காந்தவியல் அறிமுகம்

An introduction to magnetism

நாம் புவியீர்ப்பு சக்தி பற்றி சிறிது கற்று கொண்டிருக்கிறோம்.

நாம் நிலை மின்னியல் பற்றி சிறிது கற்று கொண்டிருக்கிறோம்.

இப்போது நாம் பிரபஞ்சத்தின் மற்றொரு புதிய அடிப்படை சக்தி பற்றி கற்று கொள்வோம்

இந்த சக்தி , நம் அனைவருக்கும் இரண்டாவது மிகவும் பிரபலமான ஒரு சக்தி

புவியீர்ப்பு சக்திக்கு அடுத்தது.

அது காந்த சக்தி

காந்த சக்தி என்ற வார்த்தை எங்கிருந்து வந்தது?

பண்டைய நாகரிகங்கள் -- நான்

வரலாற்றாசிரியர் அல்ல-- காந்தக்கல் போல் கற்கள்

அவை போன்ற கற்களை ஈர்ப்பதை கவனித்தார்கள்.

அவை இரும்பு போல உலோகம் சார்ந்த பொருட்களையும் ஈர்ப்பதை கவனித்தார்கள்.

இரும்பு போன்ற பொருட்கள்..

அவை காந்த கற்கள் என்று அழைக்க பட்டன.

lodestones அல்லது magnets என்பது மேற்கத்திய மொழிபெயர்ப்பு

magnets என்று ஏன் அழைக்க பட்டது என்றால்

அவை கிரேக்க நாட்டின் அருகில் உள்ள

magnesia என்ற இடத்தில் கண்டு பிடிக்க பட்டது.

அங்கு இருந்த மக்கள்

magnetes என்று அழைக்க பட்டனர்.

நீங்கள் விக்கிபீடியா படித்து அதை பற்றி என்னைவிட அதிகம் தெரிந்து கொள்வீர்கள்

என்று நினைக்கிறன்...

நாம் இப்போது காந்தவியல் பற்றி தெரிந்து கொள்வோம்..

நாம் எல்லோருக்கும் ஓரளவுக்கு தெரிந்து இருக்கும்..

காந்த சக்தி பற்றி.. நாம் எல்லோரும் காந்தங்களுடன் விளையாடி இருப்போம்..

திசை காட்டி பற்றி தெரிந்து இருக்கும்..

ஆனால் காந்தவியல் ஒரு ஆழமான அறிவியல் புலம்..

நாம் கணிதவியல் மூலம் அதை புரிந்து கொள்வோம்.. மற்றும் அதை கையாளும் முறை பற்றியும்..

காந்த சக்திக்கும் மின்சாரத்திற்கும் உள்ள தொடர்பை பற்றியும் தெரிந்து கொள்வோம்.

நிலை மின்னியல் சக்தியும் .

காந்த சக்தியும் ஒன்று என்பதை உங்கள்ளுக்கு கற்று கொடுக்க போகிறேன்...

நாம் பார்க்கும் கண்ணோட்டத்தை பொருத்து இருக்கிறது..

புறிவதற்கு முதலில் கஷ்டமாகத்தான் இருக்கும்...

கவலை படாதீர்கள்..

ஆனால் நமது மரபார்ந்த நியூட்டனின் உலகில் நாம்

இவை இரண்டையும் வேறு வேறு சக்திகளாகத்தான் பார்போம்...

நான் என்ன சொல்கிறேன் என்றால்..

காந்த சக்தி.. ஈர்ப்பு சக்தி.. இரண்டும் நமக்கு வாழ்க்கையில் மிகவும் பழக்கமானவை...

ஆனால் இரண்டும் ஆழமான அறிவியல் துறைகள்..

சரி இப்போது காந்தவியலை நடைமுறையாக எப்படி கற்று கொள்வது என்பதை பார்ப்போம்..

நம் எல்லோருக்கும் காந்த பொருள் என்றால் என்னவென்று தெரியும்..

இதுதான் காந்தம் என்று வைத்து கொள்ளுங்கள்..

எப்போதும் இரண்டு துருவங்கள் இருக்கும்.

வடக்கு துருவம் மற்றும் தெற்கு துருவம்.

அப்படி பெயரிடுவது வழக்கம்.

மக்கள் முதலில் இந்த காந்த கற்களை கண்டறிந்த போது,

அல்லது காந்த கற்களை வைத்து ஒரு ஊசிக்கு காந்த சக்தி வர வழைத்து

அந்த ஊசியை ஒரு தக்கையில் வைத்து

தண்ணீர் குடத்தில் வைத்தால் அந்த ஊசி

பூமியின் வட துருவத்தை நோக்கி நோக்கியிருக்கும்.

அவர்கள் அதை பார்த்து..

அவர்கள் அதை பார்த்து.. ஊசியின் எந்த திசை பூமியின் வட திசையை நோக்கி இருக்கிறதோ ... அந்த திசையை வடக்கு துருவம் என்று பெயரிட்டார்கள்.

ஊசியின் எந்த திசை பூமியின் தெற்கு திசையை நோக்கி இருக்கிறதோ ...

அந்த திசையை தெற்கு துருவம் என்று பெயரிட்டார்கள்.

இன்னொரு விதத்தில் சொல்ல வேண்டும் என்றால், நம்மிடம் ஒரு காந்தம் இருந்தால்..

அந்த காந்தத்தின் திசை பூமியும் வடக்கு திசை நோக்கி இயல்பாக சாய்ந்தால்,

அது காந்தத்தின் வடக்கு துருவம்..

எதிர் திசை மேற்கு துருவம்.

இது தான் பூமியின் வடக்கு துருவம்..

இது பூமியின் தெற்கு துருவம்

காந்த வடக்கு என்று ஒரு எண்ணம் இருக்கிறது...

இந்த திசையில் தான் திசை காட்டியின் வடக்கு நோக்கியிருக்கும்

காந்த வடக்கு நகர்ந்து கொண்டு இருக்கும்..

பூமியின் ஆழத்தில் உள்ள திரவங்கள்

மற்றும் பல இடைத்தாக்கங்களிநாள்

இது ஒரு மிக சிக்கலான ஒருங்கிணைப்பு..

காந்த வடக்கு கனடா நாட்டின் வடக்கில் இருக்கிறது...

காந்த வடக்கு இந்த இடத்தில் இருக்கிறது...

காந்த தெற்கு இந்த இடத்தில் இருக்கிறது...

கொஞ்சம் நகர்ந்து கொண்டு இருக்கும் ..

ஒரே இடத்தில் இருக்காது..

காந்த வடக்கு பூமியின் வடக்கிலிறிந்து சற்று தள்ளி உள்ளது

காந்த தெற்கு பூமியின் தெற்கிலிருந்து சற்று தள்ளி உள்ளது

இது மற்றொரு குழப்பமான விஷயம்.

காந்த வடக்கின் திசையில் தான் ஒரு காந்தத்தின் வடக்கு திசை நோக்கும்.

ஆனால், பூமியை ஒரு காந்தமாக பார்த்தல், அந்த திசை தெற்கு திசை ஆகிறது..

பூமியை ஒரு பெரிய காந்தமாக பார்த்தல், அந்த திசை தெற்கு திசை ஆகிறது..

பூமியின் தெற்கு = காந்த வடக்கு

விகிபெடியாவில் மேலும் விவரங்கள் தெரிந்து கொள்ளுங்கள்.

பொதுவாக மக்கள்

காந்த வடக்கு அல்லது வட துருவம் என்றால்

பூமியின் வடக்கை குறிப்பிடுவார்கள்.

அதே போல தான் காந்த தெற்கு..

ஏன் இப்படி வேறுபடுத்தி கூறுகிறேன் என்றால்,

காந்தங்கள் மின்சாரம் (அல்லது நிலை மின்னியல்) போலதான்

ஆனால் ஒரு சிறு வித்யாசம் உள்ளது..

எதிர் துருவங்கள் ஈர்க்கும்.

காந்தத்தின் இந்த திசை பூமியின் வடக்கு திசை பக்கம் ஈர்த்தால்,

பூமியின் வடக்கு திசை

காந்தத்தின் தெற்கு திசை ஆகும்.

அது போல தான் பூமியின் தெற்கு திசை காந்தத்தின் வடக்கு திசை ஆகும்.

பூமியின் திசைகளுக்கும் காந்தத்தின் திசைகளுக்கும் உள்ள சம்மந்தம் கொஞ்சம் கஷ்டமாக இருகிறதா.. :-)

சேரி.. அந்த சம்மந்தம் பற்றி இனிமேல் பேச வேண்டாம்.

காந்தத்தை பற்றி மட்டும் பேசுவோம்..

நான் இதை அழிக்கிறேன்...

மக்னேசிய பற்றியும் இனிமேல் பேச வேண்டாம்..

காந்தங்களை பற்றி பேசுவோம்..

இது ஒரு காந்தம் என்றால்.. இன்னொரு காந்தம் வரைகிறேன்..

இல்லை.. இதை அழிக்கிறேன்..

சேரி..

இப்போது இரண்டு காந்தங்கள் வரைவோம்..

சிறு பிள்ளைகளாக இருக்கும் போது நாம் விளையாடி இருப்போம்..

இது தான் வடக்கு துருவம், இது தெற்கு துருவம்.

இந்த காந்தத்தின் வடக்கு துருவம் இன்னொரு காந்தத்தின் தெற்கு துருவத்தை ஈர்க்கும்

இந்த காந்தத்தின் வடக்கு துருவமும் இன்னொரு காந்தத்தின் வடக்கு துருவமும் விலக்கி கொள்கின்றன..

காந்தங்கள் ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்கின்றன..

நிலை மின்னியல் போலவே

அதை சுற்றி இந்த வெக்டார்கள் உருவாக்குகிறது..

அந்த புலத்தில் எதாவது இருந்தால், அது பாதிக்கப்பட முடியும்

மொத்த சக்தியால்.

காந்தப்புலத்தை பற்றி பேசுவதற்கு முன்னால்..

காந்த சக்திக்கும் மின்சரதிர்க்கும் உள்ள ஒரு வேறுபாடை பற்றி சொல்கிறேன்..

காந்தவியல் எப்போதும் ஒரு இரு துருவம் வடிவத்தில் வருகிறது.

இரு துருவம் அர்த்தம் என்ன?

அது இரண்டு துருவங்களை குறிக்கிறது.

வடக்கு, தெற்கு

நிலை மின்னியலில் இரண்டு மின்னூட்டங்கள் உள்ளது..

நேர்மறை மின்னூட்டம் , எதிர்மறை மின்னூட்டம்

இரண்டு மின்னூட்டங்கள்

ஆனால் அவை தன்னந்தனியாக இருக்க கூடும்..

நேர்மறை மின்னூட்டம் தனியாக இருந்தால் அதன் பெயர் ப்ரோடான்

அதன் அருகில் ஏலேக்ட்ரோன் (எதிர்மறை மின்னூட்டம்) தேவை இல்லை..

நேர்மறை மின்னூட்டம் (ப்ரோடான்) தனியாக இருந்தால் ஒரு நேர்மறை

மின்னூட்டத்தை ஏற்படுத்துகிறது..

இதுதான் நேர்மறை மின்னூட்டம் அமைக்கும் புலம் கோடுகள்

அவை விலக்கி கொள்கின்றன

எதிர்மறை மின்னூட்டம் எப்போதும் தேவை இல்லை..

அதே மாதிரி எதிர்மறை மின்னூட்டம் (ஏலேக்ட்ரோன்) தனியாக இருக்க கூடும்

நேர்மறை மின்னூட்டம் (ப்ரோடான்) தேவை இல்லை..

இவை தனி துருவங்கள் என அழைக்க படுகின்றன..

ஆனால், காந்தவியலில் தனி துருவங்கள் கிடையாது.. இரு துருவங்கள் தான்..

ஒரு காந்தத்தை எடுத்து

பாதியாக உடைத்தால்..

அவ்விரு பாதிகளும்

மீண்டும் இரு துருவன்காளாக மாறுகின்றன (ஆச்சரியமான விஷயம் அல்லவா)

இது தெற்கு, இது வடக்கு

இது தெற்கு, இது வடக்கு

காந்தவியலில் தனி துருவங்கள் கிடையாது..

இரு துருவங்கள் தான்..

எனவே நீங்கள் தான் இதை வெட்டி கொண்டே போனால்,

ஒரு ஏலேக்ட்ரோன் வரை..

அந்த ஒரு ஏலேக்ட்ரோனுக்கும்

இரு துருவங்கள் உண்டு..

வடக்கு துருவம்

தெற்கு துருவம்

காந்த சக்தி அனைத்தும்

ஏலேக்ட்ரோன் மூலமாக தான் வருகிறது..

ஏலேக்ட்ரோன் சுற்றும் போது,

ஒரு மின்னூட்ட பந்து சுற்றுவது போல்..

ஆனால் ஏலேக்ட்ரோனுக்கு

எடை உண்டு..

சக்தியா (மின்னூட்டமா) அல்லது எடையா என்ற கேள்வி உண்டு..

ஒரு மின்னூட்ட பந்து எப்படி சுற்றும்??

கொஞ்சம் கடினமான விஷயம்..

இப்போதைக்கு வேண்டாம்..

நீங்கள் உண்மையில் ஒரு உள்ளுணர்வு பெற முடியும் என்று நான் நினைக்கவில்லை

அதை நாம் சாதாரணமாக உள்ளே இயங்குகின்றன இல்லாத ஒரு வகையின் உள்ளது

ஏலேக்ட்ரோன் சுற்றுவதினால் தான் பெரிய காந்தங்களுக்கும் காந்த சக்தி வருகிறது..

ஏலேக்ட்ரோன் ப்ரோடோனை சுற்றுவதினால் தான்..

கடினமாக இல்லையே?

எப்போது ஒரு உலோக தன்டிற்கு காந்த சக்தி கொடுக்கலாம்.. எப்போது கொடுக்க முடியாது?

ஏலேக்ட்ரோன்கள் பல்வேறு சீரற்ற திசைகளில் செல்லும் போது..

காந்த சக்தி ஏற்படுத்த முடியாது

ஏனென்றால், சீரற்ற திசைகளில் செல்வதினால்,

ஏலேக்ட்ரோங்களின் காந்த சக்தி ரத்து ஆகி விடுகிறது,.

ஆனால் ஏலேக்ட்ரோங்களின் திசையை

வரிசை படுத்தினால், காந்த சக்தி அதிகரிக்கிறது.

பத்து நிமிடங்கள் ஆகி விட்டன..

காந்த சக்தி என்றால் என்னவென்று நான் கற்று கொடுத்ததிலிருந்து ஓரளவுக்கு புரிந்திருக்கும் என எண்ணுகிறேன்.

அடுத்த வீடியோவில், இதன் விளைவுகள் என்ன என்று காட்டுகிறேன்.

நாம் எப்படி காந்த சக்தி பற்றி யோசிக்கிறோம் என்று கற்று கொடுக்கிறேன்..

ஏலேக்ட்ரோனுக்கும் காந்த சக்திக்கும் உள்ள தொடர்பை பற்றியும் கூறுகிறேன்..

அடுத்த வீடியோவில் சந்திப்போம்..