷನ್) ಪಡೆದಿವೆ. ಈ ಕರ್ಷಣವೆ ವಿಜಾತೀಯ ಧ್ರುವಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಆಕರ್ಷಣೆಗೆ ಕಾರಣ. ಸಜಾತೀಯ ಧ್ರುವಗಳು ಪಕ್ಕ ಪಕ್ಕದಲ್ಲಿ ಇದ್ದರೆ ಕಾಂತಬಲರೇಖೆಗಳು ಚಿತ್ರ 6(ಜ)ಯಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವ ರೂಪವನ್ನು ತಾಳುತ್ತವೆ. ಕಾಂತಬಲರೇಖೆಗಳು ಪಕ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನೊಂದು ವಿಕರ್ಷಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಫ್ಯಾರಡೇಯ ಭಾವನೆ. ಇದರ ಪ್ರಕಾರ ಬಲರೇಖೆಗಳು ಚಿತ್ರ 6(ಜ)ಯಲ್ಲಿ ಪಕ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಮತ್ತೊಂದು ಹೊರದೂಡುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಸಜಾತೀಯ ಧ್ರುವಗಳ ವಿಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು.

 ಕಾಂತಬಲರೇಖಾಪ್ರವಾಹ (ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್): ಕಾಂತಬಲರೇಖೆಗಳ ಪರಿಕಲ್ಪನೆ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ವಿಷಯಗಳ ಚಿತ್ರರೂಪವಾದ ಸ್ಪಷ್ಟ ವಿವರಣೆಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸಹಾಯವಾಗುತ್ತ ಬಂದಿರುವುದರಿಂದ ಇವು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವಾಸ್ತವಿಕವಾಗಿಯೂ ಇವೆ ಎಂಬ ಭಾವನೆ ಬಲವಾಗಿ ನೆಲೆಗೊಂಡಿದೆ. ಒಂದು ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಇರುವ ಕಾಂತಬಲಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಈ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯ ಸಹಾಯದಿಂದ ಚಿತ್ರರೀತಿಯಾಗಿತೋರಿಸಬಹುದು. ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರಬಲ ಒಂದು ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಅರ್ ಸ್ಟೆಡ್ಡುಗಳಾದರೆ ಆ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ಅಡ್ಡವಾಗಿರುವ ಏಕಮಾನ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದ ಮೂಲಕ  ಕ್ಷೇತ್ರಬಲರೇಖೆಗಳು ಹಾದುಹೋಗುತ್ತವೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು. ಕ್ಷೇತ್ರಬಲ ರೇಖೆಗಳ ಒಟ್ಟು ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಕಾಂತಬಲರೇಖಾಪ್ರವಾಹ ಎಂದು ಹೆಸರು. ಇದರ ಏಕಮಾನಕ್ಕೆ  ಪದ್ಧತಿಯಲ್ಲಿ ಮ್ಯಾಕ್ಸ್ವೆಲ್ ಎಂದು ಹೆಸರು. ಆದ್ದರಿಂದ ಒಂದು ಆರ್ ಸ್ಟೆಡ್ ಕ್ಷೇತ್ರಬಲವನ್ನು ಒಂದು ಚದರ ಸೆಂಟಿಮೀಟರನ್ನು ಹಾಯುವ ಮ್ಯಾಕ್ಸ್ವೆಲ್ಲುಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಬಹುದು.  ಪದ್ಧತಿಯಲ್ಲಿ ಕಾಂತಬಲರೇಖಾಪ್ರವಾಹದ ಏಕಮಾನಕ್ಕೆ 1 ವೆಬರ್ ಎಂದು ಹೆಸರು. 1 ವೆಬರ್ ರ್10ಮ್ಯಾಕ್ಸ್ವೆಲ್ಲುಗಳಿಗೆ ಸಮ.

 ಕಾಂತಬಲರೇಖಾಪ್ರವಾಹ ಮತ್ತು ಏಕಮಾನ ಧ್ರುವಬಲ (ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಆಂಡ್ ಯೂನಿಟ್ ಪೋಲ್):  ಪದ್ಧತಿಯಲ್ಲಿ ಏಕಮಾನಧ್ರುವದಿಂದ 1 ಸೆಂಮೀ. ದೂರದಲ್ಲಿ ಕ್ಷೇತ್ರಬಲ 1 ಅರ್ ಸ್ಟೆಡ್ ಅಥವಾ 1 ಚ.ಸೆಂಮೀ.ಗೆ 1 ಮ್ಯಾಕ್ಸ್ವೆಲ್ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಏಕಮಾನ ಧ್ರುವವನ್ನೇ ಕೇಂದ್ರವಾಗಿ ಉಳ್ಳ 1 ಸೆಂಮೀ.ತ್ರಿಜ್ಯಗೋಳದ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ್4 ಆಗಿರುವುದರಿಂದ ಏಕಮಾನ ಧ್ರುವದಿಂದ ಸೊರಬೀಳುವ ಒಟ್ಟು ಬಲರೇಖಾಪ್ರವಾಹ ್4  ಮ್ಯಾಕ್ಸ್ವೆಲ್ಲುಗಳಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ್4 ಮ್ಯಾಕ್ಸ್ವೆಲ್ಲುಗಳ ಒಟ್ಟು ಕಾಂತಬಲ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಧ್ರುವವನ್ನು ಏಕಮಾನ ಧ್ರುವ  ( ಯೂನಿಟ್ ಪೋಲ್) ಎಂದು ನಿರೂಪಿಸುವ ವಾಡಿಕೆ ಇದೆ.  ಪದ್ಧತಿಯಲ್ಲಿ ್4 ಬರದಂತೆ ಭಾಗಲಬ್ಧೀಕರಿಸಿದ (ರ್ಯಾಷನಲೈಜ್ಡ್  ಸಿಸ್ಟಮ್) ಅನಂತರ ಒಟ್ಟು ಒಂದು ವೆಬರ್ ಬಲರೇಖಾಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನೀಡುವ ಧ್ರುವ ಆ ಪದ್ಧತಿಯ ಏಕಮಾನ ಧ್ರುವ ಆಗುತ್ತದೆ.

 ಕಾಂತ ಭ್ರಮಣಾಂಕ ಮತ್ತು ಭೂಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ ಬಲಗಳ ಆಳತೆಗಳು : ದಂಡಕಾಂತದ ಭ್ರಮಣಾಂಕ  ಮತ್ತು ಕ್ಷಿತಿಜೀಯ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ಭೂಕಾಂತ ಕ್ಷೇತ್ರಬಲಗಳನ್ನು ವಿಚಲನ ಕಾಂತಮಾಪಕದಿಂದ (ಡಿಫ್ಲೆಕ್ಷನ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೋಮೀಟರ್) ಅಳೆಯಬಹುದು. ಈ ಕಾಂತಮಾಪಕದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಕಾಂತಸೂಜಿಯನ್ನು ಒಂದು ವರ್ತುಲಮಾನಕದ (ಸ್ಕೇಲ್) ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿ ನೆಟ್ಟಿರುವ ಊಧ್ರ್ವ ತಿರುಗಣೆಯ ಮೇಲೆ ಕ್ಷಿತಿಜೀಯ ಮತದಲ್ಲಿ ತಿರುಗಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವಂತೆ ತೂಗುಹಾಕಿದೆ. ವರ್ತುಲಮಾನಕವನ್ನು ಚಿತ್ರ 7 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಡಿಗ್ರಿಗಳಲ್ಲಿ ವಿಭಜಿಸಿದೆ. ಕಾಂತಸೂಜಿಯ ವಿಚಲನವನ್ನು ಕಳೆಯುವುದಕ್ಕೆ ಸೂಜಿಗೆ ಅಡ್ಡಲಾಗಿ ಅದರ ಮಧ್ಯಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಒಂದು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂಗಾಚಕವನ್ನು ತಗುಲಿಸಿದೆ. ಕಾಂತಮಾಪಕವನ್ನು ಒಮದು ಉದ್ದಳತೆಯ ಮಾನಕದ ಮಧ್ಯ ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಇಟ್ಟು ವರ್ತುಲಮಾನಕದ ಕೇಂದ್ರ ಮತ್ತು ಉದ್ದನೆಯ ಮಾನಕದ ಮಧ್ಯಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಸೊನ್ನೆಯ ಗುರುತು ಸ್ಪರ್ಶದಲ್ಲಿರುವಂತೆ ಅಳವಡಿಸಿದೆ.

 

ಚಿತ್ರ-7

 

ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಉದ್ದನೆಯ ಮಾನಕವನ್ನು ಭೂಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ಕ್ಷಿತಿಜೀಯ ಭಾಗ ಗೆ ಲಂಬವಾಗಿಟ್ಟು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಸೂಚಕ ಅದರಲ್ಲಿನ ಸೊನ್ನೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುವಂತೆ ಏರ್ಪಡಿಸಿದೆ. ಅನಂತರ ದಂಡಕಾಂತವನ್ನು ಚಿತ್ರ 7 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಅದರ ಅಕ್ಷ ಗೆ ಲಂಬವಾಗಿ ವರ್ತುಲ ಮಾನಕದ ಕೇಂದ್ರದ ಕಡೆಗೆ ಇರುವಂತೆ ಮತ್ತು ಅದರಿಂದ ದಂಡಕಾಂತದ ಮಧ್ಯ ಬಿಂದು ಔ ಎನ್ನುವುದು ದೂರ  ಯಲ್ಲಿ ಇರುವಂತೆ ಇಟ್ಟರೆ ದಂಡಕಾಂತದ ಕ್ಷೇತ್ರಬಲ  [ಸಮೀಕರಣ (5)ನ್ನು ನೋಡಿ] ಕಾಂತ ಸೂಜಿಯ ವಿಚಲನೆ ಟ#ವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆಗ ಸಮೀಕರಣ (11) ರಲ್ಲಿ ಸೂಚಿಸಿರುವಂತೆ  ಮತ್ತು  ಗಳ ಬಲಯುಗ್ಮಗಳ ನಡುವೆ ಸಮತೋಲ ಐರ್ಪಡುವುದರಿಂದ   ಟ#   ಆಗುತ್ತದೆ. ಇದರಲ್ಲಿ ನ ಬೆಲೆಯನ್ನು ಆದೇಶಿಸಿದರೆ

 ಟ#    (12)

ಎಂದಾಗುತ್ತದೆ.

 ವಿಚಲನಕ್ಕೆ ಉಪಯೋಗಿಸಿದ ದಂಡಕಾಂತವನ್ನು ಒಂದು ರೇಷ್ಮೆಯ ಎಳೆಯಿಂದ ಕ್ಷಿತಿಜೀಯ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ತಿರುಗಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವಂತೆ ತೂಗುಹಾಕಿ ಅದರ ಕೋನೀಯ ಆಂದೋಳನದ ಕಾಲ ಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರೆ

                . . . (13)

ಆಗುತ್ತದೆ. ಇದರಲ್ಲಿ  ಎನ್ನುವುದು ದಂಡಕಾಂತದ ಅಂದೋಳನ ಅಕ್ಷಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸುವ ಜಡಭ್ರಮಣಾಂಕ (ಮೊಮೆಂಟ್ ಆಫ್ ಇನರ್ಷಿಯ). ದಂಡಕಾಂತದ ವಸ್ತು ಪರಿಮಾಣ ಮತ್ತು ಅದರ ಉದ್ದ ಅಳತೆಗಳಿಂದ   ಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಮಾಡಿ   ನ ಬೆಲೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು. ಸಮೀಕರಣ (13)ರ ಪ್ರಕಾರ  ನ ಬೆಲೆ  ಮತ್ತು ಸಮೀಕರಣ (13)ರ ಪ್ರಕಾರ   ನ ಬೆಲೆ  ಆಗಿದ್ದರೆ ಮತ್ತು ಆಗುವುದರಿಂದ ಅವುಗಳ ಬೆಲೆಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಬಹುದು. ಈ ಅಳತೆಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಪಡೆಯುವುದಕ್ಕೆ ದರ್ಪಣಕಾಂತಮಾಪಕವನ್ನು (ಮಿರರ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೋಮೀಟರ್) ಉಪಯೋಗಿಸಬೇಕು.

 ಕಾಂತೀಕರಣದ ತೀವ್ರತೆ (ಇನ್ ಟೆನ್ಸಿಟಿ ಆಫ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೈಸೆóೀಷನ್): ಕಾಂತತ್ವವನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದಾದ ಒಂದು ವಸ್ತುವನ್ನು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ   ನಲ್ಲಿ ಇಟ್ಟರೆ ಆ ವಸ್ತು  ನ ದಿಶೆಯಲ್ಲಿ ಅಕ್ಷವುಳ್ಳ ಕಾಂತವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಲಭಿಸಿದ ಕಾಂತದ ಭ್ರಮಣಾಂಕ  ಅದರ ಗಾತ್ರ ಆಗಿದ್ದರೆ ಅದರ ಕಾಂತೀಕರಣದ ತೀವ್ರತೆ  ಯನ್ನು

 . . . (14)

ಸಮೀಕರಣ ಕೊಡುತ್ತದೆ;  ಯು  ನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. ಆಗಿದ್ದರೆ  ಎನ್ನುವುದು ವಸ್ತುವಿನ ಕಾಂತತ್ವಗ್ರಾಹಕತೆ (ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಸಸೆಪ್ಟಿಬಿಲಿಟಿ). ಕಾಂತತ್ವವನ್ನು ಪಡೆಯುವ ವಸ್ತು ಸಮಾನ ಅಡ್ಡವಿಸ್ತೀರ್ಣ ಂ ಮತ್ತು ಉದ್ದ  ದಂಡವಾದರೆ ಅದರ ಗಾತ್ರ   ಆಗುತ್ತದೆ. ಆಗ

     ಕಾಂತಧೃವಭಲ/ಅಡ್ಡವಿಸ್ತೀರ್ಣ ...(15)

ಆಗುವುದರಿಂದ ಕಾಂತ ಧ್ರುವಗಳ ದಂಡದ ತುದಿ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುವುದೆಂದು ಭಾವಿಸಿಕೊಂಡರೆ ತುದಿ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುವುದೆಂದು ಭಾವಿಸಿಕೊಂಡರೆ ತುದಿ ಮೇಲ್ಮೈಯ್ಯ ಏಕಮಾನ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದ ಕಾಂತಧ್ರುವ  ಆಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಕಾಂತತ್ವದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ್4  ಕಾಂತ ಬಲರೇಖೆಗಳು ದಂಡದ ದಕ್ಷಿಣಧ್ರುವದ ತುದಿಯ ಏಕಮಾನ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಿ ವಸ್ತುವಿನ ಅದೇ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದಲ್ಲಿ ಹರಿದು ಉತ್ತರಧ್ರುವದ ಏಕಮಾನ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದ ಮೂಲಕ ಹೊರ ಬೀಳುತ್ತವೆ. ಕಾಂತೀಕರಣ ಬಲ   ಸಹ ಏಕಮಾನ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದ ಮೂಲಕ   ಬಲರೇಖೆಗಳನ್ನು ಕಳುಹಿಸುತ್ತದೆ.  ಈ ಎರಡು ಕಾರಣಗಳಿಂದಲೂ ವಸ್ತುವಿನ ಏಕಮಾನ ಅಡ್ಡವಿಸ್ತೀರ್ಣದ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಕಾಂತಬಲ ರೇಖಾಪ್ರವಾಹವನ್ನು (ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಪರ್ ಯೂನಿಟ್ ಏರಿಯ) ಕಾಂತೀಯ ಪ್ರೇರಕತ್ವ ( ) (ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಇಂಡಕ್ಷನ್) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಪರಿಮಾಣ  ಸಹ ನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. /= ಎನ್ನುವುದಕ್ಕೆ ವಸ್ತುವಿನ ಕಾಂತೀಯ ಪಾರಗಮ್ಯತೆ (ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಪರ್ಮಿಯೆಬಿಲಿಟಿ) ಎಂದು ಹೆಸರು.  ಮತ್ತು ( ) ಗಳಿಗೆ ಇರುವ ಸಂಬಂಧ

      ...(16)

  ಮತ್ತು  ಗಳು ವಸ್ತುವಿನ ಕಾಂತೀಯ ಗುಣವನ್ನು ತಿಳಿಸುತ್ತವೆ.

 ಮೂರು ಬಗೆಯ ಕಾಂತತ್ವಗಳು: ಅನುಕಾಂತತ್ವ (ಪ್ಯರಾಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಸಂ), ಪ್ರತಿಕಾಂತತ್ವ (ಡಯಾಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಸಂ), ಫೆರ್ರೋಕಾಂತತ್ವ (ಫೆರ್ರೋಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಸಂ) ಎಂಬ ಮೂರು ಬಗೆಯ ಕಾಂತತ್ವಗಳಿವೆ.

 ಅನುಕಾಂತತ್ವ: ಇದು ಇರುವ ವಸ್ತುಗಳ ಕಾಂತತ್ವ ಗ್ರಾಹಕತೆ   ಧನಾತ್ಮಕ. ಇದರ ಬೆಲೆ ಕಡೆಮೆ. ಬೆಲೆ ಸುಮಾರು 10-3     ಏಕಮಾನಗಳು. ಇದು ಕಾಂತೀಕರಣ ಬಲವನ್ನು ಅವಲಂಭಿಸಿಲ್ಲ. ಅಂದರೆ ಕಾಂತತ್ವ ತೀವ್ರತೆ   ಯು   ನ ದಿಶೆಯಲ್ಲಿಯೇ ಇದೆ. ಚಿತ್ರ 8ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಬಲರೇಖೆಗಳು ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಒಟ್ಟುಗೂಡುತ್ತವೆ. 

 

ಚಿತ್ರ-8

 

ಇವುಗಳಿಗೆ ವಿನ ಬೆಲೆ 1ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು. ಈ ಬಗೆಯ ವಸ್ತುಗಳು ಕಾಂತಧ್ರುವಗಳಿಂದ ಆಕರ್ಷಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಅಂದರೆ ದುರ್ಬಲ ಕ್ಷೇತ್ರ ಪ್ರದೇಶಗಳಿಂದ ಪ್ರಬಲ ಕ್ಷೇತ್ರ ಇರುವ ಭಾಗಕ್ಕೆ ಚಲಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತವೆ.  ಎನ್ನುವುದು ಏಕಮಾನ ಗಾತ್ರದ ಕಾಂತತ್ವ ಗ್ರಾಹಕತೆ.  ಯನ್ನು ವಸ್ತುವಿನ ಸಾಂಧ್ರತೆ  ದಿಂದ ಭಾಗಿಸಿದರೆ ದೊರೆಯುವ   ಎಂಬುದು ಏಕಮಾನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಕಾಂತಗ್ರಾಹಕತೆ (ಮಾಸ್ ಸಸೆಪ್ಟಿಬಿಲಿಟಿ). ಅನುಕಾಂತ ವಸ್ತುಗಳ   ಬೆಲೆ ನಿರಪೇಕ್ಷ ಉಷತೆ    ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾದಂತೆ

         ..............17

 ಎಂಬ ಕ್ಯೂರಿ ನಿಯಮವನ್ನು ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರಲ್ಲಿರುವ  ಅ ಎಂಬುದು ಕ್ಯೂರಿ ಸ್ಥಿರಾಂಕ, ಕಬ್ಬಿಣದ, ಕೊಬಾಲ್ಟಿನ ಮತ್ತು ನಿಕ್ಕಲುಗಳ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳು ವಿರಳ ಭಸ್ಮಧಾತುಗಳು (ರೇರ್ ಅತ್ರ್ಸ್) ಅನುಕಾಂತ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಉದಾಹರಣೆಗಳು.

 ಪ್ರತಿಕಾಂತತ್ವ: ಇದು ಇರುವ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಏ ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುವುದು. ಆದರೆ ನಿರಪೇಕ್ಷ ಮೌಲ್ಯ ಸುಮಾರು  ಏಕಮಾನಗಳು. ಏ ಕಾಂತೀಕರಣ ಬಲವನ್ನು ಅವಲಂಭಿಸುವುದಿಲ್ಲ.  ಚಿತ್ರ 8(b)ಯಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಕಾಂತ ಬಲರೇಖಾಪ್ರವಾಹ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಆದಷ್ಟು ದೂರ ಸರಿಯುವುದರಿಂದ ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಮೊದಲು ಇದ್ದುದಕ್ಕಿಂತ ಬಲರೇಖಾಪ್ರವಾಹ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಅದರ ಹೊರಗೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತದೆ. ಇಂಥ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಪ್ರತಿಕಾಂತೀಯ ವಸ್ತುಗಳೆಂದೂ ಹೆಸರು. ಚಿತ್ರ 8(b)ಯಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಇವು ಕಾಂತಧ್ರುವಗಳಿಂದ ವಿಕರ್ಷಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಅಂದರೆ ಹೆಚ್ಚು ಬಲದ ಕ್ಷೇತ್ರಭಾಗಗಳಿಂದ ಕಡೆಮೆ ಬಲದ ಭಾಗಗಳಿಗೆ ಚಲಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತವೆ. ಇವುಗಳ ಏಕಮಾನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಕಾಂತತ್ವ ಗ್ರಾಹಕತೆ ಉಷ್ಣತೆಯೊಡನೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಹೊಂದುವುದಿಲ್ಲ. ಆಂಟಿಮೊನೆ, ಬಿಸ್ಮತೆ, ನೀರು, ಅನೇಕ ಲವಣಗಳು, ಆಗ್ರ್ಯಾನಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತ ವಸ್ತುಗಳು ಪ್ರತಿಕಾಂತ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಉದಾಹರಣೆಗಳಾಗಿವೆ.

ಫೆರ್ರೋಕಾಂತತ್ವ: ಈ ಬಗೆಯ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಏ  ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುವುದು. ಅದರ ಬೆಲೆ ಸುಮಾರು 10³3 ಛಿgs    ಏಕಮಾನಗಳು. ಈ ವಸ್ತುಗಳ ಮೂಲಕ ಕಾಂತ ಬಲರೇಖಾ ಪ್ರವಾಹ ಅತ್ಯಧಿಕವಾಗಿ ಶೇಖರವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಕಾರಣದಿಂದ ಒಂದು ಉಂಗುರದ ಆಕಾರದ ಕಾಂತವಸ್ತುವಿನ ಒಳಗಡೆ, ಕಾಂತ ಬಲರೇಖೆ ಇರುವುದಿಲ್ಲ.

 

ಚಿತ್ರ-9

 

ಇದನ್ನು ಚಿತ್ರ (9)ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿದೆ. ಅಂಥ ಪ್ರದೇಶವು ಕಾಂತವಲದಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕಾಂತಬಲದಿಂದ ಮರೆ ಮಾಡುವಿಕೆ (ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಸ್ಕ್ರೀನಿಂಗ್) ಎಂದು ಇದರ ಹೆಸರು. ಏ  ಯ ಬೆಲೆ ಕಾಂತೀಕರಣ ಬಲ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣತೆಗಳನ್ನು ಅವಲಂಭಿಸುವುದರ ಜೊತೆಗೆ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಹಿಂದೆ ಪ್ರಯೋಗಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದ್ದ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರಬಲವನ್ನು ಸಹ ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಕಾಂತತ್ವ ಉಷ್ಣತೆ ಅಧಿಕವಾದಂತೆ ದುರ್ಬಲಗೊಳ್ಳುತ್ತ ಕೊನೆಗೆ ಆ ವಸ್ತುವಿನ ಕ್ಯೂರಿ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ಮೀರಿದ ಬಳಿಕ ಫೆರ್ರೋಕಾಂತತ್ವವನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಕಳೆದುಕೊಂಡು ಅನುಕಾಂತ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿತವಾಗುತ್ತದೆ.

 ಅನುಕಾಂತ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕಾಂತ ಗ್ರಾಹಕತೆಗಳ ಅಳತೆ: ಕಾಂತತ್ವ ಗ್ರಾಹಕತೆ ಏ  ಇರುವ ಒಂದು ವಸ್ತು ಒಂದು ಅಸಮ ರೀತಿಯ (ನಾನ್ ಯೂನಿಫಾರಂ) ಕಾಂತ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಇದ್ದರೆ ಅದರ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಗವಾಗುವ ಬಲ

     ....................18

 ಆಗುತ್ತದೆ. ಇದರಲ್ಲಿ  ವಸ್ತುವಿನ ಅನಂತ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಘನಗಾತ್ರ (ಇನ್‍ಫಿನಿಟೆಸಿಮಲ್ ವಾಲ್ಯೂಂ),  ವು ಶೇ.  ಇರುವ ಬಿಂಧುವಿನಲ್ಲಿ ಕಾಂತವಲದ ವರ್ಗವು ಸ್ಥಳವನ್ನು ಅನುಸರಿಸಿ ಬದಲಾಗುವ ಗರಿಷ್ಠ ದರ (ಮ್ಯಾಕ್ಷಿಮಂ ಗ್ರೇಡಿಯೆಂಟ್) ಸಮಾಸಂಕಲನ (ಇಂಟಿಗ್ರಲ್) ಚಿಹ್ನೆಗಳು ಮೂರು ಇರುವುದು. ಗಿ ಯು  ವ್ಯಾಪಿಸಿರುವ ಗಾತ್ತಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸುವುದಕ್ಕಾಗಿ. ವಸ್ತುವಿನ ಎಲ್ಲ ಭಾಗಗಳಲ್ಲೂ ಏ  ಒಂದೇ ಆಗಿದ್ದು ಮಸ್ತುವಿನ ಗಾತ್ರ  ಸಣ್ಣದಾಗಿದ್ದರೆ ಮತ್ತು ಚಿತ್ರ (10)ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಕಾಂತಬಲ   ಎಂಬುದು ಥಿ  ದಿಶೆಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಇದ್ದು ಅದರ ಬದಲಾವಣೆ  x ದಿಶೆಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ     ಆಗಿದ್ದರೆ ಸಮೀಕರಣ (18) ರಿಂದ x ದಿಶೆಯ ಬಲವಾದ         

                . . . (19)

 

ಚಿತ್ರ-10

 

 

ಆಗುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುವಿನ ಸುತ್ತ ಕಾಂತತ್ವ ಗ್ರಾಹಕತೆ    ಇರುವ ಗಾಳಿ ಇದ್ದರೆ

   . . (20)

 ಫೆರ್ರೋಕಾಂತೀಯ ವಸ್ತುಗಳ ಕಾಂತೀಕರಣ ತೀಕ್ಷ್ಣತೆಯ ಅಳತೆ: ಒಂದು ಗಾಜಿನ ಇಲ್ಲವೆ ಹಿತ್ತಾಳೆಯ ಕೊಳವೆಯ ಮೇಲೆ 1 ಸೆಂ.ಮೀ.ಗೆ ಓ ಸುತ್ತುಗಳು ಬರುವಂತೆ ವಿದ್ಯುದ್ರಕ್ಷಕವಿರುವ ತಂತಿಯನ್ನು ಸುತ್ತಿ ಅದರ ಮೂಲಕ ಅ ಆಂಪಿಯರುಗಳ ವಿದ್ಯತ್ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹರಿಸಿದರೆ ಸುರುಳಿಯ ಒಳಗಡೆ ಅದರ ಅಕ್ಷದ ದಿಶೆಯಲ್ಲಿ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರಬಲ ರ್=4 /10 ಅರೆಸ್ಟೆಡ್ಡುಗಳಷ್ಟು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸುರುಳಿಯೊಡನೆ (ಸೊಲೆನಾಯಿಡ್) ಇನ್ನೊಂದು ಪೂರಣ ಸುರುಳಿಯನ್ನು (ಕಾಂಪೆನ್ಸೇಟಿಂಗ್ ಕಾಯಿಲ್) ಶ್ರೇಣಿಯಾಗಿ ಸೇರಿಸಿ ಚಿತ್ರ (11) ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವ ವಿದ್ಯುನ್ಮಂಡಲವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿ ಸುರುಳಿಗಳ ಸಮಾನ ಅಕ್ಷ ಕ್ಷಿತಿಜೀಯ ಸಮತಲದ ಭೂಕಾಂತ ಬಲ h  ನ ದಿಶೆಗೆ ಲಂಬವಾಗಿರುವಂತೆ ಎರ್ಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. 

 

ಚಿತ್ರ-11

 

ಸಮಾನ ಅಕ್ಷದ ಮೇಲೆ 0 ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ವಿಚಲನ ಕಾಂತ ಮಾಪಕದ ಕೇಂದ್ರ ಇರುವಂತೆ ಅದನ್ನು ಇಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸುರುಳಿಗಳಲ್ಲಿ  ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹ ಇದ್ದಾಗ ನಿವಾರಕ ಸುರುಳಿಯ ದೂರವನ್ನು 0 ವಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಒಂದರ ಕಾಂತ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಇನ್ನೊಂದು ನಿವಾರಿಸುವಂತೆ ಅಳವಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

 ಪ್ರಯೋಗಕ್ಕೆ ಒಳಪಟ್ಟ ವಸ್ತುವನ್ನು ಸಮಾನ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ  ಮತ್ತು ಉದ್ದ ಐ=2ಟ   ಇರುವ ದಂಡದ ಆಕಾರದಲ್ಲಿ ಪಡೆದು ಅದನ್ನು ಪರ್ಯಾಯ ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹ ಹರಿಯುತ್ತಿರುವ ಸುರುಳಿಯ ಮೂಲಕ ಹಾಯಿಸಿ ವಿಕಾಂತ (ಡೀಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೈಸ್) ಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಅನಂತರ ಅದನ್ನು ವಿದ್ತುತ್ಪ್ರವಾಹ ಇಲ್ಲದಿರುವಾಗ ಪ್ರಯೋಗ ಸುರುಳಿಯ ಅಕ್ಷದಲ್ಲಿ ಇಡಲಾಗುತ್ತದೆ. 0 ನಿಂದ ವಸ್ತುವಿನ ದಂಡದ ಮಧ್ಯ ಬಿಂದು ಇರುವ ದೂರ ಜ ಯನ್ನು ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳ ಸಹಾಯದಿಂದ ಸುರುಳಿಗಳಲ್ಲಿ ಅತಿಕ್ಷೀಣ ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹ ಅ ಯನ್ನು ಹರಿಸಿದರೆ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲಿನ ಕಾಂತೀಕರಣ ಬಲ ಊ=0ರ್.4ಓಅ ಆಗುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ ಮಸ್ತುವಿನ ಕಾಂತತ್ವದ ತೀವ್ರತೆ ಟ ಆಗಿದ್ದರೆ ಅದು ಕಾಂತ ಭ್ರಮಣಾಂಕ ಒ=Iಂಐ ಇರುವ ಕಾಂತ ದಂಡವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆ ಹೊಂದುತ್ತದೆ. ಇದರ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದಕಾಂತಮಾಪಕದ ಸೂಚಿಯ ವಿಚಲನ  ಆಗಿದ್ದರೆ

     

ಅಥವಾ 

 ಆದ್ದರಿಂದ ಟ# ವನ್ನು ಅಳೆದರೆ I   ಯನ್ನು ಗಣಿಸಬಹುದು. ಇದು   ಕಾಂತೀಕರಣ ಬಲದಿಂದ ಉಂಟಾದದ್ದು. ಅ ಯ ಬೆಲೆಯನ್ನು ಸಣ್ಣ ಸಣ್ಣ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿಸಿ ಪ್ರತಿ ಊ  ಬೆಲೆಗೂ ಅದಕ್ಕೆ ಸಂಗತವಾಗುವ   ಬೆಲೆಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದು ಅದನ್ನು ಒಂದು ಲಂಬನಿರ್ದೇಶಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಗುರ್ತಿಸಿ ಪಡೆದ ನಕ್ಷೆಯನ್ನು ಕಾಂತೀಕರಣ ವಕ್ರರೇಖೇ (ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೈಸೇóಷನ್ ಕರ್ವ್) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ (12) ರಲ್ಲಿ ಈ ರೇಖಾನಕ್ಷೆಯನ್ನು ಔಂಃS ಎನ್ನುವುದರಿಂದ ತೋರಿಸಿದೆ.  ಃS ಭಾಗದಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗದೇ ಇರುವುದರಿಂದ ಇದನ್ನು ಸಂತೃಪ್ತ ಕಾಂತೀಯತೆ (ಸ್ಯಾಚುರೇಷನ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೈಸೇಷನ್) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

 ಃ ಯನ್ನು ತಲಪಿದ ಮೇಲೆ ಊ ನ ಬೆಲೆಯನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ಸ್ವಲ್ಪವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತ ಹೋದರೆ I ಯ ಬೆಲೆ ಚಿತ್ರ (12)ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವ ಃಅ ನಕ್ಷೆಯನ್ನು ಅನುಸರಿಸಿ ಕುಗ್ಗುತ್ತದೆ; ಊ ಸೊನ್ನೆಯಾದಾಗ I ಯ ಬೆಲೆ ಔಅ=Iಡಿ ಆಗಿ ಉಳಿಯುವುದೇ ಹೊರತು ಸೊನ್ನೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ. Iಡಿ ನ ಹೆಸರು ಶೇಷ ಕಾಂತೀಯತೆ (ರೀಟೈನ್ಡ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೈಸೆûೀಷನ್). 

 

ಚಿತ್ರ-12

 

ಕಾಂತೀಯತೆಗೆ ಕಾರಣವಾದ ಕಾಂತೀಕರಣ ಬಲ ಊ ಇಲ್ಲವಾದರೂ ಅದರ ಫಲವಾದ ಕಾಂತತ್ವ ತೀವ್ರತೆ I ಸೊನ್ನೆಯಾಗದೆ Iಡಿ ನಷ್ಟು ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಈ ಗುಣಕ್ಕೆ ಕಾಂತೀಯ ಹಿಂಬೀಳುವಿಕೆ ಅಥವಾ ಕಾಂತೀಯ ಜಡತ್ವ (ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಹಿಸ್ಟರಿಸಿಸ್) ಎಂದು ಹೆಸರು.

 ವಿದ್ಯುತ್ ಸುರುಳಿಯಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಅತಿ ಕ್ಷೀಣ ಬೆಲೆಯಿಂದ ಕ್ರಮವಾಗಿ ಏರಿಸುತ್ತ ಪ್ರತಿ - ಊ ಬೆಲೆಗೂ ಅದಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸುವ I ಬೆಲೆಯನ್ನು ಅಳೆದು ನಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಗುರ್ತಿಸಿದರೆ ಅಆಇ ವಕ್ರರೇಖೆ ದೊರೆಯುತ್ತದೆ. ಇದರಲ್ಲಿ ಔಆ = - ಊಛಿ ಎನ್ನುವುದನ್ನು ವಿಚುಂಬಕ ಬಲ (ಕೊಎರ್ಸಿವ್ ಫೋರ್ಸ್) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತೇವೆ. ಇ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಮೊದಲಿನ ದಿಶೆಗೆ ಎದುರಾಗಿ ಸಂತೃಪ್ತ ಕಾಂತೀಯತೆ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಪುನಃ ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹ - ಅ ಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿ  ಊ ನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತ ಅದಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸುವ I ಯನ್ನು ಗುರ್ತಿಸಿದರೆ ಊ=0 ಆದಾಗ ನಕ್ಷೆ I ಊಧ್ರ್ವಾಕ್ಷವನ್ನು ( I-ಅಕ್ಷ) ಈ ನಲ್ಲಿ ಸಂಧಿಸುತ್ತದೆ. ಔಈ ಎನ್ನುವುದು ಎದುರು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಶೇಷಕಾಂತತ್ವ. ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಪೂರ್ವದಿಶೆಗೆ ತಿರುಗಿಸಿ ಕ್ರಮವಾಗಿ ಊ ನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿ I ಯ ಬೆಲೆಗಳನ್ನು ಗುರ್ತಿಸುತ್ತ ಹೋದರೆ ಅದು ಈಉಃ ವಕ್ರರೇಖೆಯನ್ನು ಅನುಸರಿಸಿ ಹೆಚ್ಚುತ್ತ ಕೊನೆಗೆ ಃ ಯಲ್ಲಿ ಪುನಃ ಮೊದಲ ದಿಶೆಯಲ್ಲಿ ಸಂತೃಪ್ತತೆಯನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ.

 ಃಅಆಇಈಉಃ ಎನ್ನುವ ನಕ್ಷೆಯಿಂದ ಪ್ರತಿರೂಪಿಸಲ್ಪಡುವ ಚಕ್ರೀಯ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಕಾಂತೀಯ ಜಡತ್ವಚಕ್ರ (ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಹಿಸ್ಟರಿಸಿಸ್ ಸೈಕಲ್) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಕಾಂತೀಕರಣ ರೇಖೆ ಔಂಃ ಮತ್ತು ಜಡತ್ವಚಕ್ರ ಇವು ಫೆರ್ರೋ ಕಾಂತೀಯ ವಸ್ತುಗಳ ಗುಣವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಸಹಾಯಕವಾಗಿವೆ. ಇವುಗಳ ಅಧ್ಯಯನದಿಂದ ವಿವಿಧ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗೆ ತಕ್ಕುದಾದ ಫೆರ್ರೋಕಾಂತೀಯ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಆರಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಸಾಧ್ಯ.

 ಫೆರ್ರೋಕಾಂತೀಯ ವಸ್ತುಗಳ ಗುಣ ನಿರ್ದೇಶನ: ಕಾಂತೀಕರಣ ರೇಖೆಯ ಓಟದಿಂದ (ಸ್ಲೋಪ್) ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಕಾಂತೀಕರಣ ಬಲಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಂತೀಯ ಪಾರಗಮ್ಯತೆ µ ವನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು. ಕೆಲವು ಕೆಲಸಗಳಿಗೆ ಆರಂಭ ಪಾರಗಮ್ಯತೆ ಅಧಿಕವಾಗಿರುವುದು ಆವಶ್ಯಕ. ಮಿಕ್ಕ ಕೆಲಸಗಳಿಗೆ ಅಧಿಕ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪಾರಗಮ್ಯತೆ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಸೂಕ್ತ ಫೆರ್ರೋಕಾಂತೀಯ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಔಂಃ ರೇಖೆಯ ಅಧ್ಯಯನದಿಂದ ಆರಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಈ ರೇಖೆಯ ಕೊನೆಯ ಭಾಗ ಃS ಸಂತೃಪ್ತ ಕಾಂತೀಯತೆಯ ಬೆಲೆಯನ್ನು ತಿಳಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಈ ತಿಳಿವಳಿಕೆಯಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತಗಳ ನಿರ್ಮಾಣಕ್ಕೆ ಬೇಕಾಗುವ ಒಳದಿಂಡಿನ (ಕೋರ್) ಆಯ್ಕೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಕಾಂತೀಯ ಜಡತ್ವ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದಿಂದ ಒಂದು ಚಕ್ರೀಯ ಪರಿವರ್ತನೆಯಲ್ಲಿ ಕಾಂತವಸ್ತುವಿನ ಏಕಮಾನಗಾತ್ರದ ಮೇಲೆ ಕಾಂತೀಕರಣದಿಂದ ನಡೆಸಲಾಗುವ ಕಾರ್ಯದ ಪರಿಮಾಣ ದೊರೆಕುತ್ತದೆ.

 ಶಾಶ್ವತ ಕಾಂತಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಆರಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ವಸ್ತು ಅಧಿಕವಾದ ಶೇಷಕಾಂತತ್ವ Iಡಿ = ಔಅ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿಚುಂಬಕ ಬಲ ಊಛಿ=ಔಆ ಇವನ್ನು ಪಡೆದಿರಬೇಕು. ಆದ್ದರಿಂದ ಸೂಕ್ತ ಫೆರ್ರೋಕಾಂತೀಯ ವಸ್ತುವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದಕ್ಕೆ ಜಡತ್ವಚಕ್ರದ ಅಧ್ಯಯನ ಆವಶ್ಯಕ. ಕಾಂತ ಜಡತ್ವಚಕ್ರದಿಂದ I ಯ ಗರಿಷ್ಠ ಬೆಲೆಯನ್ನು ಪಡೆದು ಅದರಿಂದ ಕಾಂತೀಯ ಪ್ರೇತಕತ್ವದ ಗರಿಷ್ಠ ಬೆಲೆಯನ್ನು

     

ಎನ್ನವುದರಿಂದ ಪಡೆಯಬಹುದು. ಸ್ಟೈನ್‍ಮೆಟ್ಜ್ ಎಂಬುವನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಕಂಡುಹಿಡಿದ ನಿಯಮದಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿದರೆ ಒಂದು ಘನ ಸೆಂಮೀ. ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಕಾಂತಚಕ್ರೀಯ ಬದಲಾವಣೆಯಲ್ಲಿ ಆಗುವ ಶಕ್ತಿ ನಷ್ಟ W' ಎನ್ನುವುದನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು.

 ಅರ್ಗ್/ಘನ ಸೆಂಮೀ. ಎಂಬುದೇ ಸ್ಟೈನ್ ಮೆಟ್ಜ್ ನಿಯಮ. ಎನ್ನುವುದು ಸ್ಟೈನ್ ಮೆಟ್ಜ್ ಗುಣಾಂಕ. ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಫೆರ್ರೋಕಾಂತೀಯ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಇದರ ಬೆಲೆ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಆಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಅತಿ ಮೆದು ಕಬ್ಬಿಣಕ್ಕೆ 0.002, ಪೆಡಸು ಕಬ್ಬಿಣಕ್ಕೆ 0.028.

 ವಿಚುಂಬಕೀಕರಣ (ಡೀಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೈಸೆûೀಷನ್) : ಫೆರ್ರೋಕಾಂತೀಯ ವಸ್ತುವಿನ ಕಾಂತತ್ವ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಶೂನ್ಯಗೊಳಿಸಿದ ಮಾತ್ರಕ್ಕೆ ಅದು ಔ ಬಿಂದುವಿನಿಂದ ಸೂಚಿಸಲ್ಪಡುವ ವಿಚುಂಬಕ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಹಿಂತಿರುಗದೇ ಇರಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಚಿತ್ರ 12ರಲ್ಲಿ ಆ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ I=ಅ ಆದರೆ ಕಾಂತೀಕರಣ ಬಲವನ್ನು ಹೆಚ್ಚುಮಾಡುತ್ತ ಹೋದರೆ I ಎನ್ನುವುದು ಅದೇ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವ ಬಿಂದುಗೆರೆಯನ್ನು ಅನುಸರಿಸಿ ಹೆಚ್ಚುತ್ತದೆ. ಇದು ಔಂಃ ಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಆ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಔ ಪ್ರತಿ ರೂಪಿಸುವ ಸ್ಥಿತಿಯೇ ವಿಚುಂಬಕ ಸ್ಥಿತಿ. 

 

ಚಿತ್ರ-13

 

ಈ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ವಸ್ತುವನ್ನು ತರುವುದಕ್ಕೆ ಅದರ ಮೇಲೆ ಕಂಪನವೈಶಾಲ್ಯ (ಆಂಪ್ಲಿಟ್ಯೂಡ್) ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತ ಹೋಗುವ ಆವರ್ತ ಕಾಂತೀಕರಣ ಬಲವನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಿಸಬೇಕು. ಈ ಕಾರ್ಯಕ್ಕೆ ವಸ್ತುವನ್ನು ಒಂದು ಪರ್ಯಾಯ ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹ ಇರುವ ತಂತಿಯ ಸುರುಳಿಯ ಮೂಲಕ ಹಾಯುವಂತೆ ಮಾಡಬೇಕು. ಆಗ ಕಾಂತತ್ವ ತೀವ್ರತೆ I ಸಣ್ಣ ಸಣ್ಣದಾಗುತ್ತ ಹೋಗುವ ಜಡತ್ವ ಚಕ್ರವನ್ನು ಚಿತ್ರ (13)ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಅನುಸರಿಸುತ್ತ ಕೊನೆಗೆ ಔ ಬಿಂದುವಿನ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ತಲಪುತ್ತದೆ.

 ಫೆರ್ರೋಕಾಂತೀಯ ವಸ್ತುಗಳು: 1 ಶುದ್ಧ ಲೋಹಗಳುಳ: ಶುದ್ಧ ಕಬ್ಬಿಣ, ಕೊಬಾಲ್ಪ್ ಮತ್ತು ನಿಕ್ಕಲುಗಳು ಫೆರ್ರೋಕಾಂತೀಯ ಲೋಹಗಳು. ಇವುಗಳಿಗೆ ಅಗಲ ಕಿರಿದಾದ ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚು ಉದ್ದವುಳ್ಳ ಜಡತ್ವಚಕ್ರಗಳಿವೆ. ಆದಕಾರಣ ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಜಡತ್ವದಿಂದ ಆಗುವ ಶಕ್ತಿನಷ್ಟ ಅಲ್ಪ. ಶುದ್ಧ ಕಬ್ಬಿಣವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತಗಳ ಒಳದಿಂಡಿಗೆ ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

 2 ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು. ಕಬ್ಬಿಣ-ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹ: ಕಬ್ಬಿಣದೊಡನೆ ಸಿಲಿಕಾನನ್ನು ಮಿಶ್ರಿಸುವುದಿಂದ ಕೆಲವು ಅಪೇಕ್ಷಣೀಯವಾದ ಕಾಂತಗುಣಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದೆಂದು ಹಾಡ್ ಫೀಲ್ಡ್ ಕಂಡುಹಿಡಿದ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ ಕಬ್ಬಿಣದ ಗರಿಷ್ಠಕಾಂತ ಪಾರಗಮ್ಯತೆ (µ) ಹೆಚ್ಚುತ್ತದೆ, ಜಡತ್ವಚಕ್ರದ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ಕುಗ್ಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ರೋಧ ಅಧಿಕಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈ ಕಾರಣಗಳಿಂದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಉಕ್ಕನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತಕಗಳ (ಟ್ರಾನ್ಸ್ ಫಾರ್ಮರ್ಸ್) ದಿಂಡನ್ನು ತಯಾರಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸಲಕರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಉಕ್ಕಿನ ತಗಡುಗಳಿಗೆ ಬಣ್ಣಬಳಿದು ಅವನ್ನು ಜೋಡಿಸಿ ದಿಂಡನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗುವುದು. ಆದ್ದರಿಂದ ಜಡತ್ವದಿಂದಾಗುವ ನಷ್ಟ ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದರ ಜೊತೆಗೆ, ದಿಂಡಿನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ಪ್ರೇರಣೆಯಿಂದ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರೊಮ್ಯಗ್ನೆಟಿಕ್ ಇಂಡಕ್ಷನ್) ಉದ್ಭವಿಸುವ ಸುರುಳಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹಗಳಿಂದ (ಎಡ್ಡಿ ಕರೆಂಟ್ಸ್) ಆಗುವ ಶಕ್ತಿನಷ್ಟವೂ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಅತಿಸೂಕ್ಷ್ಮ ಹರಳುಗಳು ಒಂದೇ ದಿಶೆಯಲ್ಲಿ ಓಲುವಂತೆ ಬಲ ಪ್ರಯೋಗಮಾಡಿ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣದಿಂದ ಪಳಗಿಸುವುದರಿಂದ (ಅನ್ನೀಲಿಂಗ್) ಇವುಗಳ ಉಪಯುಕ್ತತೆ ಹೆಚ್ಚುವಂತೆ ಮಾಡಬಹುದು.

 ಕಬ್ಬಿಣ-ನಿಕ್ಕಲ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು:  ಇವನ್ನು ಬಾರೆಲ್, ಬ್ರೌನ್ ಮತ್ತು ಹಾಡ್ ಫೀಲ್ಡ್ ಎಂಬುವರು ಪರೀಕ್ಷಿಸಿ ಅವುಗಳ ವಿಶೇಷ ಗುಣಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡಿರು. ಅನಂತರ ಆರ್ನಾಲ್ಡ್ ಮತ್ತು ಎಲ್ಮನ್ ಎಂಬುವರು ಈ ಪರಿಶೀಲನೆಯನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸಿದರು. ಈ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಿಗೆ ಅವುಗಳ ಗುಣಗಳಿಗೆ ತಕ್ಕಂತೆ ಮ್ಯೂಮೆಟಲ್, ಪರ್ಮಲಾರ್ಯ, ಮೆಗಾಪರ್ಮ್ ಮುಂತಾದ ಅನ್ವರ್ಥ ನಾಮಗಳು ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿವೆ. 76% ನಿಕ್ಕಲ್, 17% ಕಬ್ಬಿಣ, ಮಿಕ್ಕದ್ದು ತಾಮ್ರ ಇಲ್ಲವೆ ಮೊಲೆಬ್ಡಿನಮ್ ಉಳ್ಳ ಮಿಶ್ರಲೋಹಕ್ಕೆ ಪರ್ಮಲಾಯ್ ಎಂದು ಹೆಸರು. ಅತಿ ಸ್ವಲ್ಪ ಕಾಂತೀಕರಣ ಬಲದಲ್ಲಿಯೂ ಇದಕ್ಕೆ ಅಧಿಕವಾದ ಪಾರಗಮ್ಯತೆ ಇದೆ. ಅಲ್ಲದೆ ಅತಿ ಕಿರಿದಾದ ಜಡತ್ವ ಚಕ್ರ ಮತ್ತು ಅತಿ ಸ್ವಲ್ಪ ವಿಚುಂಬಕ ಬಲಗಳು ಇವೆ. ಇದನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತಗಳ ಧ್ರುವ ಭಾಗಗಳಿಗೆ ತಗುಲಿಸುವ ಮೂತಿಗಳಿಗೆ (ಪೋಲ್ ಪೀಸಸ್) ಉಪಯೊಗಿಸುತ್ತಾರೆ. ಮ್ಯೂಮೆಟಲ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹದಲ್ಲಿ ನಿಕ್ಕಲ್ 75%, ಕಬ್ಬಿಣ 18%, ಕ್ರೋಮಿಯಂ 2% ಮತ್ತು ತಾಮ್ರ 5% ಇವೆ. ಇದನ್ನು ಅತಿನಿಖರ ಅಳತೆಯ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಬೇಕಾಗುವ ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಭವ ಪರಿವರ್ತಕಗಳ ದಿಂಡಿಗೆ ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತಾರೆ. ಈ ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ತಗಡಿನ ಹೊದಿಕೆ ಅದರ ಒಳಗಡೆ ಇರುವ ಭಾಗಕ್ಕೆ ಕಾಂತರಕ್ಷಣೆ (ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟನ್ ಸ್ಕ್ರೀನಿಂಗ್) ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

 ಕಬ್ಬಿಣ-ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು: ಗರಿಷ್ಠ ಸಂತೃಪ್ತ ಕಾಂತತ್ವವನ್ನು ಪಡೆಯುವುದಕ್ಕೆ ಇವು ತಕ್ಕವು. ಪರ್ಮೆಂಡುರ್ ಎಂದು ಇವುಗಳ ಒಟ್ಟು ಹೆಸರು. ಇವು ಅತಿ ಪೆಡಸು. ಆದರೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಮತ್ತು ವೆನೇಡಿಯಂ ಲೋಕಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಿ ತಕ್ಕ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಪಳಗಿಸಿದರೆ ಮೃದುತ್ವವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತವೆ. ವಿದ್ಯುದ್ಯಂತ್ರಗಳ ಸ್ಟ್ಯಾಟರುಗಳಿಗೆ ತಗುಲಿಸಿರುವ ಧ್ರುವಗಳನ್ನು ಈ ಮಿಶ್ರಲೋಹದಿಂದ ಮಾಡಿ ಹೆಚ್ಚಾದ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರತ್ವಪ್ರವಾಹ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು.

 ಹಯ್ಸಲರ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು: ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್, ತಾಮ್ರ ಮತ್ತು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಮ್‍ಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಿ ಹಯ್ಸಲರ್ ಎಂಬಾತ ಈ ಮಿಶ್ರಲೋಹವನ್ನು ತಯಾರಿಸಿದ. ಅದರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸೂತ್ರ  ಇದರಲ್ಲಿರುವ ಯಾವ ಲೋಹವೂ ಫೆರ್ರೋಕಾಂತೀಯ ವಸ್ತುವಲ್ಲ. ಆದರೂ ಈ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಫೆರ್ರೋಕಾಂತೀಯ ವಸ್ತುವಾಗಿರುವುದು ಸ್ವಾರಸ್ಯವಾದ ವಿಚಾರ. ಇದರಲ್ಲಿರುವ ತಾಮ್ರಕ್ಕೆ ಬದಲಾಗಿ ಬೆಳ್ಳಿ ಅಲ್ಲದೆ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಮಿಗೆ ಬದಲಾಗಿ ತವರ ಅಥವಾ ಸಮೇರಿಯಮನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಬಹುದು. ಈ ಮಿಶ್ರಲೋಹವನ್ನು ಯಂತ್ರೋಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಉಪಯೋಗಿಸದಿದ್ದರೂ ಕಾಂತತ್ವ ವಿಜ್ಞಾನ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ ಇದು ಮಹತ್ತ್ವವನ್ನು ಪಡೆದಿದೆ.

 ಶಾಶ್ವತ ಕಾಂತಗಳಿಗೆ ಬೇಕಾಗುವ ವಸ್ತುಗಳು: ಶಾಶ್ವತ ಕಾಂತಗಳ ನಿರ್ಮಾಣಕ್ಕೆ ಉಪಯೋಗವಾಗುವ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಶೇಷಕಾಂತತ್ವ ತೀವ್ರತೆ Iಡಿ (ಅಥವಾ ಸೇಷಕಾಂತ ಪ್ರೇರಕತ್ವ (ಃಡಿ) ಹೆಚ್ಚಾಗಿದ್ದರೆ ಕಾಂತ ಹೆಚ್ಚು ಬಲಯುಕ್ತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕಾಂತ ಅದರ ಕಾಂತತ್ವವನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳದೇ ಇರುವುದಕ್ಕೆ ವಿಚುಂಬಕ ಬಲ (ಊಛಿ ) ಅಧಿಕವಾಗಿರಬೇಕು. ಇದಲ್ಲದೆ ಹೆಚ್ಚಾದ ಕಾಂತಬಲವು ಕಾಂತದಲ್ಲಿ ಶೇಖರವಾಗುವುದಕ್ಕೆ (ಃಊ) ನ ಬೆಲೆ (ಃ) ಯೊಡನೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾದಾಗ (ಃಊ) ನ ಗರಿಷ್ಠ ಬೆಲೆ (ಃಊ ) mಚಿx ಎನ್ನುವುದು ಆರಿಸಿಕೊಂಡ ವಸ್ತುವಿಗೆ ಅಧಿಕವಾಗಿರಬೇಕು. ಶಾಶ್ವತ ಕಾಂತಗಳ ನಿರ್ಮಾಣಕ್ಕೆ ಟಂಗ್ ಸ್ಟನ್ ಉಕ್ಕು ಮತ್ತು ಕೊಬಾಲ್ಟ್ ಉಕ್ಕುಗಳನ್ನು ಮೊದಲು ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತಿದ್ದರು. ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಅಮೆರಿಕನರು ಆಲ್ನಿಕೊ-ಮ್ಯಾಕ್ಸ್ 5 ಎಂಬ 24% ಅo, 14% ಓi, 8% ಂಟ, 3% ಅu ಮಿಕ್ಕ ಭಾಗ ಕಬ್ಬಿಣ ಸಂಘಟನೆಯುಳ್ಳ ಮಿಶ್ರಲೋಹವನ್ನು ತಯಾರಿಸಿರುತ್ತಾರೆ. ಇದು ಶಾಶ್ವತ ಕಾಂತಕ್ಕೆ ಉತ್ಕøಷ್ಟವಾದದ್ದು. ಈ ಮಿಶ್ರಲೋಹವನ್ನು ಬ್ರಿಟಿಷರು ಆಲ್ಕೊಮಾಕ್ಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಇದೇ ಮಿಶ್ರಲೋಹವನ್ನು ಟಿಕೊನಾಲ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.

 ಕಬ್ಬಿಣದ ಪುಡಿಯಲ್ಲಿ ಇರುವ ರೇಣುಗಳ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗಾತ್ರಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿ, ಅದರ ಅದರ ಜೊತೆಗೆ 30% ಕೊಬಾಲ್ಟನ್ನು ಸೇರಿಸಿ ಉತ್ತಮವಾದ ಶಾಶ್ವತ ಕಾಂತಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುತ್ತಾರೆ. ಆದರೆ ಶಾಶ್ವತಕಾಂತ ರಚನೆಗೆ ಆಲ್ನಿಕೊ-5 ಸದ್ಯಕ್ಕೆ ಎಲ್ಲ ವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತಲೂ ಶ್ರೇಷ್ಠವಾಗಿದೆ.

 ಕಾಂತತ್ವದ ಸಿದ್ಧಾಂತ : ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಕಾಂತತ್ವ ಅದರ ಅಣು ಅಥವಾ ಅದರ ಪರಮಾಣುವಿನ ಕಾಂತತ್ವಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಪರಮಾಣುವಿನ ಕಾಂತತ್ವವನ್ನು ತಿಳಿಯಬೇಕು.

 ಪರಮಾಣುವಿನಕಾಂತ ಭ್ರಮಣಾಂಕ: ಧನವಿದ್ಯುತ್ ಉಳ್ಳ ಪರಮಾಣುವಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸಿನ ಸುತ್ತಲೂ ವೃತ್ತಾಕಾರ ಅಥವಾ ದೀರ್ಘವೃತತ್ತಾಕಾರ ಕಕ್ಷೆಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಪರಿಭ್ರಮಿಸುತ್ತ ಇರುತ್ತವೆ. ಇವುಗಳಿಗೆ ಸ್ವಂತಾಕ್ಷಗಳ ಸುತ್ತ ಆವರ್ತನ ಚಲನೆಯೂ ಇದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಗೆ ತನ್ನ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಇರುವ ಕೋನಸಂವೇಗ mಡಿಶಿ2ತಿ ಇಲ್ಲಿ ಡಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸಿನಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ದೂರ ಮತ್ತು ತಿ ಕೋನವೇಗ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ಕಕ್ಷೆಯ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ಂ ಆಗಿದ್ದು ಅದರ ಅವಧಿ (ಪೀರಿಯಡ್) ಣ ಆಗಿದ್ದರೆ ತಿ = (2ಂ/ಣ) ಆಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ಕೋನಸಂವೇಗ 2ಂm/ಣ.ಕಕ್ಷೆಯ ಒಂದು ಬಿಂದುವಿನ ಮೂಲಕ e/ಛಿ ವಿದ್ಯುದಾವಿಷ್ಟವುಳ್ಳ (ಇಲ್ಲಿ (ಛಿ=3x10ಸಿ1ºo ಸೆಂ. ಮೀ/ ಸೆಕೆಂಡ್) ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಒಂದು ಸೆಕೆಂಡಿನಲ್ಲಿ 1/ಣ ಸಲ ಹಾಯುವುದರಿಂದ ಅದು ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹ i=(e/ಣಛಿ) ಗೆ ಸಮ. ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ಏಕಮಾನದಲ್ಲಿ ಇದೆ ಆದ್ದರಿಂದ ಅಂಪಿಯರನ ನಿಯಮದಂತೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕಕ್ಷೆಯ ಕಾಂತ ಭ್ರಮಣಾಂಕ iಚಿ ಅಥವಾ eಂ/ಣಛಿ ಆಗುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ಕಕ್ಷೆಯ 

 

ಕಾಂತ ಭ್ರಮಣಾಂಕ=  ಆಗುತ್ತದೆ.

  ಕೋನಸಂವೇಗ 

 

 ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸಿಗೆ ಅತಿಸಮೀಪ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕಕ್ಷೆಗೆ ಟ=0, ಎರಡನೆಯದಕ್ಕೆ ಟ=1 ಎಂಬ ಕಕ್ಷೆಯ ಶಕಲ ಸಂಖ್ಯೆಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸಿದರೆ ಕಕ್ಷೆಯ ಕೋನಸಂವೇಗ ಟhರ್/2 ಆಗುತ್ತದೆ. ಇದರಲ್ಲಿ h ಎನ್ನುವುದು ಪ್ಲಾಂಕಿನ ಸ್ಥಿರಾಂಕ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ಆವರ್ತನೆಯ ಸಂವೇಗ ಳಿhರ್/2 ಆಗುತ್ತದೆ.

ಒಂದೇ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಆದರೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಿತಿ ಉಳ್ಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಇರಬಹುದು. ಆಗ ಎಲ್ಲ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳ ಕಕ್ಷೆಯ ಕೋನಸಂವೇಗವನ್ನು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸಿ ಮತ್ತು ಎಲ್ಲ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳ ಆವರ್ತನ ಸಂವೇಗಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸಿದರೆ ಆಗ ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಒಟ್ಟು ಕಕ್ಷೆಯ ಭ್ರಮಣಾಂಕ (ಐ= ಟhರ್/2) ಎಂದೂ ಒಟ್ಟು ಆವರ್ತನ ಭ್ರಮಣಾಂಕ (S=shರ್/2 ಎಂದೂ ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ. ಇವೆರಡರ ಸದಿಶ ಮೊತ್ತ ರಿ=ರಿhರ್/2 ಆಗುತ್ತದೆ. 

 

ಚಿತ್ರ-14

 

ಒಟ್ಟು ಕಾಂತ ಭ್ರಮಣಾಂಕ ಒ ಎನ್ನುವುದು ರಿ ಯ ದಿಶೆಯಲ್ಲಿ ಇದ್ದು 

         ಒ          = 

ಎ ದಿಶೆಯ ಕೋನಸಂವೇಗ 

 

  ಇದರಿಂದ ಐ ಮತ್ತು S ಗಳ ದಿಶೆಯ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡರೆ  ಎಂದು ಲಭಿಸುತ್ತದೆ. (ಐ,ಎ) ಮತ್ತು (S,ಎ) ಇವು ಆಯಾ ಸದಿಶ ಪರಿಮಾಣಗಳ ನಡುವೆ ಇರುವ ಕೋನಗಳು. ಈ ಕೊಸೈನುಗಳ ಬೆಲೆಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿ ಸುಲಭರೂಪಕ್ಕೆ ತಂದರೆ  ಆಗುತ್ತವೆ.  ಆದರೆ ಹೊಸ ಶಕಲ ಸಿದ್ದಾಂತದ ಪ್ರಕಾರ 

    ...............22

ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಇರಬೇಕಾದಷ್ಟು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಇದ್ದು ಕಕ್ಷೆ ಸಂತೃಪ್ತವಾಗಿದ್ದರೆ ಎ ಸೊನ್ನೆಯಾಗಿ ಅದರ ಜೊತೆಗೆ ಒ ಕೂಡ ಸೊನ್ನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇಂಥ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ಅಯಾನುಗಳು ಪ್ರತಿಕಾಂತತ್ವವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಇರಬೇಕಾದಷ್ಟು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಇಲ್ಲದೆ ಅಸಂತೃಪ್ತವಾದಾಗ ಎ ಮತ್ತು ಒ ಗಳಿಗೆ ಒಂದು ಗೊತ್ತಾದ ಬೆಲೆ ಇರುವುದರಿಂದ ಅಂಥ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ಅಯಾನುಗಳು ಅನುಕಾಂತತ್ವವನ್ನೂ ಕೆಲವು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಫೆರ್ರೋಕಾಂತತ್ವವನ್ನೂ ಪಡೆಯುತ್ತವೆ.

ಪ್ರತಿಕಾಂತತ್ವ ಸಿದ್ದಾಂತದ ವಿವರಣೆ : ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳಿಂದ ಸಂತೃಪ್ತಿಗೊಂಡಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನು ಕಕ್ಷೆಗಳುಳ್ಳ ಪರಮಾಣುವಿನ ಕಾಂತಭ್ರಮಣಾಂಕ ಶೂನ್ಯವಾದಾಗ ಅಂಥ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದಲೇ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿರುವ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕಾಂತತ್ವ ಇರುತ್ತದೆ. 

 

ಚಿತ್ರ-15

 

ಇಂಥ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಕಾಂತೀಕರಣ ಬಲ ಊ ನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಿಸಿದರೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕಕ್ಷೆಯೇ ಊ ನ ದಿಶೆ ಅಕ್ಷವಾಗಿರುವಂತೆ ಅದರ ಸುತ್ತಲೂ ಪ್ರದಕ್ಷಿಣೆಯನ್ನು ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಕಕ್ಷೆಯ ಅಯನಾಂಶ (ಪ್ರಿಸೆಷ್ಷನ್) ಎಂದು ಹೆಸರು. ಲಾರ್ಮಾರನ ಪ್ರಮೇಯದಂತೆ ಈ ಅಯನಾಂಶದ ಕೋನ ವೇಗ ತಿ=(-eಊ/2mಛಿ) ಆಗುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ ಉದ್ಭವಿಸುವ ಕಾಂತ ಭ್ರಮಣಾಂಕ  ಇದರಲ್ಲಿ ಡಿ1 ಅಯನ ಪಥದ ತ್ರಿಜ್ಯ ಮತ್ತು ಡಿ12 ಅದರ ವರ್ಗದ ಮಧ್ಯಮ ಬೆಲೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸಿನಿಂದ ಇರುವ ದೂರ ಡಿ, ಅದರ ವರ್ಗದ ಮಧ್ಯಮ ಬೆಲೆ  ಆಗಿದ್ದರೆ ಆಗ . ಆದ್ದರಿಂದ ಪ್ರತಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಗೆ ಕಾಂತಭ್ರಮಣಾಂಕ ಆಗಿ ಪರಮಾಣುವಿನ ಒಟ್ಟು ಕಾಂತ ಭ್ರಮಣಾಂಕ ಆಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಗ್ರಾಂ ಅಣುವಿಗೆ ಕಾಂತಭ್ರಮಣಾಂಕ   ಆಗಿ         

                 ................32

ಎನ್ನುವುದು ಒಂದು  ಗ್ರಾಂ ಅಣುವಿನ ಪ್ರತಿಕಾಂತತ್ವ ಗ್ರಾಹಕತೆ (ಗ್ರಾಂ ಮಾಲೆಕ್ಯುಲರ್ ಸಸೆಪ್ಟಿಬಿಲಿಟಿ) ಆಗುತ್ತದೆ. ಇದರಲ್ಲಿ ಓ ಅವೊಗಾಡ್ರೊ ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು   ಎಲ್ಲ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳಿಗೂ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಡಿ2À ರ ಮೊತ್ತ.  ನ್ನು ಪ್ರತಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ಕಕ್ಷೆಯ ಶಕಲ ಸಂಖ್ಯೆ ಟಿ ಮತ್ತು ಟ ಗಳನ್ನೊಳಗೊಂಡಂತೆ ಲೆಕ್ಕಮಾಡಬಹುದು. ಸ್ಲೇಟರ್ ಎಂಬಾತನು ಈ ಬಗೆಯ ಲೆಕ್ಕಮಾಡಿ 

           ...........24

ಎಂದು ತೋರಿಸಿದ್ದಾನೆ. ಇಲ್ಲಿ xಚಿ ಒಂದು ಪರಮಾಣುವಿನ ಪ್ರತಿಕಾಂತತ್ವ ಗ್ರಾಹಕತೆ ; ಟಿ'ಟಿ ನ ಸಾರ್ಥಕ ಬೆಲೆ (ಎಫೆಕ್ಟಿವ್ ನಂಬರ್) ;  Z ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆ ; (Z.s) ಸಾರ್ಥಕ ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆ (ಎಫೆಕ್ಟಿವ್ ಅಟಾಮಿಕ್ ನಂಬರ್). ಇದನ್ನು ಸಹ ಸ್ಲೇಟರನ ನಿಯಮದಿಂದ ಪಡೆಯಬಹುದು. ಬ್ರಿಂಡ್ಲೆ ಎಂಬಾತ ಈ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ಲೆಕ್ಕಮಾಡಿದ ಬೆಲೆಗಳು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅಳತೆಗಳಿಂದ ಪಡೆದ ಬೆಲೆಗಳೊಡನೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. xಚಿಯ ಬೆಲೆ ಕಾಂತೀಕರಣ ಬಲವನ್ನಾಗಲೀ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನಾಗಲೀ ಅವಲಂಬಿಸದೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಲಾಂಜೆವಿನ್ನನ ಅನುಕಾಂತತ್ವ ಸಿದ್ದಾಂತ: ಇದು ಅನುಕಾಂತ ಅನಿಲಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ. ಅನಿಲದ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಅಣುವಿನ ಕಾಂತಭ್ರಮಣಾಂಕ µ ಆಗಿರಲಿ. ಅನಿಲದ ಅಣುಗಳ ನಿರಂತರ ಉಷ್ಣತಾಚಲನೆ ಮತ್ತು ಒಂದರೊಡನೆ ಇನ್ನೊಂದರ ಸಂಘಟನೆ ಇವುಗಳಿಂದ ಅನುಕಾಂತ ಭ್ರಮಣಾಂಕದ ಅಕ್ಷಗಳು ಹಲವಾರು ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಸಮವಾಗಿ ಹಂಚಿಹೋಗುತ್ತವೆ. ಇದರಿಂದ ಯಾವ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿಯೂ ಒಟ್ಟು ಕಾಂತೀಯತೆ ಕಂಡು ಬರುವುದಿಲ್ಲ. ಅನಿಲದ ಮೇಲೆ ಕಾಂತೀಕರಣ ಕ್ಷೇತ್ರ ಊ ಅನ್ನು ಬೀರಿದರೆ ಅನುಕಾಂತ ಅಕ್ಷಗಳು  ಊ ನ ದಿಶೆಯನ್ನು ತಲುಪುವುದಕ್ಕೆ ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಉಷ್ಣತಾಚಾಲನೆ ಕಾಂತಕ್ಷಗಳನ್ನು ನಾನಾ ದಿಶೆಗಳಿಗೆ ಹರಡಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಎರಡು ಕಾರ್ಯಗಳ ನಡುವೆ ಬೋಲ್ಟ್ಜ್‍ಮನ್ ಪ್ರಮೇಯವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿ ಸಮಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು. ಇದರ ಪ್ರಕಾರ ಒಂದು ಅಣು ಇ ಶಕ್ತಿ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಹೊಂದುವ ಸಂಭಾವ್ಯತೆ ಖಿಔ ನಿರಪೇಕ್ಷ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ exಠಿ (-ಇ/ಏಖಿ) ಆಗುತ್ತದೆ; ಅಂದರೆ ಈ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆದಿರುವ ಅಣುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಜಓಇ ಎನ್ನುವುದು ಒಟ್ಟು ಸಂಖ್ಯೆ (ಓ)ಗಳ ಒಂದು ಅಂಶ. 

   

ಆಗುತ್ತದೆ. ಇದರಲ್ಲಿ ಏ ಬೋಲ್ಟ್ಜ್‍ಮನ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಅಣುವಿನ ಕಾಂತಭ್ರಮಣಾಂಕ µ  ಆಗಿ ಅದು ಪ್ರಯೋಗಿಸಿದ ಕಾಂತೀಕರಣ ಬಲ ಊ ದಿಶೆಗೆ  ಕೋನದಷ್ಟು ವಾಲಿದ್ದರೆ ಅದರ ವಿಭವಶಕ್ತಿ ಇ=µಊ ಈ ಶಕ್ತಿ ಇ ಮತ್ತು ಇ+ ಜಇ ಗಳ  ನಡುವೆ ಇರುವ ಸಂಭಾವ್ಯತೆ. ಅಂದರೆ ಅಣುವಿನ ಕಾಂತಕ್ಷ   ಮತ್ತು +ಜ ಗಳ ಅಂತರದಲ್ಲಿ  ಇರುವ ಸಂಭಾವ್ಯತೆ. 

  

ಜಓಇ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಅಣುಗಳಿಂದ ಊ ದಿಶೆಯಲ್ಲಿ  ಲಭಿಸುವ ಕಾಂತ ಭ್ರಮಣಾಂಕ

   

ಈಗ µ ಎನ್ನುವುದು ಒಂದು ಅಣುವಿನ ಸರಾಸರಿ ಕಾಂತಭ್ರಮಣಾಂಕ ಆಗಿದ್ದರೆ ( ಮೀನ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಮೊಮೆಂಟ್)

 

  

    

 

ಒಂದು ಗ್ರಾಂ ಅಣು ಅನಿಲದ ಕಾಂತ ಭ್ರಮಣಾಂಕ ಒ ಆಗಿ ಸಂತೃಪ್ತ ಕಾಂತ ಭ್ರಮಣಾಂಕ ಒ0 ಆಗಿದ್ದರೆ ಆಗ ಊ ಮತ್ತು ಖಿ ಗಳಲ್ಲಿ 

    

ಆಗುತ್ತದೆ. µಊ/ಏಖಿ ಯನ್ನು x ಎನ್ನುವುದರಿಂದಲೂ ಛಿosಟ# ಎನ್ನುವುದನ್ನು  ಅನ್ನುವುದರಿಂದಲೂ ಸೂಚಿಸಿದರೆ

    

    

                ......25 

 

ಒ/ಒ0 ಯನ್ನು x=µಊ/ಏಖಿ ಗೆ ಎದುರಾಗಿ ಗುರ್ತಿಸಿದರೆ ಚಿತ್ರ (16) ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವ ನಕ್ಷೆ ಲಭಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾಧಾರಣ ಉಷ್ಣತೆಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ನಾವು ಪ್ರಯೋಗಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವ ಕಾಂತೀಕರಣ ಬಲ ಊ ಗಳಲ್ಲಿ ಬಲಗಡೆ ಇರುವ ಮೊದಲನೆಯ ಪದವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಉಳಿಸಿಕೊಂಡರೆ ಸಾಕು. 

 

ಚಿತ್ರ-16

 

ಇದರಿಂದ   ಆಗುತ್ತದೆ. ಓ ಅವೊಗಾಡ್ರೊ ಸಂಖ್ಯೆಯಾದರೆ ಓµ=ಒo  ಮತ್ತು ಓಏ=ಖ=1 ಗ್ರಾಂ ಅಣು ಅನಿಲದ ಸಂಖ್ಯೆ (ಗ್ಯಾಸ್ ಕಾನ್ಸ್‍ಟೆಂಟ್ ಪರ್ ಮಾಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಗ್ರಾಂ). ಆದ್ದರಿಂದ

 

 =ಒ/ಊ ಎನ್ನುವುದು ಒಂದು ಗ್ರಾಂ ಅಣುವಿನ ಅನುಕಾಂತಗ್ರಾಹಕತೆ. ಆಗ 

    

ಅಂದರೆ   ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಅ      …(26)

ಇದು ಕ್ಯೂರಿ ನಿಯಮ. ಕ್ಯೂರಿ ಇದನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಸಾಧಿಸಿದ. ಅ ಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರೆ ಒo ಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಮಾಡಬಹುದು.

 

ಪ್ರತಿಫೆರ್ರೋಕಾಂತತ್ವ (ಆಂಟಿಫೆರ್ರೋಮ್ಯಾಗ್ನಟಿಸಂ) : ಕೆಲವು ವಸ್ತುಗಳು ಸ್ವಲ್ಪಪರಿಮಾಣದ ಅನುಕಾಂತಗ್ರಾಹಕತೆಯನ್ನು ಪಡೆದಿದ್ದರೂ ಇದು ಉಷ್ಣತೆಯ ಏರಿಕೆಯೊಡನೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತ ಹೋಗುವುದರಿಂದ ಮಿಕ್ಕ ಅನುಕಾಂತವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನಗುಣ ಉಳ್ಳವಾಗಿವೆ. ನೀಲ್ ಉಷ್ಣತೆ ಅಥವಾ ಲ್ಯಾಂಬ್ಡಾ ಬಿಂದು ಎಂದು ಹೆಸರಿರುವ ಅವಧಿಕ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು (ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ಟೆಂಪರೇಚರ್) ತಲುಪುವ ವರೆಗೆ ಈ ವಸ್ತುಗಳ ಅನುಕಾಂತ ಗ್ರಾಹಕತೆಯೂ ಏರುತ್ತ ಹೋಗಿ ಅನಂತರ ಮಿಕ್ಕ ಅನುಕಾಂತ ವಸ್ತುಗಳಂತೆಯೇ ಇವುಗಳ ಅನುಕಾಂತ ಗ್ರಾಹಕತೆ ಉಷ್ಣತೆ ಏರಿದಂತೆ ತಗ್ಗುತ್ತ ಹೋಗುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 17). ಈ ವಸ್ತುಗಳ ಗ್ರಾಹ್ಯೋಷ್ಣಗಳು (ಸ್ಪೆಸಿಫಿಕ್ ಹೀಟ್ಸ್) ಸಹ ಈ ಅವಧಿಕ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆ ಹೊಂದುತ್ತವೆ. ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ (ಒಟಿಔ), ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ ಸಲ್ಫೈಡ್ (ಒಟಿS), ಫೆರ್ರಸ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ (ಈeಔ),    ಫೆರ್ರಿಕ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ (ಈe2ಔ3), ಕೊಬಾಲ್ಟ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ (ಅoಔ), ನಿಕಲ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ (ಓiಔ) ಇವು ಪ್ರತಿಫೆರ್ರೋಕಾಂತತ್ವವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳು.

 

ಚಿತ್ರ-17

 

  ಕ್ಯೂರಿನಿಯಮ   ಕ್ಯೂರಿ-ವೀಯ್ಸ್‍ನಿಯಮ  

ಈ ಬಗೆಯ ವರ್ತನೆಗೆ ಈ ವಸ್ತುಗಳ ಲೋಹ ಅಯಾನುಗಳು ಅಪೂರ್ಣ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನು ಕಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಪಡೆದಿರುವುದೇ ಕಾರಣ. ಲೋಹದ ಅಯಾನುಗಳಿರುವ ಸ್ಫಟಿಕ ಜಾಲಗಳು ಈ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಂ ಮತ್ತು ಃ ಗಳಿಂದ ಸೂಚಿಸಬಹುದಾದ ಎರಡು ಬಗೆಗಳಾಗಿದ್ದು ಒಂದರೊಳಗೆ ಇನ್ನೊಂದು ಹೊಕ್ಕಿರುತ್ತವೆ. ಂ ಜಾಲದ ಲೋಹದ ಅಯಾನು ಮತ್ತು ಃ ಜಾಲದ ಅಯಾನುಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಹತ್ತಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಆಗ ಇವುಗಳ ನಡುವೆ ಸಕಲ ಯಾಂತ್ರಿಕ ವಿನಿಮಯ ಸಮಾಸಕಲನ ಋಣಾತ್ಮಕ ಬೆಲೆಯನ್ನು ಪಡೆಯುವುದರಿಂದ ಂ ಮೇಲಿನ ಕಾಂತ ಭ್ರಮಣಾಂಕಗಳು ಃ ಮೇಲಿನ ಕಾಂತ ಭ್ರಮಣಾಂಕಗಳಿಗೆ ವಿರುದ್ದ ದಿಶೆಯಲ್ಲಿ ಚಿತ್ರ (18) ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿದಂತೆ ಇರುತ್ತವೆ. 

 

ಚಿತ್ರ-18

 

ಆದ್ದರಿಂದ ಒಂದು ಪ್ರಭಾವ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ನಿವ್ವಳಕಾಂತತ್ವ ಶೂನ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಉಷ್ಣತೆ ಹೆಚ್ಚಿದಂತೆ ಸಕಲ ವಿನಿಮಯ ಬಲ ದುರ್ಬಲಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ ಪರಮಾಣು ಕಾಂತಭ್ರಮಣಾಂಕಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಪ್ರಯೋಗಿಸಿದ ಕಾಂತೀಕರಣ ಬಲದ ದಿಶೆಗೆ ತಿರುಗಿಸುವುದು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದರಿಂದ ಕಾಂತೀಕರಣ ಗ್ರಾಹಕತೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತದೆ. ಲ್ಯಾಂಬ್ಡಾ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಕಲ ವಿನಿಮಯಬಲ ಶೂನ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಅನಂತರ ಕಾಂತಭ್ರಮಣಾಂಕಗಳು ಕಾಂತೀಯಬಲದ ದಿಶೆಗೆ ತಿರುಗುವುದಕ್ಕೆ ಇರುವ ಪ್ರತಿಬಂಧಕ ಉಷ್ಣತೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಚಲನೆ (ಥರ್ಮಲ್ ಅಜೀಟೇಶನ್) ಮಾತ್ರ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಲ್ಯಾಂಬ್ಡಾ ಬಿಂದುವಿಗೆ ಮೀರಿದ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಈ ವಸ್ತುಗಳು ಮಿಕ್ಕ ಅನುಕಾಂತ ವಸ್ತುಗಳಂತೆಯೇ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ.

(ಎಚ್.ಎಸ್.ವಿ.)

ಮೈಸೂರು ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯ ವಿಶ್ವಕೋಶ