डायमैग्नेटिक, पैरामैग्नेटिक और फेरोमैग्नेटिक पदार्थ - पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र

डायमैग्नेटिक, पैरामैग्नेटिक और फेरोमैग्नेटिक पदार्थ - पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र#

1. डायमैग्नेटिक पदार्थ:

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• डायमैग्नेटिज्म की अवधारणा: ऐसे पदार्थ जो अनबैंडेड इलेक्ट्रॉन्स की अनुपस्थिति और प्रतिकूल क्षेत्र के कारण चुंबकीय क्षेत्र से प्रतिरोध दिखाते हैं।

संदर्भ: एनसीईआरटी क्लास 12, अध्याय 6 - वर्तुल प्रवाह और चुंबकीय प्रभाव, पृष्ठ 231-233।

• उदाहरण और अनुप्रयोग:
  • बिस्मथ: डायमैग्नेटिक धातु जो चिकित्सा छवियांकन और उच्च तापमान पर अधिष्ठान के लिए उपयोग की जाती है।
  • तांबा: डायमैग्नेटिक धातु जो विद्युत तार, इलेक्ट्रॉनिक्स और आभूषण में उपयोग किया जाता है।
  • ग्राफाइट: डायमैग्नेटिक कार्बन पदार्थ जो पेंसिल, दहन प्रतिबिंब और उच्च तापमान के अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है।

2. पैरामैग्नेटिक पदार्थ:

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• पैरामैग्नेटिज्म की अवधारणा: ऐसे पदार्थ जो अनबैंडेड इलेक्ट्रॉन्स के उपस्थिति और बाह्य क्षेत्र के साथ संरेखण के कारण चुंबकीय क्षेत्र की कमजोर आकर्षण दिखाते हैं।

संदर्भ: एनसीईआरटी क्लास 12, अध्याय 6 - वर्तुल प्रवाह और चुंबकीय प्रभाव, पृष्ठ 233-235।

• गुण और विशेषताएं:

  • आसंगति: बाह्य क्षेत्र के प्रति पैरामैग्नेटिक पदार्थ के मानवीकरण की प्रमाणित करता है।
  • चुंबकीय क्षेत्र: अनबैंडेड इलेक्ट्रॉन्स द्वारा बनाए गए चुंबकीय डायपोल की ताकत का प्रतिनिधित्व करता है।

• उदाहरण:

  • ऑक्सीजन: पैरामैग्नेटिक गैस जो श्वसन और ज्वलन के लिए आवश्यक है।
  • एल्यूमीनियम: पैरामैग्नेटिक धातु जो विभिन्न उद्योगों में, जैसे एयरोस्पेस, निर्माण और ऑटोमोबाइल में उपयोग किया जाता है।
  • नाईट्रेट सोडियम (NaCl): पैरामैग्नेटिक यौगिक जिसे आमतौर पर टेबल सल्फेट के नाम से जाना जाता है।

3. फेरोमैग्नेटिक पदार्थ

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• फेरोमैग्नेटिज्म की घटना: ऐसे पदार्थ जो चुंबकीय डोमेन और विनिमय प्रतिक्रियाओं के संरेखण के कारण चुंबकीय क्षेत्र की मजबूत और स्थायी आकर्षण दिखाते हैं।

संदर्भ: एनसीईआरटी क्लास 12, अध्याय 6 - वर्तुल प्रवाह और चुंबकीय प्रभाव, पृष्ठ 235-239।

• हिस्टेरिसिस लूप:

  • फेरोमैग्नेटिक पदार्थ में चुंबकीय क्षेत्र की ताकत (H) और मानवीकरण (M) के बीच संबंध का आलेखी प्रतिनिधित्व।
  • हिस्टेरिसिस दिखाता है, जो मानवीकरण और अमानवीकरण प्रक्रियाओं के दौरान ऊर्जा हानि को इंगित करता है।

• क्यूरी तापमान:

  • तापमान जहां पदार्थ के फेरोमैग्नेटिक गुण बंद हो जाते हैं और यह पैरामैग्नेटिक स्थिति में परिवर्तित हो जाता है।

4. पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र:

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• पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का निर्माण:
  • जियोडायनामो: पृथ्वी के बाह्य कोर में पिघले हुए लोहे के निरंतर आंदोलन बिजली के वर्तुल प्रवाह उत्पन्न करते हैं, जिससे पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र बनता है।

संदर्भ: एनसीईआरटी क्लास 11, अध्याय 13 - विद्युत प्रवाह के चुंबकीय प्रभाव, पृष्ठ 393-394।

• पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की रेखाएं:

  • कल्पनात्मक रेखाएं जो विभिन्न स्थानों पर पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की दिशा और ताकत का प्रतिनिधित्व करती हैं।
  • चुंबकीय ध्रुव: जहां क्षेत्र रेखाएं संघटित होती हैं, जो आसानी से भौगोलिक ध्रुवों के साथ संरेखित होते हैं।

• चुंबकीय घुमाव और डिप:

  • चुंबकीय घुमाव: भौगोलिक उत्तर और कम्पास बोली की दिशा के बीच कोण।
  • चुंबकीय डिप: पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं और क्षितिज प्लेन के बीच कोण।

5. पदार्थों के चुंबकीय गुण:

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• चुंबकीय व्यवहार की तुलना:

  • डायमैग्नेटिक पदार्थ कमजोर प्रतिरोध दिखाते हैं, पैरामैग्नेटिक पदार्थ कमजोर आकर्षण करते हैं, और फेरोमैग्नेटिक पदार्थ चुंबकीय क्षेत्रों की मजबूत आकर्षण करते हैं।

• इलेक्ट्रॉनिक संरचना और परमाणु व्यवस्था:

  • डायमैग्नेटिज्म इलेक्ट्रॉन जोड़ने के सममिति के कारण होता है, पैरामैग्नेटिज्म अनबैंडेड इलेक्ट्रॉन्स से उत्पन्न होता है, और फेरोमैग्नेटिज्म डोमेन में अनबैंडेड इलेक्ट्रॉन्स के संरेखण के परिणाम है।

• चुंबकीय गुणों का मापन:

  • गॉसमीटर: चुंबकीय क्षेत्र की ताकत मापता है।
  • व्हिब्रेटिंग सैम्पल मैग्नेटोमीटर (VSM): चुंबकीय क्षेत्र में एक पदार्थ को कंपन करके उसके मानवीकरण का निर्धारण करता है।