HSC भौतिकी के लिए चुंबकीय और फेरोमैग्नेटिक पदार्थों की व्याख्या

एक चुंबक स्टील की पेपर क्लिप से मजबूती से चिपकता है, लेकिन तांबे के सिक्के पर लगभग कोई प्रभाव नहीं डालता। तो क्या स्टील स्वयं एक चुंबक है और तांबा “गैर-चुंबकीय” है? पूरी तरह नहीं। पेपर क्लिप किसी चुंबक की ओर बहुत प्रबलता से आकर्षित हो सकती है, जबकि वह स्वयं स्थायी चुंबक न हो।

आगे पढ़ने से पहले अनुमान लगाइए कि यदि आप किसी स्थायी चुंबक के उत्तरी ध्रुव को एक अचुंबकित लोहे की कील के पास लाएँ, तो क्या होगा। क्या कील आकर्षित होगी, प्रतिकर्षित होगी, या उस पर कोई प्रभाव नहीं पड़ेगा?

वह आकर्षित होती है। इससे भी अधिक आश्चर्य की बात यह है कि यदि आप चुंबक को उलट दें और उसका दक्षिणी ध्रुव कील के पास लाएँ, तब भी कील आकर्षित होती है। ऐसा क्यों होता है, इसे समझने के लिए तीन ऐसी अवधारणाओं को अलग-अलग समझना जरूरी है जिन्हें आसानी से आपस में मिला दिया जाता है: चुंबक, चुंबकीय पदार्थ, और फेरोमैग्नेटिक पदार्थ।

01चुंबक और चुंबकीय पदार्थ एक ही चीज़ नहीं हैं

सबसे सरल और उपयोगी अंतर से शुरुआत करते हैं।

एक चुंबक अपना स्वयं का स्थूल चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है। एक स्थायी दंड चुंबक ऐसा तब भी करता है जब उसके पास कोई दूसरा चुंबक न हो।

एक चुंबकीय पदार्थ ऐसा पदार्थ है जिसका चुंबकीय व्यवहार चुंबकीय क्षेत्र में रखे जाने पर बदलता है। स्कूली भौतिकी में इस शब्द का प्रयोग अक्सर उन पदार्थों के लिए कुछ व्यापक अर्थ में किया जाता है जो चुंबकों के प्रति प्रबल प्रतिक्रिया देते हैं।

एक फेरोमैग्नेटिक पदार्थ चुंबकीय पदार्थ का एक विशेष प्रकार है जो बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के प्रति बहुत प्रबल प्रतिक्रिया देता है और जिसे चुंबकित किया जा सकता है। परिचित उदाहरणों में लोहा, कोबाल्ट, निकेल और इनसे बनी कई मिश्रधातुएँ शामिल हैं।

इससे हमें एक महत्वपूर्ण निर्णय नियम मिलता है:

इस तालिका के पीछे कुछ अधिक गहरी भौतिकी छिपी है। सख्ती से कहें तो लगभग सभी पदार्थ चुंबकीय क्षेत्र के प्रति किसी न किसी प्रकार की प्रतिक्रिया दिखाते हैं। हालांकि, प्रबल चुंबकीय आकर्षण और चुंबकन से जुड़े HSC प्रश्नों में महत्वपूर्ण श्रेणी आमतौर पर फेरोमैग्नेटिज़्म होती है।

इसलिए “फेरोमैग्नेटिक नहीं है” का अर्थ यह नहीं है कि “भौतिकी के अनुसार इसमें बिल्कुल कोई चुंबकीय प्रभाव नहीं होता”। इसका अर्थ है कि वह पदार्थ वह प्रबल डोमेन-आधारित व्यवहार नहीं दिखाता जिसका हम यहाँ अध्ययन कर रहे हैं।

02फेरोमैग्नेट को अलग क्या बनाता है?

कल्पना कीजिए कि आप लोहे की एक छड़ को लगातार छोटे-से-छोटे टुकड़ों में काटते जाते हैं। अंततः लोहे के छोटे-छोटे सामान्य टुकड़ों वाली हमारी रोज़मर्रा की तस्वीर उपयोगी नहीं रह जाती। परमाणु स्तर पर इलेक्ट्रॉन परमाणुओं को चुंबकीय गुण देते हैं।

फेरोमैग्नेटिक पदार्थ में पड़ोसी परमाणुओं के बीच की अंतःक्रियाएँ अनेक परमाणवीय चुंबकीय आघूर्णों को एक ही दिशा में संरेखित कर देती हैं। बड़ी संख्या में संरेखित आघूर्णों वाला क्षेत्र चुंबकीय डोमेन कहलाता है।

एक उपयोगी कल्पना यह है कि स्कूल के खेल मैदान को लोगों के कई समूहों में बाँट दिया गया है और हर व्यक्ति एक छोटा तीर पकड़े हुए है। एक समूह के सभी लोग इस बात पर सहमत हैं कि तीर किस दिशा में दिखाना है, लेकिन अलग-अलग समूह अलग-अलग दिशाओं में तीर दिखाते हैं।

यदि सभी समूहों की दिशाएँ अलग-अलग हों, तो उनके प्रभाव अधिकांशतः एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं। पूरे मैदान की कोई प्रबल समग्र दिशा नहीं रहती।

लगभग यही एक अचुंबकित फेरोमैग्नेट में होता है। उसमें पहले से चुंबकीय डोमेन मौजूद होते हैं। वे केवल इस तरह व्यवस्थित होते हैं कि पूरी वस्तु में बहुत कम या शून्य शुद्ध चुंबकन होता है।

इस उपमा की एक सीमा है। चुंबकीय डोमेन वास्तव में स्वतंत्र रूप से घूमने वाली छोटी-छोटी कंपास सूइयों की भीड़ नहीं होते। डोमेन का व्यवहार परमाणवीय चुंबकीय आघूर्णों के बीच क्वांटम अंतःक्रियाओं से उत्पन्न होता है, और चुंबकन में अक्सर आघूर्णों की दिशा बदलने के साथ-साथ डोमेन सीमाओं का खिसकना भी शामिल होता है।

03एक अचुंबकित फेरोमैग्नेट में भी चुंबकीय क्षेत्र मौजूद होते हैं

यह एक सामान्य भ्रम है।

कोई छात्र ऐसा तर्क दे सकता है:

यदि लोहे की कील अचुंबकित है, तो उसके परमाणु अभी चुंबकों की तरह कार्य नहीं कर रहे होंगे।

यह बात सहज रूप से उचित लगती है क्योंकि कील स्थायी दंड चुंबक की तरह व्यवहार नहीं करती। लेकिन यहाँ छूटी हुई अवधारणा है निरस्तीकरण।

कील में बहुत से चुंबकीय रूप से व्यवस्थित डोमेन हो सकते हैं, फिर भी उसका समग्र चुंबकीय आघूर्ण लगभग शून्य हो सकता है। एक डोमेन एक दिशा में होता है, दूसरा किसी दूसरी दिशा में, और उनके योगदान काफी हद तक एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं।

जब बाहरी चुंबकीय क्षेत्र लगाया जाता है, तो यह संतुलन बदल जाता है।

जिन डोमेनों का चुंबकन लगाए गए क्षेत्र के अनुकूल दिशा में होता है, वे बढ़ने की प्रवृत्ति रखते हैं, जबकि अन्य सिकुड़ते हैं। चुंबकीय आघूर्ण भी क्षेत्र की दिशा की ओर घूम सकते हैं।

परिणामस्वरूप शुद्ध चुंबकन बढ़ जाता है।

इसलिए बाहरी क्षेत्र फेरोमैग्नेटिज़्म को शून्य से उत्पन्न नहीं करता। वह पदार्थ में पहले से मौजूद चुंबकीय व्यवस्था की संरचना को बदलता है।

04लोहे की कील किसी भी ध्रुव की ओर क्यों आकर्षित होती है

शुरुआत में किए गए अनुमान पर वापस आइए।

मान लीजिए आप किसी स्थायी चुंबक का उत्तरी ध्रुव एक अचुंबकित लोहे की कील के पास लाते हैं।

चुंबक का क्षेत्र कील में प्रेरित चुंबकन उत्पन्न करता है। चुंबक के सबसे पास वाला सिरा दक्षिणी ध्रुव की तरह व्यवहार करता है, जबकि दूर वाला सिरा उत्तरी ध्रुव की तरह व्यवहार करता है।

पास स्थित विपरीत ध्रुव प्रबलता से आकर्षित होते हैं। दूर स्थित समान ध्रुव प्रतिकर्षी अंतःक्रिया अवश्य उत्पन्न करते हैं, लेकिन वे अधिक दूरी पर होते हैं, इसलिए पास वाला आकर्षण अधिक प्रभावी होता है।

अब स्थायी चुंबक को उलट दीजिए। कील का प्रेरित चुंबकन भी उलट जाता है। दक्षिणी ध्रुव के सबसे पास वाला सिरा अब उत्तरी ध्रुव की तरह व्यवहार करता है।

कील फिर भी आकर्षित होती है।

इससे हमें एक उपयोगी बात पता चलती है:

आकर्षण यह साबित नहीं करता कि अंतःक्रिया से पहले दोनों वस्तुएँ चुंबक थीं।

एक वस्तु स्थायी चुंबक हो सकती है, जबकि दूसरी केवल फेरोमैग्नेटिक पदार्थ हो सकती है जो पहली वस्तु के चुंबकीय क्षेत्र में चुंबकित हो रही है।

05स्थायी चुंबकन इस बात पर निर्भर करता है कि क्षेत्र हटाने के बाद क्या होता है

अब कल्पना कीजिए कि बाहरी चुंबक हटा दिया जाता है।

अनुमान लगाइए कि डोमेनों के साथ क्या होना ही चाहिए। क्या वे सभी तुरंत अपनी मूल व्यवस्था में लौट जाते हैं?

जरूरी नहीं।

कुछ फेरोमैग्नेटिक पदार्थ बाहरी क्षेत्र हटने के बाद अपने प्रेरित चुंबकन का अधिकांश भाग खो देते हैं। अन्य पदार्थ पर्याप्त संरेखण बनाए रखते हैं और चुंबकित रहते हैं।

इससे हमें चुंबकीय रूप से सॉफ्ट और चुंबकीय रूप से हार्ड फेरोमैग्नेटिक पदार्थों के बीच उपयोगी अंतर मिलता है।

यहाँ “सॉफ्ट” और “हार्ड” चुंबकीय व्यवहार का वर्णन करते हैं, केवल इस बात का नहीं कि पदार्थ छूने पर भौतिक रूप से मुलायम या कठोर लगता है।

06इस तस्वीर में विद्युतचुंबक कहाँ आते हैं

चुंबक का स्थायी फेरोमैग्नेटिक पदार्थ का टुकड़ा होना जरूरी नहीं है।

विद्युत धारा चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है। इसलिए धारा प्रवाहित करने वाली कुंडली लोहे के कोर के बिना भी विद्युतचुंबक की तरह कार्य कर सकती है।

फेरोमैग्नेटिक कोर जोड़ने से चुंबकीय प्रभाव काफी अधिक प्रबल हो सकता है। कुंडली का क्षेत्र कोर को चुंबकित करता है और उसके अधिक डोमेनों को संरेखित करता है।

इससे हमें दो अलग-अलग प्रक्रियाएँ मिलती हैं जिन्हें छात्र कभी-कभी एक ही समझ लेते हैं:

• विद्युत धारा कुंडली के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र बनाती है
• फेरोमैग्नेटिक कोर उस क्षेत्र के प्रति प्रतिक्रिया करके चुंबकित हो जाता है

लोहा कुंडली के चुंबकीय क्षेत्र का मूल कारण नहीं है। कारण धारा है। लोहा अपनी फेरोमैग्नेटिक प्रतिक्रिया के कारण परिणामी क्षेत्र को बदल देता है।

07चार कथन जो सुनने में समान लगते हैं लेकिन उनके अर्थ अलग हैं

इन्हें सावधानी से अलग करना उपयोगी है।

“वस्तु एक चुंबक है।”
उसका शुद्ध चुंबकीय आघूर्ण इतना बड़ा है कि वह महत्वपूर्ण बाहरी चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न कर सके।

“पदार्थ फेरोमैग्नेटिक है।”
उसके परमाणवीय चुंबकीय आघूर्ण डोमेन बना सकते हैं, और वह लागू चुंबकीय क्षेत्र के प्रति प्रबल प्रतिक्रिया दे सकता है।

“वस्तु अचुंबकित है।”
उसके डोमेन इस तरह व्यवस्थित हैं कि पूरी वस्तु में उनके चुंबकीय प्रभाव अधिकांशतः एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं।

“वस्तु को चुंबकित किया गया है।”
उसके डोमेन पर्याप्त रूप से संरेखित हो गए हैं, जिससे वस्तु में शून्य से भिन्न शुद्ध चुंबकन उत्पन्न हो गया है।

इसलिए कोई वस्तु एक ही समय में फेरोमैग्नेटिक और अचुंबकित हो सकती है।

यह वाक्य इस विषय से जुड़ी सबसे सामान्य गलतफहमियों में से एक को दूर करता है।

08चुंबक हर धातु को आकर्षित नहीं करता

एक और लुभावना शॉर्टकट है:

धातु = चुंबकीय

यह सही नहीं है।

लोहा, कोबाल्ट, निकेल और इनसे युक्त कई पदार्थ प्रबल फेरोमैग्नेटिक व्यवहार दिखा सकते हैं। तांबा ऐसा नहीं करता। सामान्य HSC प्रयोगशाला परिस्थितियों में एल्युमिनियम भी फेरोमैग्नेटिक व्यवहार नहीं करता।

इसीलिए केवल यह जान लेना कि कोई वस्तु “धातु” है, यह अनुमान लगाने के लिए पर्याप्त नहीं है कि स्थायी चुंबक उसे प्रबलता से आकर्षित करेगा या नहीं।

यहाँ तक कि स्टील शब्द के साथ भी कुछ सावधानी जरूरी है। स्टील लोहे पर आधारित मिश्रधातुएँ हैं, लेकिन उनके सटीक चुंबकीय गुण उनकी संरचना और संघटन पर निर्भर करते हैं। सामान्य HSC तर्क में लोहे और स्टील की सामान्य वस्तुओं को प्रायः फेरोमैग्नेटिक माना जाता है, जब तक कि प्रश्न में इसके विपरीत संकेत देने वाली जानकारी न दी गई हो।

बेहतर प्रश्न यह नहीं है:

“क्या यह धातु है?”

पूछिए:

“क्या यह पदार्थ फेरोमैग्नेटिक है, और इसकी वर्तमान चुंबकन अवस्था क्या है?”

09प्रश्न और समाधान

प्रश्न 1

एक स्थायी चुंबक लोहे की ऐसी वॉशर को प्रबलता से आकर्षित करता है जिसे पहले चुंबकित नहीं किया गया था।

क्या यह आकर्षण साबित करता है कि वॉशर पहले से ही चुंबक थी? समझाइए कि चुंबक पास आने पर वॉशर में क्या होता है।

समाधान 1

नहीं। आकर्षण यह साबित नहीं करता कि वॉशर पहले से ही चुंबक थी।

लोहा फेरोमैग्नेटिक है, इसलिए स्थायी चुंबक का क्षेत्र वॉशर के भीतर चुंबकीय डोमेनों की व्यवस्था बदल देता है। इससे वॉशर में प्रेरित शुद्ध चुंबकन उत्पन्न होता है।

वॉशर का वह भाग जो स्थायी चुंबक के सबसे पास है, स्थायी चुंबक के निकट वाले ध्रुव के विपरीत चुंबकीय ध्रुव विकसित करता है। इससे पास की आकर्षण शक्ति दूर वाले सिरे से जुड़ी अंतःक्रिया की तुलना में अधिक प्रबल होती है।

गलती यह मानने में है कि आकर्षण केवल उन दो वस्तुओं के बीच हो सकता है जो पहले से स्थायी चुंबक हों। एक स्थायी चुंबक किसी आरंभिक रूप से अचुंबकित फेरोमैग्नेटिक वस्तु में चुंबकन प्रेरित करके उसे आकर्षित कर सकता है।

प्रश्न 2

तीन छोटे ब्लॉक लोहे, तांबे और एक हार्ड स्थायी-चुंबक मिश्रधातु से बने हैं। उनके लेबल गिर गए हैं।

ब्लॉक A अकेला रखा होने पर मापने योग्य चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है।

ब्लॉक B अकेला रहने पर कोई महत्वपूर्ण बाहरी चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न नहीं करता, लेकिन स्थायी चुंबक पास लाने पर वह प्रबलता से आकर्षित होता है।

ब्लॉक C कक्षा में ध्यान देने योग्य सीमा तक इन दोनों में से कोई भी व्यवहार नहीं दिखाता।

A, B और C के लिए सबसे संभावित पदार्थ पहचानिए और अपना तर्क समझाइए।

समाधान 2

A हार्ड स्थायी-चुंबक मिश्रधातु है, B लोहा है, और C तांबा है।

ब्लॉक A बिना किसी अन्य क्षेत्र के लगाए भी महत्वपूर्ण चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है। स्थायी चुंबक से यही परिभाषात्मक व्यवहार अपेक्षित है।

ब्लॉक B प्रबलता से आकर्षित होता है लेकिन शुरुआत में महत्वपूर्ण बाहरी चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न नहीं करता। यह अचुंबकित लोहे के अनुरूप है। उसके डोमेनों में शुरू में बहुत कम शुद्ध संरेखण होता है, लेकिन बाहरी क्षेत्र उन्हें पुनर्व्यवस्थित कर सकता है और प्रबल प्रेरित चुंबकन उत्पन्न कर सकता है।

ब्लॉक C सबसे अधिक संभावना से तांबा है। तांबा फेरोमैग्नेटिक नहीं है, इसलिए वह लोहे से अपेक्षित प्रबल आकर्षण और डोमेन संरेखण नहीं दिखाता।

मुख्य अंतर पहले से चुंबकित होने और प्रबल रूप से चुंबकित किए जा सकने के बीच है।

प्रश्न 3

दो लोहे की छड़ों को अलग-अलग धारा-वाहक कुंडलियों के भीतर रखा जाता है। धारा बहने पर छड़ P प्रबल रूप से चुंबकित हो जाती है, लेकिन धारा बंद करने के बाद उसमें बहुत कम चुंबकन रहता है। धारा बंद करने के बाद भी छड़ Q प्रबल रूप से चुंबकित रहती है।

एक उपकरण को ऐसे कोर की आवश्यकता है जो अपने चुंबकीय क्षेत्र को बार-बार चालू और बंद कर सके।

कौन-सी छड़ अधिक उपयुक्त है, और किस डोमेन व्यवहार से इस चुनाव की व्याख्या होती है?

समाधान 3

छड़ P अधिक उपयुक्त है क्योंकि वह चुंबकीय रूप से सॉफ्ट फेरोमैग्नेटिक पदार्थ की तरह व्यवहार करती है।

जब धारा बहती है, तो कुंडली बाहरी चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है। छड़ P के डोमेन प्रबलता से प्रतिक्रिया करते हैं, जिससे बड़ा शुद्ध चुंबकन उत्पन्न होता है।

धारा रुकने पर उस संरेखण का बड़ा भाग समाप्त हो जाता है, इसलिए छड़ में बहुत कम चुंबकन बचता है। यह ऐसे उपकरण में उपयोगी है जिसकी चुंबकीय क्रिया धारा बंद होने पर समाप्त होनी चाहिए।

छड़ Q बाहरी क्षेत्र समाप्त होने के बाद भी पर्याप्त डोमेन संरेखण बनाए रखती है। ऐसा व्यवहार स्थायी चुंबकों के लिए उपयोगी है, लेकिन उस स्थिति में कम उपयुक्त है जहाँ उपकरण को बार-बार कमजोर चुंबकित अवस्था में वापस आना हो।

महत्वपूर्ण बात यह है कि “चुंबकित बनाए रखना अधिक आसान है” का अर्थ अपने-आप “बेहतर” नहीं होता। आवश्यक चुंबकीय व्यवहार इस बात पर निर्भर करता है कि उपकरण को क्या करना है।

प्रश्न 4

एक छात्र कहता है:

एक अचुंबकित लोहे की छड़ में संरेखित परमाणवीय चुंबकीय आघूर्ण नहीं हो सकते, क्योंकि यदि ऐसा होता तो छड़ पहले से ही चुंबक होती।

ठीक-ठीक समझाइए कि इस तर्क में क्या गलत है।

समाधान 4

गलती चुंबकीय डोमेनों के भीतर स्थानीय संरेखण और पूरी छड़ में शुद्ध संरेखण को एक ही समझने में है।

हर चुंबकीय डोमेन के भीतर बहुत से परमाणवीय चुंबकीय आघूर्ण पहले से संरेखित होते हैं। हालांकि, अचुंबकित छड़ में अलग-अलग डोमेन अलग-अलग दिशाओं में हो सकते हैं।

तब उनके योगदान काफी हद तक एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं, जिससे पूरी छड़ का शुद्ध चुंबकन बहुत कम या शून्य रहता है।

बाहरी चुंबकीय क्षेत्र लगाने से डोमेन व्यवस्था बदल जाती है। अनुकूल दिशा में संरेखित डोमेन बढ़ सकते हैं, और चुंबकीय आघूर्ण क्षेत्र की दिशा की ओर घूम सकते हैं, जिससे निरस्तीकरण कम पूर्ण रह जाता है और छड़ में शुद्ध चुंबकीय आघूर्ण विकसित होता है।

इसलिए छात्र इस बात में सही है कि प्रबल रूप से चुंबकित छड़ के लिए पर्याप्त समग्र संरेखण आवश्यक है, लेकिन यह मानने में गलत है कि अचुंबकित छड़ में कोई स्थानीय चुंबकीय व्यवस्था नहीं होती।

प्रश्न 5

एक स्थायी चुंबक का उत्तरी ध्रुव शुरू में अचुंबकित लोहे की छड़ के बाएँ सिरे के पास रखा गया है। छड़ चुंबक की ओर आकर्षित होती है।

एक छात्र यह व्याख्या देता है:

चुंबक छड़ के बाएँ सिरे को दक्षिणी ध्रुव और दाएँ सिरे को उत्तरी ध्रुव बना देता है। दक्षिणी ध्रुव आकर्षित होता है, जबकि उत्तरी ध्रुव प्रतिकर्षित होता है, इसलिए इन बलों को एक-दूसरे को निरस्त कर देना चाहिए और छड़ को नहीं चलना चाहिए।

अनुमानित निरस्तीकरण नहीं होता। समझाइए क्यों।

समाधान 5

बल एक-दूसरे को निरस्त नहीं करते क्योंकि आकर्षण और प्रतिकर्षण की अंतःक्रियाएँ स्थायी चुंबक से अलग-अलग दूरियों पर होती हैं।

बाहरी क्षेत्र लोहे की छड़ को चुंबकित करता है। उसका बायाँ सिरा, जो स्थायी चुंबक के उत्तरी ध्रुव के अधिक पास है, लगभग प्रेरित दक्षिणी ध्रुव की तरह व्यवहार करता है। उसका दायाँ सिरा लगभग उत्तरी ध्रुव की तरह व्यवहार करता है।

बाएँ सिरे पर आकर्षण होता है, जबकि अधिक दूर स्थित दाएँ सिरे से प्रतिकर्षी अंतःक्रिया जुड़ी होती है। हालांकि, दूरी बढ़ने पर चुंबकीय अंतःक्रियाएँ कमजोर हो जाती हैं। इसलिए पास वाले सिरे की आकर्षक अंतःक्रिया दूर वाले सिरे से जुड़ी विरोधी अंतःक्रिया से अधिक प्रबल होती है।

शुद्ध बल स्थायी चुंबक की ओर होता है।

गलती यह मानने में है कि प्रेरित ध्रुवों के कारण उत्पन्न बराबर और विपरीत बल अपने-आप निरस्त हो जाने चाहिए। यदि दूरियाँ और चुंबकीय क्षेत्र की प्रबलताएँ अलग हों, तो समान चुंबकीय ध्रुव-प्रबलता होने से समान बलों की गारंटी नहीं मिलती।

प्रश्न 6

एक छात्र यह साबित करना चाहता है कि फेरोमैग्नेटिक पदार्थ का एक टुकड़ा स्थायी चुंबक बन गया है। वह एक ज्ञात स्थायी चुंबक को उसके पास लाता है और प्रबल आकर्षण देखता है।

यह अवलोकन पर्याप्त क्यों नहीं है? बताइए कि किस प्रकार का प्रमाण स्थायी चुंबकन और साधारण प्रेरित चुंबकन के बीच अंतर कर सकेगा।

समाधान 6

केवल प्रबल आकर्षण पर्याप्त नहीं है क्योंकि एक अचुंबकित फेरोमैग्नेटिक वस्तु प्रेरित चुंबकन के कारण भी आकर्षित हो सकती है।

जब ज्ञात चुंबक पास आता है, तो उसका क्षेत्र परीक्षण की जा रही वस्तु के भीतर डोमेनों को संरेखित कर सकता है। इसलिए वस्तु अस्थायी रूप से चुंबकित हो सकती है और प्रबल आकर्षण अनुभव कर सकती है, भले ही पहले उसका शुद्ध चुंबकन बहुत कम रहा हो।

बाहरी क्षेत्र हटाए जाने के बाद भी चुंबकन बने रहने का प्रमाण अधिक उपयोगी होगा। उदाहरण के लिए, वस्तु को उस चुंबक से अलग करके, जिसने उसे मूल रूप से चुंबकित किया था, यह जाँचा जा सकता है कि क्या वह लगातार अपना चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है।

एक विशेष रूप से महत्वपूर्ण विचार यह है कि बाहरी क्षेत्र मौजूद रहने के दौरान किसी पदार्थ का व्यवहार अपने-आप यह नहीं बताता कि वह क्षेत्र हटने के बाद क्या करेगा। यही अंतर सीधे चुंबकीय हिस्टैरिसिस, रिटेंटिविटी, और कोअर्सिविटी की अवधारणाओं तक ले जाता है, जो बताते हैं कि लागू चुंबकीय क्षेत्र को बदलने और हटाने पर फेरोमैग्नेटिक पदार्थ किस प्रकार प्रतिक्रिया करते हैं।