کیا یکساں کارکردگی اور حجم والے میگنےٹس کی سکشن فورس ایک جیسی ہوتی ہے؟
کیا یکساں کارکردگی اور حجم والے میگنےٹس کی سکشن فورس ایک جیسی ہوتی ہے؟ انٹرنیٹ پر کہا جاتا ہے کہ NdFeB مقناطیس کی سکشن فورس اس کے اپنے وزن سے 640 گنا زیادہ ہے۔ کیا یہ معتبر ہے؟
درحقیقت اس سوال کو الگ کیا جا سکتا ہے، یعنی مقناطیس کی کشش سے کن عوامل کا تعلق ہے۔ سب سے پہلے، یہ واضح ہونا ضروری ہے کہ میگنےٹ میں صرف فیرو میگنیٹک مواد کے لیے جذب کرنے کی قوت ہوتی ہے۔ کمرے کے درجہ حرارت پر صرف تین قسم کے فیرو میگنیٹک مواد ہوتے ہیں، یعنی آئرن، کوبالٹ، نکل اور ان کے مرکبات، اور ان میں غیر فیرو میگنیٹک مواد کے لیے کوئی جذب قوت نہیں ہوتی۔
سکشن کا حساب لگانے کے کچھ فارمولے انٹرنیٹ پر مل سکتے ہیں:
F=k*B²*S/2
F=0.577*S*B²
کیا یہ فارمولے درست ہیں؟ جواب غلط ہے، لیکن رجحان کوئی مسئلہ نہیں ہے. مقناطیس کے سکشن کی شدت کا تعلق مقناطیسی میدان کی طاقت اور جذب کے علاقے سے ہے۔مقناطیسی میدان کی طاقت جتنی زیادہ ہوگی، جذب کرنے کا علاقہ اتنا ہی بڑا اور سکشن اتنا ہی زیادہ ہوگا۔
پھر اگلا سوال یہ ہے کہ کیا ایک ہی حجم کے مقناطیس، جو چپٹے، بیلناکار اور لمبے ہوتے ہیں، ایک ہی سکشن فورس رکھتے ہیں؟ اگر نہیں، تو کس میں سب سے زیادہ سکشن ہے؟
سب سے پہلے، یہ یقینی ہے کہ سکشن پاور ایک ہی نہیں ہے. زیادہ سے زیادہ مقناطیسی توانائی کی مصنوعات کی تعریف سے متعلق ہمیں کس قسم کا سکشن سب سے بڑا ہے۔ جب مقناطیس کا ورکنگ پوائنٹ زیادہ سے زیادہ مقناطیسی توانائی کی مصنوعات کے قریب ہوتا ہے، تو مقناطیس میں زیادہ سے زیادہ کام کرنے والی توانائی ہوتی ہے۔ مقناطیس کی جذب قوت بھی کام کا مظہر ہے، اس لیے متعلقہ سکشن فورس بھی سب سے بڑی ہے۔ یہاں یہ بات ذہن نشین رہے کہ متوجہ شے کا مقناطیسی قطب کے سائز کو مکمل طور پر ڈھانپنے کے لیے کافی بڑا ہونا ضروری ہے، تاکہ متوجہ چیز کے مواد، سائز، شکل اور دیگر عوامل کو نظر انداز کیا جا سکے۔
یہ کیسے طے کیا جائے کہ آیا مقناطیس کا ورکنگ پوائنٹ زیادہ سے زیادہ مقناطیسی توانائی کے جمع ہونے کے مقام پر ہے۔ جب مقناطیس جذب شدہ مواد کے ساتھ براہ راست جذب کی حالت میں ہوتا ہے، تو اس کی جذب قوت کا انحصار ہوا کے خلا کے مقناطیسی میدان اور جذب کے علاقے کے سائز پر ہوتا ہے۔ ایک بیلناکار مقناطیس کو مثال کے طور پر لیتے ہوئے، جب H/D≈0.6، اس کا مرکز Pc≈1، جو زیادہ سے زیادہ مقناطیسی توانائی کی پیداوار پر ہے زیادہ سے زیادہ سکشن پاور آپریٹنگ پوائنٹ کے قریب ہے۔ یہ اس قانون کے مطابق بھی ہے کہ میگنےٹ عام طور پر جذب کرنے والے کے طور پر نسبتاً فلیٹ ہونے کے لیے ڈیزائن کیے جاتے ہیں۔ مثال کے طور پر N35 D10*6 مقناطیس کو لے کر، FEA سمولیشن کے ذریعے، یہ اندازہ لگایا جا سکتا ہے کہ لوہے کی پلیٹ کی سکشن فورس تقریباً 27N ہے، تقریباً اسی حجم والے مقناطیس کی زیادہ سے زیادہ قیمت تک پہنچ جاتی ہے، جو کہ اس کا اپنا 780 گنا ہے۔ وزن
مربع مقناطیس سرکلر مقناطیس کی طرح ہے۔ جب اسے جذب شدہ مواد کے ساتھ براہ راست جذب کیا جاتا ہے، مرکز Pc≈1، یعنی یہ زیادہ سے زیادہ مقناطیسی توانائی کی مصنوعات کے ورکنگ پوائنٹ کے قریب ہوتا ہے، اور سکشن فورس اسی حجم کے ساتھ مقناطیس کی زیادہ سے زیادہ قدر تک پہنچ جائے گی، جیسے جیسا کہ 10*10*6.5 یا 15*10*8۔
بلاشبہ، اوپر صرف مقناطیس کے واحد قطب کی جذب حالت ہے۔ اگر یہ کثیر قطب میگنیٹائزیشن ہے تو سکشن فورس بالکل مختلف ہوگی۔
ایک ہی حجم کے مقناطیس کو کثیر قطبی مقناطیسی بنانے کے بعد سکشن فورس اتنی زیادہ کیوں بدل جاتی ہے؟ وجہ یہ ہے کہ جذب کا علاقہ S بدستور برقرار ہے، اور متوجہ شے سے گزرنے والے مقناطیسی بہاؤ کثافت B کی قدر بہت بڑھ جاتی ہے۔ اسے مندرجہ ذیل مقناطیسی قوت لائن ڈایاگرام سے دیکھا جا سکتا ہے، کثیر قطبی مقناطیسی مقناطیس کے لیے، لوہے کی چادروں سے گزرنے والی مقناطیسی فیلڈ لائنوں کی کثافت نمایاں طور پر بڑھ جاتی ہے۔ پھر بھی مثال کے طور پر N35 D10*6 مقناطیس کو ہی لیں، یہ دوئبرووی میگنیٹائزیشن سے بنا ہے، اور FEA سمولیشن جذب آئرن پلیٹ کی سکشن فورس اپنے وزن سے تقریباً 1100 گنا زیادہ ہے۔
مقناطیس کو ملٹی پول میگنیٹائزیشن میں بنانے کے بعد، ہر قطب زیادہ پتلے مقناطیس کے برابر ہوتا ہے، اور اس کی پی سی ویلیو بدل گئی ہے، اس لیے اب اس کا مجموعی سائز کی پی سی ویلیو کے مطابق حساب نہیں لگایا جا سکتا، اس لیے اس کا بہترین سائز ہے۔ اب H/D≈ 0.6 نہیں، بلکہ ایک چاپلوس مقناطیس ہے، مخصوص سائز کا تعلق کثیر قطبی مقناطیسی طریقہ اور کھمبوں کی تعداد سے ہے۔