மின்காந்தம்: திருத்தங்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடு

[[மின்னோட்டம்]] பாய்வதன் மூலம் காந்தப் புலத்தை உருவாக்கும் [[காந்தம்]] மின்காந்தம் எனப்படும். இங்கு மின்னோட்டம் நிறுத்தப்படும்போது [[காந்தப்புலம்]] மறைந்துவிடும். மோட்டர்கள், [[மின்பிறப்பாக்கி]]கள், அஞ்சல் சுற்றுக்கள், [[ஒலிபெருக்கி]]கள், [[வன்வட்டு]]க்கள், [[காந்தப் பரிவுப் படிமவாக்கல்|காந்தப் பரிவுப் படிமவாக்கல் இயந்திரங்கள்]], விஞ்ஞானஅறிவியல் உபகரணங்கள்கருவிகள், [[காந்தவியல்]] பிரித்தெடுப்பு சாதனங்கள் போன்ற மின் சாதனங்களில் மின்காந்தங்கள் ஒரு உபதுணை அங்கமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மேலும் [[கைத் தொழில்|கைத்தொழிற்துறையில்]] பாரமானஅதிக இரும்புப்அடை கொண்ட [[இரும்பு]]ப் பாளங்களைத் தூக்கும் பணியில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. [[File:Simple electromagnet2.gif|right|thumb|ஒரு எளிய மின்காந்தம் ஒரு இரும்பு அகணியின் மேல் சுற்றப்பட்ட காவலிட்ட கம்பிச் சுருளைக் கொண்டிருக்கும். பிறப்பிக்கப்படும் காந்தப்புலத்தின் வலிமையானது கம்பியினூடு பாயும் மின்னோட்டத்தின் அளவுக்கு நேர்விகிதசமனாகும்]]

கம்பியொன்றில் பாயும் [[மின்னோட்டம்|மின்னோட்டமானது]] அக்கம்பியைச் சுற்றி காந்தப்புலமொன்றை உருவாக்குகிறது. காந்தப்புலத்தை ஒருமுகப்படுத்துவதற்காக மின்காந்தமொன்றில், கம்பியானது முறுக்குகள் மிகவும் அருகருகே இருக்கும் வகையில் ஒரு சுருளாகச் சுற்றப்பட்டிருக்கும். அப்போது கம்பியின் ஒவ்வொரு முறுக்கினாலும் உண்டாக்கப்படும் காந்தப்புலமானது சுருளின் மையத்தினூடாகச் சென்று ஒரு உறுதியான காந்தப்புலத்தைத் தோற்றுவிக்கிறது. குழாய் வடிவிலான கம்பிச்சுருள் வரிச்சுருள் எனப்படும். சுருளின் உள்ளே மெல்லிரும்பு போன்ற அயக்காந்தப் பதார்த்தத்தைபொருளை வைப்பதன் மூலம் வலிமையான காந்தப்புலத்தை உருவாக்க முடியும். அயக்காந்தப் பதார்த்தத்தின்பொருளின் காந்த ஊடுபுகவிடுதிறன் உயர்வு என்பதால் சாதாரணச் சுருள் உருவாக்கும் காந்தப்புல வலிமையிலும் அயக்காந்த அகணியின் காந்தப்புல வலிமை ஆயிரம் மடங்கு அதிகமாகும். இதுஇந்த அயக்காந்த அகணி அல்லது [[இரும்பு]] அகணி மின்காந்தம் என அழைக்கப்படும்.

வழங்கப்படும் மின்னோட்டத்தின் அளவை ஆளுவதன் மூலம் உருவாகும் காந்தப்புலத்தின் அளவை ஒரு பரந்த வீச்சுக்கு, விரைவாக மாற்றக்கூடியதாக இருப்பது [[காந்தம்|நிலைபேறான காந்தத்]]துடன் ஒப்பிடுகையில் மின்காந்தத்தின் முக்கிய அனுகூலமாகும்பயன்பாடாகும். இருப்பினும் காந்தப்புலத்தைப் பேணுவதற்கு தொடர்ச்சியான மின்சக்தி வழங்கல் அவசியமாகும்.

காந்தத்தின் அகணிப்பகுதியின் பதார்த்தமானதுபொருளானது (வழமையாக [[இரும்பு]]), சிறிய காந்தங்களைப் போல் செயற்படும் ”காந்த ஆட்சிப்பகுதிகள்” எனப்படும் சிறு வலயங்களால் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. மின்காந்தத்தில் மின்னோட்டம் பாய்வதற்கு முன் இக் காந்த ஆட்சிப்பகுதிகள் எழுமாறான திசைகளைச் சுட்டியவாறு காணப்படும். ஆகவே அவற்றின் சிறிய காந்தப் புலங்கள் ஒன்றையொன்று சமப்படுத்திக் கொள்ளும். ஆகவே, இரும்பில் பெரியளவில் காந்தப்புலம் உருவாக மாட்டாது. அகணியின் மேல் சுற்றப்பட்டுள்ள கம்பியில் மின்னோட்டம் பாயும்போது சுருளில் உருவாகும் காந்தப்புலம் மெல்லிரும்பு அகணியை அதிரச் செய்வதன் மூலம் காந்த ஆட்சிப்பகுதிகளை காந்தப்புலத்துக்குச் சமாந்தரமாக ஒழுங்கமைக்கிறது. எனவே அவற்றின் சிறிய காந்தப்புலங்கள் ஒன்றுசேர்ந்து காந்தத்தைச் சூழ, பெரிய காந்தப்புலத்தைத் தோற்றுவிக்கின்றன. [[மின்னோட்டம்]] அதிகரிக்கும் போது, காந்த ஆட்சிப்பகுதிகள் ஒழுங்கமையும் வீதமும் அதிகரிப்பதால், காந்தப்புலத்தின் வலிமையும் அதிகரிக்கும். எனினும் எல்லாக் காந்த ஆட்சிப்பகுதிகளும் இவ்வாறு ஒழுங்கமைந்த பின்னர் மின்னோட்டத்தின் அதிகரிப்பு பெரியளவில் காந்தப்புலத்தை அதிகரிக்க மாட்டாது. இந்நிலை "நிரம்பல் நிலை" என அழைக்கப்படுகிறது.

சுருளிலுள்ள மின்சாரம் துண்டிக்கப்படும்போது பெரும்பாலான ஆட்சிப்பகுதிகள் தமது ஒழுங்கமைவை இழந்து எழுமாறான நிலையை அடையும். ஆயினும் சில ஒழுங்கமைவுகள் மாற்றமடையாது காணப்படும். ஏனெனில் இவ்வாட்சிப்பகுதிகள் தமது திசையை மாற்றுவதில் பாரிய எதிர்ப்பை எதிர்நோக்குகின்றன. இதனால் மின்காந்தத்தின் அகணி ஒரு வலுக்குறைந்த நிலைபேறான காந்தமாக மாறுகின்றது. இச் செயற்பாடு காந்தப்பின்னிடைவு எனப்படுகிறது. எஞ்சியுள்ள காந்தப்புலம் மீந்த காந்தப்புலம் எனப்படும். இவ் எஞ்சிய காந்தப்புலமானது காந்த நீக்கல் முறைநீக்கல்முறை மூலம் அகற்றப்படலாம்.

| isbn = 0-7506-5073-7}}</ref><ref>Windelspecht, Michael. [http://books.google.com/books?id=hX1jPbJVSu4C&pg=PR22&lpg=PR22&dq=%22William+Sturgeon%22+electromagnet+1825&source=web&ots=BhXj3j9j4t&sig=6gI6QNC-Yc5YMCY5RpEE43eIfgU&hl=en&sa=X&oi=book_result&resnum=9&ct=result#PPR22,M1 Groundbreaking Scientific Experiments, Inventions, and Discoveries of the 19th Century], xxii, Greenwood Publishing Group, 2003, ISBN 0-313-31969-3.</ref> அவரது முதலாவது மின்காந்தம் காவலிடப்படாத செப்புக்கம்பியினால் 18 தடவைகள் சுற்றப்பட்ட குதிரை லாட வடிவிலான இரும்புத்துண்டினால் ஆக்கப்பட்டிருந்தது. [[இரும்பு]], வாணிசுவார்ணிசு பூச்சினால் காவலிடப்பட்டிருந்ததுகாப்பிடப்பட்டிருந்தது. சுருளினூடாக மின்னோட்டமொன்று பாயும்போது, இரும்பு காந்தமாக்கப்பட்டதோடு ஏனைய இரும்புத்துண்டுகளையும் கவர்ந்தது. [[மின்னோட்டம்]] நிறுத்தப்பட்டபோது அது காந்தத்தன்மையை இழந்தது. இத்துண்டு வெறுமனே 200 கிராம் திணிவைக் கொண்டிருந்தபோதும், ஒரு தனிக்கல மின்கலத்துடன் இணைக்கப்படும்போது 4 கிலோகிராம் திணிவை உயர்த்தக்கூடியதாய் இருந்தது. இதன் மூலம் மின்காந்தத்தின் வலிமையை ஸ்டேர்ஜன் உணர்த்தினார். எவ்வாரயினும் ஸ்டேர்ஜனின் மின்காந்தம் நலிந்ததாக இருந்தது. ஏனெனில், பயன்படுத்தப்பட்ட செப்புக்கம்பி காவலிடப்படாதிருந்தமையால்காப்பிடடப்படாமல் இருந்தமையால், அகணியைச் சுற்றி செப்புக்கம்பியை ஒருதடவை மாத்திரமே சுற்றக்கூடியதாய் இருந்தது. மேலும், கம்பியின் ஒவ்வொரு சுற்றுக்கிடையிலும் இடைவெளிகள் விடவேண்டியிருந்தது. இதனால், அகணியைச் சுற்றி சுற்றப்படும் சுற்றுக்களின் எண்ணிக்கை குறைக்கப்பட்டது. [[1827]]ன் துவக்கத்தில் [[அமெரிக்கா|அமெரிக்க]] விஞ்ஞானியான [[ஜோசப் ஹென்றி]], மின்காந்தத்தை மேம்படுத்தி, பிரபல்யப்படுத்தினார்மேம்படுத்தினார்.<ref>{{cite web

| accessdate = 2008-08-27}}</ref> [[பட்டு]] நூலினால் காவலிடப்பட்ட கம்பிகளைப் பயன்படுத்தியதன் மூலம், அவரால் அகணியின்மீதுஅகணியின் மீது அதிக படைகளில் கம்பியைச் சுற்றமுடிந்தது. இதனால் ஆயிரக்கணக்கான சுற்றுக்களைக்கொண்ட வலிமையான காந்தங்களை அவரால் உருவாக்க முடிந்தது. இவற்றுள் ஒன்று, 936கிலோகிராம்936 கி. கி. திணிவை உயர்த்தக்கூடியதாய் இருந்தது. மின்காந்தம் முதலில் பிரதானமாகமுதன்மையாக [[தந்தி]] ஒலிப்பானில் பயன்படுத்தப்பட்டது. அயக்காந்த அகணி எவ்வாறு இயங்குகிறது என்பது பற்றிய காந்த ஆட்சிக் கொள்கை 1906ல் [[பிரெஞ்சு]] [[புவியியல்|புவியியலாளரான]] பியரி ஏனஸ்ட் வெய்ஸ் என்பவரால் முதன்முதலில் முன்மொழியப்பட்டது. மேலும் அயக்காந்தவியலின் முழுமையான "சக்திச்சொட்டுப் [[பொறியியல்]] கொள்கை" 1920களில் [[வேர்னர் ஹெய்சன்பர்க்]], லெவ் லன்டௌ, ஃபீலிக்ஸ் ப்ளொச் மற்றும் பலரால் ஆராயப்பட்டது.

மின்காந்தங்கள் பெரும்பாலும் பின்வரும் மின் மற்றும் [[மின்பொறியியல்]] உபகரணங்களில்துணைக்கருவிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

* [[மின்காந்தமின்காந்தப் பூட்டு]]

* [[காந்தப் பரிவுப் படிமவாக்கல்|காந்தப் பரிவுப் படிமவாக்கல் இயந்திரங்கள்]] மற்றும் [[திணிவுப் பகுப்பு மானி]] போன்ற விஞ்ஞான உபகரணங்கள்துணைக்கருவிகள்

அதாவது, காந்தப்புலத்தில் யாதேனுமொரு மூடியசுற்றைச் சுற்றிய காந்தமாக்கும் புலம் H இன் தொகையீடு அச்சுற்றினூடாகப் பாயும் மின்னோடத்தின் கூட்டுத்தொகைக்குச் சமனாகும். இது தவிர பியோ சவார்ட்டின் விதியும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது சிறு கடத்தியில் பாயும் [[மின்னோட்டம்]] காரணமாக உருவாகும் [[காந்தப்புலம்|காந்தப்புலத்தைத்]] தரும்.அயக்காந்தப்பதார்த்தங்களால்அயக்காந்தப்பொருள்களால் உருவாகும் காந்தப்புலம் மற்றும் [[விசை]] ஆகியவற்றைக் கணிப்பிடுவது கடினமானதாகும். இதற்கு இரு காரணங்கள் உள்ளன. முதற் காரணம், புலவலிமை வெவ்வேறு புள்ளிகளில் சிக்கலான முறையில் மாறுபடுவதாகும். இதனை முக்கியமாக அகணிக்கு வெளியிலும், வளியிடைவெளிகளிலும் அவதானிக்கலாம். இங்கு கீற்றணிப் புலங்களும் (fringing fields), மின்னொழுகு பாயமும் (leakage flux) கவனத்தில் கொள்ளப்படவேண்டும். அடுத்து, காந்தப்புலமும் (B) விசையும் மின்னோட்டத்துடன் நேர்விகிதசமனாக மாறுவதில்லை. இவை பயன்படுத்தப்படும் அகணிப்பதார்த்தத்தின்அகணிப்பபொருளின் காந்தப்புலத்துக்கும் (B), காந்தமாக்கும் புலத்துக்கும் (H) இடையிலான தொடர்பில் தங்கியிருக்கும்.

|<math>L_{\mathrm{core}}\,</math>||மீற்றர்||அகணிப் பதார்த்தத்தில்பொருளில் உள்ள காந்தப்புலப் பாதையின் நீளம்

|<math>\mu\,</math>||சதுர அம்பியருக்கு நியூற்றன்||மின்காந்த அகணிப் பதார்த்தத்தின்பொருளின் உட்புகவிடுதிறன்

|<math>\mu_r\,</math>||- ||மின்காந்த அகணிப் பதார்த்தத்தின்பொருளின் தொடர்பு உட்புகவிடுதிறன்