चुंबक क्या होता है? What is Megnet?

बहुत से लोग चुंबक के बारे मे बस यही जानते हैं कि चुंबक एक ऐसा पदार्थ है, जो लोहे को अपने ओर आकर्षित करता है। इस अध्याय में हम जानेंगे कि चुंबक क्या होता है और यह केवल लोहा और कुछ अन्य पदार्थों को ही आकर्षित क्यों करता है।

चुंबकीय शक्ति:- किसी भी वस्तु के गति करने से उसमे एक चुंबकीय ऊर्जा उत्पन होती है। जैसे धरवाही चालक में इलेक्ट्रॉन के गति करने से चालक के चारों-ओर चुंबकीय क्षेत्र बनता है। जब कोई तेज गति से चलने वाली रेल गाड़ी बिलकुल नजदीक से गुजर रही होती है तब रेल गाड़ी की ओर खिंचाव महसूस होता है, जब कोई मोटर चक्की का पहिया बहुत तेज गति से घूमता है आदि। परन्तु अधिकतर चुंबकीय शक्ति को हम महसूस नहीं कर सकते हैं, क्योंकि यहा बहुत ही कम मात्र में उत्पन होती है। इसी तरह हर परमाणु(atom) के सारे इलेक्ट्रॉन भी nucleus के आस-पास घूमते रहते हैं और अपनी धुरी पर भी तेज गति से घूमते हैं, जिसके कारण सभी परमाणु खुद में एक चुंबक हैं।

चुंबकीय शक्ति का अधिकतर भाग, अपनी ही धुरी पर लट्टू की तरह spin करने के कारण उत्पन होता है।  इसलिए इस ब्रह्मांड में हर पदार्थ एक चुंबक है। परन्तु सभी पदार्थ चुंबकीय गुण नहीं दिखते हैं। क्योंकि अधिकतर पदार्थों के आधे इलेक्ट्रॉन एक दिशा में और आधे, दूसरी दिशा में घूमते हैं और एक दूसरे की चुंबकीय प्रभाव को निरस्त कर देते हैं। परन्तु कुछ पदार्थों में एक ही दिशा में spin करने वाले इलेक्ट्रॉन की संख्या अधिक होती है।

 लोहे(iron) के परमाणु में 26 इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिसमे से 22 इलेक्ट्रॉन एक दूसरे के चुम्बकत्व को निरस्त कर देते हैं और तीसरे orbit के 4 इलेक्ट्रॉन एक ही दिशा मे घूमते हैं। परन्तु फिर भी लोहा, चुंबकीय गुण नहीं दिखाता है। इस पहलू को Magnet Domain Theory से समझा जा सकता है।

इस theory के अनुसार चुंबकीय पदार्थो में परमाणु के group बने होते हैं। एकज group में 10¹⁵ परमाणु होते हैं, और एक ग्रुप के सारे परमाणुओं का चुंबकीय ध्रुवण एक ही दिशा मे होता है। इन ग्रुप को domain कहते हैं।

लोहे जैसे तत्वों में ये ग्रुप अनिश्चित तरीके से बिखरे होते हैं और एक-दूसरे की चुंबकीय शक्ति को निरस्त कर देते हैं।  ऐसे पदार्थ को Ferromagnet कहते हैं। 

कुछ पदार्थों में अधिकतर domain की चुंबकीय ध्रुवण एक ही दिशा मे होता है, इसलिए ये चुंबकीय गुण दिखाते हैं।  इन्हे ferrite magnet या permanent magnet कहते हैं।

ऊपर बताए गए चुंबकीय गुणों के आधार पर चुंबकीय पदार्थों को निम्न प्रकार से विभाजित किया जाता है।

1.  Ferromagnet:- वे पदार्थ जो चुंबकीय क्षेत्र मे रखने पर, तुरन्त क्षेत्र की ओर आकर्षित होते हैं, ferromagnet कहलेते हैं। ferrimagnet और ferrite इसके उधारण हैं।
2. Paramagnet:- वे पदार्थ जो चुंबकीय क्षेत्र में रखने पर, चुंबकीय क्षेत्र की ओर बहुत कम प्रबलता से आकर्षित होते हैं, paramagnet कहलाते हैं। कॉपर, silver etc.... 
3. Diamagnetic:- वे पदार्थ जो चुंबकीय क्षेत्र में रखने पर, चुंबकीय क्षेत्र से विकर्षित होते हैं, diamagnet कहलाते हैं।