برقی مقناطیس بمقابلہ مستقل مقناطیس

تعارف

برقی مقناطیس اور مستقل میگنےٹ دو قسم کے میگنےٹ ہیں جو مقناطیسیت کے میدان میں نمایاں ہیں۔ یہ لاجواب گیجٹس صحت کی دیکھ بھال اور نقل و حمل کو تبدیل کرنے سے لے کر ہمارے گھروں کے لیے توانائی کی فراہمی تک مختلف استعمال کے لیے ضروری ہیں۔ عصری ٹیکنالوجی میں میگنےٹ کی ان دو اقسام کی اہمیت کو سمجھنے کے لیے، ان کے بنیادی امتیازات کو سمجھنا بہت ضروری ہے۔

قدیم زمانے سے، میگنےٹ لوگوں کو متوجہ کرتے رہے ہیں کیونکہ وہ فطرت کی پراسرار طاقتوں پر ایک نظر ڈالتے ہیں۔ مقناطیسیت کا تصور قدیم لاڈسٹون سے پیچیدہ مقناطیسی نظاموں تک تیار ہوا ہے جو جدید کاروباروں میں کام کرتے ہیں۔ برقی مقناطیس اور مستقل میگنےٹ کا یہ موازنہ ان کی مخصوص خصوصیات، ایپلی کیشنز، فوائد اور حدود کو تلاش کرتا ہے، جو ہماری دنیا میں ان کے تعاون کو روشن کرتا ہے۔

برقی مقناطیس بمقابلہ مستقل مقناطیس: ایک تقابلی تجزیہ

یہاں برقی مقناطیس اور مستقل مقناطیس کا اہم موازنہ ہے:

فطرت اور تشکیل

برقی مقناطیس ایسے میگنےٹ ہیں جو تار کی کنڈلی سے برقی رو گزر کر پیدا ہوتے ہیں۔ برقی مقناطیس کو ان کی عارضی نوعیت سے ممتاز کیا جاتا ہے، یعنی وہ صرف اس وقت مقناطیسیت کی نمائش کرتے ہیں جب کوئی برقی رو کوائل سے گزرتا ہے۔ ہنس کرسچن اورسٹڈ نے برقی مقناطیسی اثر کو 1820 میں دریافت کیا جب یہ دیکھا کہ برقی رو ایک قریبی کمپاس کی سوئی کو منحرف کرنے کا سبب بن سکتا ہے۔ کنڈلی ایک مقناطیس بن جاتی ہے جب اس میں سے برقی رو بہہ کر اس کے ارد گرد مقناطیسی میدان بناتا ہے۔ کنڈلی کے ذریعے بہنے والے کرنٹ کی مقدار کا براہ راست تعلق اس بات سے ہے کہ مقناطیسی میدان کتنا مضبوط ہے۔

اس کے برعکس، مستقل مقناطیس کسی بیرونی توانائی کے ذرائع کی ضرورت کے بغیر ایک مستحکم مقناطیسی میدان کی نمائش کرتے ہیں۔ یہ میگنےٹ مختلف مواد اور طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے بنائے جا سکتے ہیں یا فطرت میں قدرتی طور پر پائے جانے والے لوڈسٹون کے طور پر پائے جاتے ہیں۔ ان کی مقناطیسی خصوصیات مادہ کے جوہری ڈھانچے میں الیکٹران کے گھماؤ کی سیدھ سے پیدا ہوتی ہیں۔ درحقیقت، مستقل میگنےٹ مقناطیسی مواد جیسے لوہے، نکل، اور مخصوص نایاب زمینی دھاتوں جیسے نیوڈیمیم سے بنائے جاتے ہیں۔ ایک میکروسکوپک مقناطیسی میدان ان مواد کے ڈومینز میں پیدا ہوتا ہے جب ایٹم اسپن ایک ہی سمت میں سیدھ میں ہوتا ہے۔

• مقناطیسی خواص

برقی مقناطیسوں کی ان کے پیدا کردہ مقناطیسی میدان کی طاقت کو منظم کرنے کی صلاحیت ان کی مخصوص خصوصیات میں سے ایک ہے۔ کنڈلی کے ذریعے بہنے والے برقی رو کی مقدار کو تبدیل کرنے سے برقی مقناطیس کے مقناطیسی میدان کی شدت میں تبدیلی آ سکتی ہے۔ بنیادی طور پر، کرنٹ بڑھنے کے ساتھ ہی مقناطیسی میدان مضبوط ہوتا جاتا ہے اور کرنٹ کم ہونے کے ساتھ کمزور ہوتا جاتا ہے۔ برقی مقناطیس ان ایپلی کیشنز کے لیے انتہائی قابل موافق اور موزوں ہوتے ہیں جن کی لچک کی وجہ سے مقناطیسیت پر ٹھیک کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے۔ ایک اور پہلو جو برقی مقناطیس کی مقناطیسی طاقت کو متاثر کرتا ہے وہ ہے کنڈلی کے موڑ کی تعداد اور کنڈلی میں استعمال ہونے والے بنیادی مواد کی قسم۔

اس کے برعکس، مواد کی موروثی خصوصیات کی وجہ سے، مستقل میگنےٹس میں ایک مقررہ مقناطیسی طاقت ہوتی ہے جس سے وہ بنتے ہیں۔ مستقل مقناطیس کی طاقت کا فیصلہ بنیادی طور پر مینوفیکچرنگ کے دوران کیا جاتا ہے اور اس کے بعد اسے تبدیل کرنا مشکل ہوتا ہے۔ مواد کے جوہری ڈھانچے کے اندر مقناطیسی ڈومینز کی سیدھ اس مقررہ طاقت کی وجہ ہے۔ ان کے مقناطیسی رویے کی بنیاد پر، مستقل میگیٹس کو اکثر تین گروہوں میں تقسیم کیا جاتا ہے: فیرو میگنیٹک، پیرا میگنیٹک اور ڈائی میگنیٹک۔

• ایپلی کیشنز

برقی مقناطیس اپنی قابل کنٹرول مقناطیسی خصوصیات کی وجہ سے مختلف صنعتوں اور ایپلی کیشنز میں وسیع استعمال پاتے ہیں۔ کچھ قابل ذکر ایپلی کیشنز میں شامل ہیں:

1. میگنیٹک ریزوننس امیجنگ (MRI): میڈیکل امیجنگ میں، طاقتور برقی مقناطیس جسم کے اندرونی ڈھانچے کی تفصیلی تصاویر بنانے کے لیے مضبوط اور عین مطابق مقناطیسی میدان پیدا کرتے ہیں۔

2. مقناطیسی تالے اور حفاظتی نظام: برقی مقناطیس حفاظتی نظاموں اور دروازے کے تالے میں استعمال ہوتے ہیں، جہاں رسائی کو کنٹرول کرنے کے لیے مقناطیسی فیلڈ کو چالو یا غیر فعال کیا جاتا ہے۔

3. صنعتی مشینری: الیکٹرو میگنیٹ بھاری دھاتی اشیاء کو اٹھانے اور الگ کرنے کے لیے صنعتی ترتیبات میں استعمال ہوتے ہیں، جیسا کہ اسکریپ یارڈز اور ری سائیکلنگ پلانٹس میں دیکھا جاتا ہے۔

4. میگلیو ٹرینیں: میگلیو (مقناطیسی لیویٹیشن) ٹرینوں میں برقی مقناطیس استعمال کیے جاتے ہیں، جو ٹرینوں کو پٹریوں کے اوپر اٹھانے اور آگے بڑھانے کے لیے مقناطیسی ریپلشن کا استعمال کرتے ہیں، رگڑ کو ختم کرتے ہیں اور تیز رفتار سفر کی اجازت دیتے ہیں۔

5. الیکٹرک موٹرز اور جنریٹرز: برقی مقناطیس برقی موٹروں اور جنریٹرز کے مرکز میں ہوتے ہیں، جو برقی توانائی کو مکینیکل حرکت میں تبدیل کرتے ہیں اور اس کے برعکس۔

دوسری طرف، مستقل میگنےٹ مختلف ایپلی کیشنز میں یکساں طور پر ضروری ہیں، ان کے مستحکم اور مستقل مقناطیسی شعبوں سے فائدہ اٹھاتے ہوئے:

1. الیکٹرک موٹرز اور جنریٹرز: مستقل میگنےٹ روزمرہ کے آلات اور بجلی پیدا کرنے والے جنریٹرز میں کمپیکٹ الیکٹرک موٹرز میں استعمال ہوتے ہیں۔

2. اسپیکر اور مائیکروفون: یہ آڈیو آلات میں اہم اجزاء ہیں، جو برقی سگنلز کو صوتی کمپن (اسپیکر) اور اس کے برعکس (مائیکروفون) میں تبدیل کرتے ہیں۔

3. مقناطیسی کمپاس: یہ نیویگیشن کے لیے استعمال ہوتے ہیں، خاص طور پر جب الیکٹرانک آلات، جیسے میرین نیویگیشن، قابل عمل نہ ہوں۔

4. ریفریجریٹر میگنیٹس: ایک عام گھریلو ایپلی کیشن، یہ میگنےٹ ریفریجریٹر سے چپک جاتے ہیں اور نوٹ، یاد دہانیاں اور چھوٹی اشیاء پکڑتے ہیں۔

5. ہارڈ ڈرائیوز اور ڈیٹا اسٹوریج: مستقل میگنےٹ ہارڈ ڈرائیوز اور دیگر مقناطیسی اسٹوریج ڈیوائسز پر ڈیٹا کو پڑھنے اور لکھنے میں کردار ادا کرتے ہیں۔

• توانائی کی کھپت اور کارکردگی

کنڈلی سے گزرنے والا برقی رو براہ راست متاثر کرتا ہے کہ برقی مقناطیس کتنی توانائی استعمال کرتے ہیں۔ کوائل کو مقناطیسی میدان پیدا کرنے کے لیے برقی توانائی کے مسلسل بہاؤ کی ضرورت ہوتی ہے۔ درحقیقت، مطلوبہ مقناطیسی میدان کی طاقت اور برقی مقناطیس کے کام میں کتنی دیر تک توانائی کی مختلف مقداریں استعمال کی جا سکتی ہیں۔ جب کبھی کبھار استعمال کیا جاتا ہے تو برقی مقناطیس میں توانائی کے موثر ہونے کی صلاحیت ہوتی ہے۔ توانائی کی کھپت پر عین مطابق کنٹرول فراہم کرنے کے لیے انہیں آن اور آف کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، لفٹنگ کے دوران صرف صنعتی ایپلی کیشنز میں توانائی کی ضرورت ہوتی ہے، جہاں بھاری اشیاء کو اٹھانے کے لیے برقی مقناطیس کا استعمال کیا جاتا ہے۔

جب کہ مستقل میگنےٹ کے مقناطیسی میدان کو بیرونی توانائی کے ذریعہ استعمال کیے بغیر برقرار رکھا جا سکتا ہے، ایک بار جب وہ مقناطیسی ہو جاتے ہیں، تو وہ مزید توانائی کے ان پٹ کے بغیر جاری رہتے ہیں۔ نتیجے کے طور پر، وہ اندرونی طور پر توانائی کے قابل ہیں ان استعمال کے لیے جو ایک مستحکم مقناطیسی میدان کا مطالبہ کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، مستقل مقناطیس برقی موٹروں کو اپنے مقناطیسی آپریشن کو برقرار رکھنے کے لیے مستقل برقی طاقت کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ یہ کارکردگی ان ایپلی کیشنز میں فائدہ مند ہے جہاں بجلی کا ایک محدود ذریعہ ہو یا جب توانائی کی کھپت کو کم کرنا اولین ترجیح ہو۔

• دیکھ بھال اور عمر

ان کی پیچیدہ ساخت اور الیکٹرک کیو پر انحصار کی وجہ سےrrent، برقی مقناطیس کو مستقل میگنےٹ سے زیادہ دیکھ بھال کی ضرورت ہوتی ہے۔ ان کی لمبی عمر کوائل کی موصلیت کا معیار، کور کی مضبوطی، اور موجودہ بہاؤ کنٹرول جیسے عوامل سے متاثر ہوتا ہے۔ اگر کرنٹ کو صحیح طریقے سے کنٹرول نہیں کیا جاتا ہے، تو زیادہ گرم ہونا ایک مسئلہ ہو سکتا ہے اور یہاں تک کہ کنڈلی پر ساختی نقصان یا موصلیت کے بگاڑ کا باعث بن سکتا ہے۔ مناسب آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے معمول کے معائنہ اور دیکھ بھال کی ضرورت ہے۔ تاہم، برقی مقناطیس کی عمر کو مناسب دیکھ بھال اور دیکھ بھال کے ساتھ بڑھایا جا سکتا ہے، جس سے وہ ان ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہوتے ہیں جن کو ایڈجسٹ اور کنٹرول شدہ مقناطیسی شعبوں کی ضرورت ہوتی ہے۔

دوسری طرف، مستقل میگنےٹ کی عمر لمبی ہوتی ہے اور انہیں کم دیکھ بھال کی ضرورت ہوتی ہے۔ وقت کے ساتھ ان کے مقناطیسی خواص کھونے کا امکان کم ہوتا ہے کیونکہ وہ بیرونی توانائی کے ذرائع پر انحصار نہیں کرتے۔ مناسب حالات میں، مستقل میگنےٹ آہستہ آہستہ اپنی مقناطیسی خصوصیات کھو سکتے ہیں، لیکن یہ عمل عام طور پر سست ہوتا ہے اور اس میں ایک طویل مدت لگتی ہے۔ درحقیقت، اعلیٰ معیار کے، مضبوطی سے بنائے گئے مستقل میگنےٹ ان ایپلی کیشنز کے لیے ایک بہترین آپشن ہیں جن کے لیے مستقل مقناطیسی فیلڈ کی ضرورت ہوتی ہے کیونکہ وہ دہائیوں تک برقرار رہ سکتے ہیں۔

• ماحول کا اثر

توانائی کے ذرائع جو برقی مقناطیسوں کو طاقت میں استعمال کرتے ہیں ان کا ماحول پر نمایاں اثر پڑتا ہے۔ برقی مقناطیس غیر قابل تجدید وسائل سے بجلی پیدا کر سکتے ہیں، جیسے جیواشم ایندھن، جس کے نتیجے میں گرین ہاؤس گیسوں کا اخراج اور ماحولیاتی نقصان ہو سکتا ہے۔ تاہم، برقی مقناطیسی آپریشن کے لیے صاف توانائی کی ٹیکنالوجیز، جیسے ہائیڈرو الیکٹرک، سولر، اور ونڈ پاور، میں ترقی اس اثر کو نمایاں طور پر کم کر سکتی ہے۔ قابل تجدید توانائی کا استعمال کاربن فوٹ پرنٹ اور برقی مقناطیس کے منفی ماحولیاتی اثرات کو کم کر سکتا ہے۔

مستقل میگنےٹ کے ماحولیاتی اثرات بنیادی طور پر ان کی پیداوار میں استعمال ہونے والے خام مال کی کان کنی اور پروسیسنگ سے پیدا ہوتے ہیں۔ مخصوص اعلی طاقت والے مستقل میگنےٹ، جیسے کہ نیوڈیمیم اور دیگر نایاب زمینی عناصر سے بنائے گئے، وسائل نکالنے کے طریقے شامل کر سکتے ہیں جو رہائش گاہ میں خلل، پانی کی آلودگی، اور وسائل کی کمی کے بارے میں خدشات پیدا کرتے ہیں۔ کان کنی اور پروسیسنگ کے مناسب طریقے اور ضائع شدہ میگنےٹ سے مواد کی بازیافت کے لیے ری سائیکلنگ کی کوششیں ان ماحولیاتی خدشات کو کم کرنے میں مدد کر سکتی ہیں۔ مزید برآں، متبادل مواد اور مقناطیس ڈیزائن تیار کرنے کے لیے تحقیق جاری ہے جو نایاب زمینی عناصر پر انحصار کو کم کرتے ہیں اور مستقل میگنےٹ کے ماحولیاتی اثرات کو کم کرتے ہیں۔

•دیکھ بھال اور عمر

برقی مقناطیسوں کو ان کی پیچیدہ ساخت اور برقی رو پر انحصار کی وجہ سے مستقل میگنےٹ سے زیادہ دیکھ بھال کی ضرورت ہوتی ہے۔ کنڈلی کی موصلیت کا معیار، بنیادی مواد کی پائیداری، اور موجودہ بہاؤ کا انتظام جیسے عوامل ان کی لمبی عمر کو متاثر کرتے ہیں۔ زیادہ گرم ہونا ایک تشویش کا باعث ہو سکتا ہے اگر کرنٹ کا صحیح طریقے سے انتظام نہ کیا جائے، ممکنہ طور پر کوائل کی موصلیت میں کمی یا ساختی نقصان کا باعث بنتا ہے۔ مناسب کام کو یقینی بنانے اور ٹوٹ پھوٹ کو روکنے کے لیے باقاعدہ نگرانی اور دیکھ بھال ضروری ہے۔

دوسری طرف، مستقل میگنےٹ کی عام طور پر لمبی عمر ہوتی ہے اور ان کی کم سے کم دیکھ بھال کی ضرورت ہوتی ہے۔ وہ اپنی مقناطیسی خصوصیات کو برقرار رکھنے کے لیے بیرونی توانائی کے ذرائع پر انحصار نہیں کرتے، وقت کے ساتھ انحطاط کے خطرے کو کم کرتے ہیں۔ جب کہ مستقل میگنےٹ آہستہ آہستہ بعض حالات میں اپنی مقناطیسیت کھو سکتے ہیں، یہ عمل عام طور پر سست ہوتا ہے اور طویل عرصے تک ہوتا ہے۔ مضبوط مواد سے بنائے گئے اعلیٰ معیار کے مستقل میگنےٹ کی عمر کئی دہائیوں پر محیط ہو سکتی ہے، جس سے وہ ان ایپلی کیشنز کے لیے قابل اعتماد انتخاب بن جاتے ہیں جن کے لیے مستقل مقناطیسی فیلڈ کی ضرورت ہوتی ہے۔

نتیجہ

برقی مقناطیس اور مستقل میگنےٹ کے درمیان تضاد ان کی خصوصیات، استعمال اور ماحولیاتی اثرات کے درمیان پیچیدہ تعامل کو نمایاں کرتا ہے۔ طبی امیجنگ، صنعتی مشینری، اور نقل و حمل کے نظام جیسے ایپلی کیشنز میں برقی مقناطیس بہت اہم ہیں کیونکہ وہ ایڈجسٹ اور ریگولیٹڈ مقناطیسی فیلڈ فراہم کرتے ہیں۔ درحقیقت، انہیں توانائی کے ذرائع کے محتاط کنٹرول اور استعمال کی ضرورت ہوتی ہے کیونکہ ان کی موافقت توانائی کی کھپت کی قیمت پر آتی ہے۔

دوسری طرف، مستقل میگنےٹ ان کے اندرونی اور مستحکم مقناطیسی شعبوں کی وجہ سے مختلف ایپلی کیشنز میں استعمال کیے جاتے ہیں، عام اشیاء جیسے ریفریجریٹر میگنےٹ سے لے کر اہم ٹیکنالوجی جیسے الیکٹرک موٹرز اور ڈیٹا اسٹوریج تک۔ وہ ان حالات میں بہترین کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں جن میں قابل اعتماد، مستقل مقناطیسیت کی ضرورت ہوتی ہے اور توانائی کی کارکردگی کو فروغ دیتے ہیں کیونکہ ان کے مسلسل توانائی کے ان پٹ پر انحصار نہیں ہوتا ہے۔