offSchoolবেটা

পদার্থবিজ্ঞান · অধ্যায় ১২ · টপিক ৪

তড়িৎচুম্বক

পড়ার নোট

সলিনয়েডের ভেতরে এক টুকরো লোহা ঢুকিয়ে দিলে শুধু বিদ্যুৎ দিয়ে তৈরি ক্ষেত্রের চেয়ে অনেক বেশি শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র পাওয়া যায়। এভাবে তৈরি চুম্বককে তড়িৎচুম্বক বা তাড়িতচুম্বক (ইলেকট্রোম্যাগনেট) বলে।

কেন লোহা ক্ষেত্রকে শক্তিশালী করে

লোহা, কোবাল্ট ও নিকেলকে অসংখ্য ছোট ছোট চুম্বকের সমষ্টি হিসেবে কল্পনা করা যায়। সাধারণ অবস্থায় এগুলো এলোমেলোভাবে থাকে, তাই পুরো লোহার টুকরাটি চুম্বক হিসেবে কাজ করে না।

  1. সলিনয়েডে প্রবাহ দিলে তার চৌম্বক ক্ষেত্র লোহার ছোট চুম্বকগুলোকে একই দিকে সারিবদ্ধ করে।
  2. তখন প্রবাহের ক্ষেত্রের সাথে লোহার নিজস্ব চৌম্বক ক্ষেত্র যোগ হয়ে অনেক শক্তিশালী ক্ষেত্র তৈরি হয়।
  3. প্রবাহ বন্ধ করলে তাপশক্তির কারণে ছোট চুম্বকগুলো আবার এলোমেলো হয়ে যায়, ফলে চৌম্বকত্ব প্রায় অদৃশ্য হয়।

তাই তড়িৎচুম্বকের সুবিধা হলো সুইচ দিয়ে চুম্বকত্ব চালু-বন্ধ করা যায়, আর প্রবাহ বদলে এর শক্তি বদলানো যায়।

ব্যবহার

তড়িৎচুম্বকের ব্যবহারের শেষ নেই। যেমন স্পিকার ও এয়ারফোনে শব্দের কম্পন ও তীব্রতার সমান বিদ্যুৎপ্রবাহ পাঠানো হয়; এই প্রবাহ তড়িৎচুম্বকের চৌম্বকত্ব শব্দের মতো করে বাড়ায়-কমায়, তড়িৎচুম্বক স্থায়ী চুম্বকের সাথে মিলে একটি ডায়াফ্রামকে কাঁপায়, আর ডায়াফ্রাম শব্দ তৈরি করে। বৈদ্যুতিক মোটরেও তড়িৎচুম্বক ব্যবহৃত হয়।

উদাহরণ: তড়িৎচুম্বক বানাতে মোটা তার দিয়ে একটি প্যাঁচ দেওয়া ভালো, নাকি সরু তার দিয়ে অনেকগুলো প্যাঁচ?

একটি তারে প্রবাহের সীমা আছে, কারণ বেশি প্রবাহে তার I2RI^2R হিসেবে গরম হয় এবং উৎসও সীমিত প্রবাহ দেয়। কিন্তু প্রতিটি প্যাঁচ একই প্রবাহ থেকে নিজের চৌম্বক ক্ষেত্র যোগ করে। তাই একই প্রবাহে অপরিবাহী আস্তরণে ঢাকা সরু তারের অনেকগুলো প্যাঁচ অনেক শক্তিশালী তড়িৎচুম্বক তৈরি করে। একটি প্যাঁচ মোটা হলেও তাতে ক্ষেত্র যোগ হওয়ার সুযোগ মাত্র একবার।

সাধারণ ভুল হলো ভাবা যে তড়িৎচুম্বক স্থায়ী চুম্বকের মতো সব সময় চুম্বক থাকে। প্রবাহ বন্ধ হলে এর চৌম্বকত্ব চলে যায়।

মনে রাখো: সলিনয়েডের ভেতরে লোহা রেখে প্রবাহ দিলে লোহার ছোট চুম্বকগুলো সারিবদ্ধ হয়ে শক্তিশালী তড়িৎচুম্বক তৈরি হয়, যা প্রবাহ বন্ধ করলে আর চুম্বক থাকে না।

২০২৬ সালের NCTB পাঠ্যবই অনুসরণ করে লেখা।

চালিয়ে দেখো

  • জাহাজভাঙা কারখানায় ক্রেনের তড়িৎচুম্বকচালিয়ে দেখো

    সীতাকুণ্ডের জাহাজভাঙা কারখানায় ক্রেনের শক্তিশালী তড়িৎচুম্বক দিয়ে লোহার ভারী পাত ওঠানো হয়। ০.৫ m দৈর্ঘ্যের কুণ্ডলীতে ৫০০ পাক তার এবং ভেতরে একটি কাঁচা লোহার মজ্জা রয়েছে। ৪ A তড়িৎ প্রবাহে কুণ্ডলীটিতে ১০০০ mT মানের শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয়। যদি কুণ্ডলীর ভেতর থেকে লোহার মজ্জাটি বের করে নেওয়া হয় (শুধু বাতাস থাকে), তবে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান কেমন হবে?

অনুশীলনের প্রশ্ন

  1. তড়িৎচুম্বকের মজ্জা হিসেবে সাধারণত কোন পদার্থ ব্যবহার করা হয়?

    1. ক

      ইস্পাত

    2. খ

      নরম লোহা

    3. গ

      তামা

    4. ঘ

      অ্যালুমিনিয়াম

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    খ) নরম লোহা

    1. নরম লোহা সহজে চুম্বকিত হয় এবং তড়িৎ প্রবাহ বন্ধ করলে চুম্বকত্ব প্রায় হারিয়ে ফেলে। তাই এটি তড়িৎচুম্বকের মজ্জা হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

এই টপিক নিয়ে প্রশ্ন আছে?

মেন্টরকে বাংলায় বা ইংরেজিতে জিজ্ঞেস করো, বা খাতার ছবি দাও। সিমুলেশন চালিয়ে বুঝিয়ে দেবে।

মেন্টরকে জিজ্ঞেস করো