• facebook
  • whatsapp
  • telegram

అయస్కాంతత్వం

మనకు లభిస్తున్న పదార్థాలను రెండు రకాలుగా వర్గీకరించవచ్చు.
అవి: 1) అయస్కాంతాలు 2) అనయస్కాంతాలు
* అయస్కాంత పదార్థాలు అనేవి ఇతర పదార్థాలను తమవైపు ఆకర్షించే లేదా వికర్షించే ధర్మాన్ని కలిగి ఉంటాయి. కానీ అనయస్కాంత పదార్థాలకు ఈ ధర్మం ఉండదు.
* మొదటిసారిగా 16వ శతాబ్దంలో అయస్కాంత పదార్థాలను టర్కీ దేశంలోని ఆసియామీనార్ ప్రాంతంలో ఉన్న మెగ్నీషియా గ్రామం వద్ద కనుక్కున్నారు. కాబట్టి వీటిని మాగ్నట్స్ (Magnets) అని పిలుస్తారు.
* మొదటిసారిగా 16వ శతాబ్దంలో అయస్కాంత పదార్థాల శాస్త్రీయ ధర్మాలను పరిశోధించిన తొలి శాస్త్రవేత్త 'విలియం గిల్‌బర్ట్'. తర్వాత అనేక మంది శాస్త్రవేత్తలు అయస్కాంత పదార్థాల గురించి అధ్యయనం చేశారు.
వారిలో ముఖ్యులు:
1) వెబర్
2) ఈవింగ్
3) కూలుంబ్
4) మైఖేల్ ఫారడే
5) మేడం క్యూరీ

అయస్కాంత పదార్థాల ధర్మాలు:
* ప్రతి అయస్కాంత పదార్థంలో ఎలక్ట్రాన్లు, దాని చివరన ఒక క్రమ పద్ధతిలో అమరి ఉంటాయి. కాబట్టి ఈ రెండు చివరల వద్ద అయస్కాంతత్వం అనేది కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది. అందువల్ల ఈ రెండు చివరలను అయస్కాంత ఉత్తర ధృవం, దక్షిణ ధృవం అంటారు.
* ఒక అయస్కాంత ధృవానికి ఉండే ఆకర్షణ లేదా వికర్షణ బలాన్ని అయస్కాంత ధృవసత్వం అంటారు. ఈ ధృవసత్వాన్ని ఆంపియర్ - మీటర్ అనే ప్రమాణాల్లో కొలుస్తారు.
* అయస్కాంత పదార్థాల్లో మధ్య బిందువు వద్ద ఎలక్ట్రాన్లు క్రమరహిత పద్ధతిలో అమరి ఉంటాయి. ఈ మధ్య బిందువు వద్ద ఎలాంటి అయస్కాంతత్వం ఉండదు. ఈ కారణం వల్ల అయస్కాంతం యొక్క మధ్య బిందువు వద్ద ఉన్న అయస్కాంత ధృవాల సంఖ్య శూన్యం.    
                
* ఒక అయస్కాంతాన్ని ఎన్ని ముక్కలుగా విభజించినా, ప్రతి చిన్న ముక్క రెండు ధృవాలను కలిగి ఉండి, పరిపూర్ణమైన అయస్కాంతంలా ప్రవర్తిస్తుంది. కానీ ఒక అయస్కాంతాన్ని ముక్కలుగా విభజించి దానిలోని ధృవాలను వేరు చేయడం వీలుకాదు. ఈ కారణం వల్ల అయస్కాంత ధృవాలు ఎల్లప్పుడూ జంటగానే ఉంటాయి.
* ఒక అయస్కాంతంలో దాని మధ్య బిందువు నుంచి ఉత్తర, దక్షిణ ధృవాలు సమానమైన దూరంలో ఉంటాయి. ఈ రెండు ధృవాల మధ్య ఉండే దూరాన్ని అయస్కాంత పొడవు అంటారు. ఈ అయస్కాంత పొడవు అనేది దాని జ్యామితీయ పొడవులో కేవలం  వ వంతు మాత్రమే ఉంటుంది. అంటే అయస్కాంత పొడవు జ్యామితీయ పొడవు కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.
* సజాతి ధృవాలు వికర్షించుకోగా, విజాతి ధృవాలు ఆకర్షించుకుంటాయి.
* ఒక అయస్కాంతాన్ని కొంత ఎత్తు నుంచి ధృడమైన తలంపైకి జారవిడిస్తే లేదా సుత్తితో కొట్టినా లేదా వేడిచేసినా లేదా ఏకాంతర విద్యుత్‌ను ప్రసరింపజేసినా తన అయస్కాంత ధర్మాన్ని కోల్పోయి, అనయస్కాంత పదార్థంగా మారుతుంది.
గమనిక: రెండు అయస్కాంత పదార్థాలను వాటి సజాతి ధృవాలు ఎదురెదురుగా ఉండేలా కొంతకాలం పాటు బంధించినప్పుడు, సజాతి ధృవాల మధ్య ఉండే వికర్షణ వల్ల అవి అయస్కాంతత్వాన్ని కోల్పోయి అనయస్కాంత పదార్థాలుగా మారుతాయి.
               
* భూమి అయస్కాంత ఉత్తర, దక్షిణ ధృవాలు కలిగిన పెద్దగోళం. కాబట్టి ఒక అయస్కాంత పదార్థాన్ని స్వేచ్ఛగా వేలాడదీసినప్పుడు, అది భూమి ఉత్తర, దక్షిణ ధృవాలను సూచిస్తూ ఆగిపోతుంది. ఈ ధర్మాన్ని దిశాధర్మం అని అంటారు. ఈ ధర్మాన్ని ఆధారంగా చేసుకుని చైనా దేశస్థులు మొదటిసారి నావికా దిక్సూచిని తయారు చేశారు. సముద్రయానం, విమానయానం చేసేటప్పుడు ఈ పరికరాన్ని ఉపయోగించి దిశలను తెలుసుకోవచ్చు.
* అయస్కాంతత్వానికి సరైన పరీక్ష వికర్షణ మాత్రమే.
* ఒక అయస్కాంతం ఉత్తర, దక్షిణ ధృవాలను కలుపుతూ గీసిన ఊహాత్మక రేఖను అక్షీయ రేఖ (Axial line) అంటారు.
* ఈ అక్షీయ రేఖకు మధ్యబిందువు ద్వారా వెళ్లే సరళరేఖను మధ్యగత లంబరేఖ (Equitorial line) అంటారు.


                             
అయస్కాంత భ్రామకం (Magnetic moment)
* అయస్కాంతం పొడవు, ధృవసత్వాల లబ్దాన్ని అయస్కాంత భ్రామకం అంటారు.
అయస్కాంత భ్రామకం M = 2l × m
యూనిట్లు : ఆంపియర్ - మీటర్2
అయస్కాంతం యొక్క అయస్కాంత భ్రామకం మారే సందర్భాలు
(i) ఒక దండాయస్కాంతాన్ని దాని అక్షీయ రేఖ ద్వారా రెండు సమాన ముక్కలుగా విభజించినప్పుడు ప్రతి ముక్క పొడవులో ఎలాంటి మార్పు ఉండదు. కానీ ధృవసత్వం సగం అవుతుంది. అందువల్ల

ii) ఒక దండాయస్కాంతాన్ని దాని మధ్య ఉండే లంబరేఖ ద్వారా రెండు సమాన ముక్కలుగా విభజించినప్పుడు ప్రతి ముక్క పొడవు, అసలు పొడవులో సగం అవుతుంది. కానీ దాని ధృవసత్వంలో ఎలాంటి మార్పు ఉండదు.

iii) ఒక అయస్కాంతం మధ్య బిందువు వద్ద కొన్ని రంధ్రాలను చేసినప్పుడు దాని పొడవు, ధృవసత్వాల్లో ఎలాంటి మార్పు ఉండదు. అందువల్ల అయస్కాంత భ్రామకంలో కూడా ఎలాంటి మార్పు రాదు.
iv) ఒక దండయస్కాంతాన్ని గుర్రపునాడ అయస్కాంతంగా మార్చినప్పుడు, దాని అయస్కాంత పొడవు తగ్గడం వల్ల అయస్కాంత భ్రామకం కూడా తగ్గుతుంది.
* ఒక అయస్కాంత పదార్థాన్ని అనయస్కాంత పదార్థంగా మార్చినప్పుడు దాని ధృవసత్వం శూన్యం అవుతుంది.
                                                    (m = 0).
అందువల్ల అయస్కాంత భ్రామకం M = 2l × m 
                                                 M = 0 (శూన్యం)


అయస్కాంత క్షేత్రం (Magnetic Field)
* ఒక అయస్కాంతం చుట్టూ ఎంత పరిధి వరకు దాని ప్రభావం విస్తరించి ఉంటుందో ఆ పరిధిని అయస్కాంత క్షేత్రం అంటారు.
అయస్కాంత క్షేత్రతీవ్రత ప్రమాణాలు:
1) వెబర్/మీ2
2) టెస్లా
3) ఆయిర్‌స్టెడ్
4) గాస్
* అయస్కాంత క్షేత్రతీవ్రత అనేది దూర వర్గానికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది. కాబట్టి ఒక అయస్కాంతం నుంచి దూరంగా వెళ్తున్నప్పుడు అయస్కాంత క్షేత్ర తీవ్రత తగ్గుతుంది.
                    
                 
అయస్కాంతీకరణ పద్ధతులు (Methods of Magnetisation)
* ఒక అనయస్కాంత పదార్థాన్ని, అయస్కాంత పదార్థంగా మార్చడాన్ని అయస్కాంతీకరణం అంటారు. ఇది అయిదు పద్ధతుల్లో జరుగుతుంది.
   1) ఏక స్పర్శ పద్ధతి
   2) ద్వి స్పర్శ పద్ధతి
   3) వేడిచేసి చల్లార్చే పద్ధతి
   4) అయస్కాంత ప్రేరణ / ప్రేరణ అయస్కాంతత్వం
   5) విద్యుదీకరణ పద్ధతి


విద్యుదీకరణ పద్ధతి:
* ఒక ఇనుప కడ్డీ చుట్టూ రాగి తీగను చుట్టి దాని ద్వారా విద్యుత్‌ను కొంతసేపు ప్రవహింపచేసినప్పుడు, ఆ విద్యుచ్ఛక్తి అనేది అయస్కాంత శక్తిగా మారుతుంది. ఈ పద్ధతిని విద్యుదీకరణ పద్ధతి అంటారు.
* మనకు కావాల్సిన కృత్రిమ అయస్కాంతాలను విద్యుదీకరణ పద్ధతి ద్వారా ఉత్పత్తి చేసుకుంటున్నాం.
* మనకు లభించే పదార్థాల్లో అతి సులభంగా అయస్కాంతీకరణం చెందే పదార్థం మెత్తని ఇనుము.
కాబట్టి దీన్ని కిందివాటి నిర్మాణంలో ఉపయోగిస్తున్నారు.
   (i) తాత్కాలిక అయస్కాంతాలను తయారు చేయడానికి
   (ii) అయస్కాంత కవచాలను తయారుచేయడానికి
   (iii) ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ నిర్మాణాల్లో
* శాశ్వతమైన అయస్కాంతాలను తయారు చేసేందుకు ఉక్కు లేదా ఆల్‌నికో అనే పదార్థాలను ఉపయోగిస్తారు. ఈ పదార్థాల్లో అయస్కాంత ధర్మాలు దీర్ఘకాలం పాటు ఉంటాయి.


అయస్కాంత పదార్థాల ఉపయోగాలు:
* ఈ పదార్థాలను లౌడ్ స్పీకర్ వెనుక భాగాల్లో ఉపయోగిస్తారు.
* సైకిల్ డైనమో, ఎలక్ట్రిక్ జనరేటర్స్‌లలో వినియోగిస్తారు.
* అయస్కాంత ఉష్ణోగ్రతా మాపకాల్లో ద్రవస్థితిలో ఉన్న హీలియం వాయువును ఉపయోగిస్తారు.
* చిన్న పిల్లలు ఆడుకునే బొమ్మల్లో కూడా ఉపయోగిస్తారు.
* వేలాడే రైలు పట్టాల్లో అయస్కాంత ధర్మాలను ఉపయోగిస్తారు.
* వైద్య రంగంలో మానసిక పరిపక్వతను కలిగించడానికి అయస్కాంత పదార్థాలను వాడతారు. దీన్నే మాగ్నటో థెరపీ అంటారు.
* టేప్ రికార్డర్‌లోని ప్లాస్టిక్ టేపుపై ఫెర్రిక్ ఆక్సైడ్ అనే అయస్కాంత పదార్థంతో పూత పూస్తారు.


అయస్కాంత పదార్థాల రకాలు:
16వ శతాబ్దంలో మైకేల్ ఫారడే మనకు లభించే అయస్కాంత పదార్థాలను మూడు రకాలుగా వర్గీకరించారు
1) పారా అయస్కాంత పదార్థాలు: ఈ పదార్థాలకు బలహీనమైన ఆకర్షణ ఉంటుంది.
ఉదా: మెగ్నీషియం, మాంగనీస్, అల్యూమినియం, ఆక్సిజన్, క్యూప్రిక్ క్లోరైడ్.
2) ఫెర్రో అయస్కాంత పదార్థాలు: ఈ పదార్థాలకు బలమైన ఆకర్షణ ఉంటుంది.
ఉదా: నికెల్, కోబాల్ట్, ఇనుము, ఉక్కు, పొటాషియం సైనైడ్ .
* గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఈ పదార్థాలు ఘన స్థితిలో లభిస్తాయి.
* ఈ పదార్థాలను వేడిచేసినప్పుడు, ఏదో ఒక ఉష్ణోగ్రత వద్ద అవి పారా అయస్కాంత పదార్థాలుగా మారుతాయి. ఈ ఉష్ణోగ్రతను క్యూరీ బిందువు లేదా క్యూరీ ఉష్ణోగ్రత అంటారు.
3) డయా అయస్కాంత పదార్థాలు: ఈ పదార్థాలు ఎప్పుడూ ఇతర అయస్కాంత పదార్థాల వల్ల వికర్షితమవుతాయి.
ఉదా: Ag, Au, Cu, Hg, H2O, H2.
* గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద డయా అయస్కాంత పదార్థాలు ఘన, ద్రవ, వాయు స్థితుల్లో లభిస్తాయి.
గమనిక: అనేక భిన్నమైన పదార్థాలను కలిగి ఉన్న మానవ శరీరం అనయస్కాంత పదార్థం.


భౌమ్య అయస్కాంతత్వం (Geo Magnetism)
* భూమి అయస్కాంత ఉత్తర, దక్షిణ ధృవాలున్న పెద్దగోళం అని మొదటిసారిగా 16వ శతాబ్దంలో విలియమ్ గిల్‌బర్ట్ ప్రతిపాదించాడు.
* భూమి అయస్కాంత ఉత్తర ధృవం భూతీయ ఫెలిక్స్ అనే ప్రదేశంలో ఉన్నట్లు జాన్ రాస్ కనుక్కున్నాడు, దక్షిణ ధృవం సౌత్ విక్టోరియా అనే ప్రదేశంలో ఉన్నట్లు షాకల్‌టన్ అనే శాస్త్రవేత్త కనుక్కున్నాడు.
* భూమి జ్యామితీయ యామ్యోత్తర రేఖకు, అయస్కాంత యామ్యోత్తర రేఖకు మధ్య ఉండే కోణాన్ని దిక్పాతం అంటారు.
 
* ఈ ప్రాథమిక కణాల్లో ఆవేశం కలిగి ఉన్న కొన్ని కణాలను భూమి అయస్కాంత క్షేత్రం వికర్షించడం వల్ల, అవి విశ్వాంతరాల్లోకి వెళ్లి భూమి చుట్టూ వృత్తాకార మార్గంలో పరిభ్రమిస్తున్నాయి. ఈ వృత్తాన్ని వాన్ అలైన్ వలయం అంటారు.
* ఈ వలయాన్ని భూమి చుట్టూ పరిభ్రమిస్తున్న వ్యోమగాములు చూడగలరు.
* విశ్వాంతరాళం నుంచి వస్తున్న ప్రాథమిక కణాల్లో కొన్ని తేలికైన కణాలు భూ వాతావరణంలోని వాయు కణాలను ఢీకొని వాటిని ఉత్తేజపరుస్తాయి. కాబట్టి ఉత్తేజితం చెందిన వాయు కణాల నుంచి కాంతి విడుదలవుతుంది. ఈ కాంతి తీవ్రత తక్కువగా ఉండటం వల్ల రాత్రి సమయాల్లో మాత్రమే ధృవాల వద్ద కనిపిస్తుంది.
* ఉత్తర ధృవం వద్ద రాత్రి సమయాల్లో కనిపించే ఆ కాంతిని అరోరా బొరియాలిస్, దక్షిణ ధృవం వద్ద కనిపించే కాంతిని అరోరా ఆస్ట్రాలిస్ అని అంటారు.
* అమెరికాకు సమీపంలో దక్షిణ అట్లాంటిక్ మహాసముద్రాల్లో మూడు దీవులు ఉన్నాయి. వీటిని బెర్ముడా ట్రైయాంగిల్ అని పిలుస్తారు. ఈ ప్రదేశంలో అత్యంత శక్తిమంతమైన అయస్కాంత పదార్థాలు నిక్షిప్తమై ఉండవచ్చని శాస్త్రవేత్తల అంచనా.
* భూమి అయస్కాంత బలరేఖల్లో ఒక బలరేఖ మన దేశంలోని కేరళలోని తిరువనంతపురం సమీపంలో ఉన్న తుంబా అనే ప్రదేశాన్ని తాకుతూ వెళుతుంది. కాబట్టి తొలి రాకెట్ ప్రయోగశాలను ఇక్కడ ఏర్పాటు చేశారు. దాని పేరు తుంబా ఈక్విటోరియల్ సౌండింగ్ రాకెట్ స్టేషన్ (TESRS).
* ఇండియన్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ జియో మాగ్నటిజంను ముంబయిలో ఏర్పాటు చేశారు. ఈ కేంద్రంలో భూ అయస్కాంతత్వం, వివిధ రకాలైన అయస్కాంత పదార్థాల ధర్మాలు, ఉపయోగాలను అధ్యయనం చేస్తున్నారు.
* ప్రపంచంలో అతిపెద్ద అయస్కాంతాన్ని కృత్రిమ పద్ధతిలో తయారు చేసి దాన్ని తమిళనాడులో ఏర్పాటు చేయనున్నారు.

Posted Date : 31-10-2020

గమనిక : ప్రతిభ.ఈనాడు.నెట్లో వచ్చే ప్రకటనలు అనేక దేశాల నుండి, వ్యాపారస్తులు లేదా వ్యక్తుల నుండి వివిధ పద్ధతులలో సేకరించబడతాయి. ఆయా ప్రకటనకర్తల ఉత్పత్తులు లేదా సేవల గురించి ఈనాడు యాజమాన్యానికీ, ఉద్యోగస్తులకూ ఎటువంటి అవగాహనా ఉండదు. కొన్ని ప్రకటనలు పాఠకుల అభిరుచిననుసరించి కృత్రిమ మేధస్సు సాంకేతికతతో పంపబడతాయి. ఏ ప్రకటనని అయినా పాఠకులు తగినంత జాగ్రత్త వహించి, ఉత్పత్తులు లేదా సేవల గురించి తగిన విచారణ చేసి, తగిన జాగ్రత్తలు తీసుకొని కొనుగోలు చేయాలి. ఉత్పత్తులు / సేవలపై ఈనాడు యాజమాన్యానికి ఎటువంటి నియంత్రణ ఉండదు. కనుక ఉత్పత్తులు లేదా సేవల నాణ్యత లేదా లోపాల విషయంలో ఈనాడు యాజమాన్యం ఎటువంటి బాధ్యత వహించదు. ఈ విషయంలో ఎటువంటి ఉత్తర ప్రత్యుత్తరాలకీ తావు లేదు. ఫిర్యాదులు తీసుకోబడవు.

 

కానిస్టేబుల్స్‌ : ప్రిలిమ్స్

పాత ప్రశ్నప‌త్రాలు

 

విద్యా ఉద్యోగ సమాచారం

 

నమూనా ప్రశ్నపత్రాలు

 

లేటెస్ట్ నోటిఫికేష‌న్స్‌