MPSC सामान्य विज्ञान - भौतिकशास्त्र (चुंबकत्व: चुंबकीय क्षेत्र, चुंबकीय गुणधर्म)

MPSC राज्यसेवा पूर्व परीक्षा
सामान्य विज्ञान - भौतिकशास्त्र
(चुंबकत्व: चुंबकीय क्षेत्र, चुंबकीय गुणधर्म)

१. चुंबकत्वाची मूलभूत संकल्पना

चुंबकत्व हा पदार्थाचा असा गुणधर्म आहे ज्यामुळे तो इतर पदार्थांना आकर्षित किंवा विकर्षित करतो. चुंबक दोन ध्रुवांचा असतो : उत्तर ध्रुव (N) आणि दक्षिण ध्रुव (S).

समान ध्रुव विकर्षण, असमान ध्रुव आकर्षण.
ध्रुव एकटे अस्तित्वात नसतात (मोनोपोल नाही).
प्रकार : नैसर्गिक (मॅग्नेटाइट - Fe₃O₄), कृत्रिम (बार मॅग्नेट, हॉर्सशू).
चुंबकत्व नष्ट होण्याचे कारण : गरम करणे, धक्का, विद्युत प्रवाह.

MPSC मध्ये प्रश्न : "चुंबकाचे ध्रुव का वेगळे करता येत नाहीत?" → चुंबकीय मोनोपोल अस्तित्वात नाही.

२. चुंबकीय गुणधर्म (Magnetic Properties of Materials)

चुंबकीय क्षेत्रात पदार्थांचे वर्तन वेगवेगळे असते.

प्रकार	वैशिष्ट्ये	उदाहरणे	μ (अपवर्तनांक)
डायामॅग्नेटिक (प्रतिचुंबकीय)	कमकुवत विकर्षण, क्षेत्र रेषा कमी	पाणी, बिस्मथ, तांबे, सोने	μ < १
पॅरामॅग्नेटिक (अनुचुंबकीय)	कमकुवत आकर्षण, क्षेत्र रेषा थोडी जास्त	अॅल्युमिनियम, ऑक्सिजन, प्लॅटिनम	μ > १ (थोडे)
फेरोमॅग्नेटिक (प्रबल चुंबकीय)	प्रबल आकर्षण, क्यूरी तापमानापर्यंत चुंबकीय	लोखंड, निकेल, कोबाल्ट	μ >> १

फेरोमॅग्नेटिक पदार्थ चुंबक बनवता येतात.
क्यूरी तापमान : फेरोमॅग्नेटिक गुणधर्म नष्ट होण्याचे तापमान (लोखंडासाठी ७७०°C).

MPSC साठी महत्त्वाचे : बिस्मथ सर्वात जास्त डायामॅग्नेटिक, लोखंड सर्वात जास्त फेरोमॅग्नेटिक.

३. चुंबकीय क्षेत्र (Magnetic Field)

चुंबक किंवा विद्युत प्रवाहाभोवती असणारे क्षेत्र ज्यात चुंबकीय बल कार्यरत असते.

B = \frac{F}{q v \sin\theta}

(B = चुंबकीय क्षेत्र, एकक : टेस्ला T)

चुंबकीय क्षेत्र रेषा (Magnetic Lines of Force)

उत्तर ध्रुवापासून दक्षिण ध्रुवाकडे (बाहेर).
कधीही छेदत नाहीत.
जवळ असतील तर क्षेत्र प्रबल.
बार मॅग्नेट : ध्रुवाजवळ जवळ, मध्यभागी दूर.
दोन चुंबक : समान ध्रुवांमध्ये विकर्षण रेषा, असमानांमध्ये आकर्षण.

प्रश्न : "चुंबकीय क्षेत्र रेषा बंद वक्र का असतात?" → ध्रुव एकटे नसतात.

४. पृथ्वीचे चुंबकत्व (Terrestrial Magnetism)

पृथ्वी एक प्रबल चुंबकासारखी वागते.

भौगोलिक उत्तर ध्रुवाजवळ चुंबकीय दक्षिण ध्रुव (आकर्षणासाठी).
चुंबकीय विषुववृत्त : चुंबकीय क्षेत्र क्षैतिज.

चुंबकीय घटक

डिक्लिनेशन (Declination) : भौगोलिक मेरिडियन आणि चुंबकीय मेरिडियनमधील कोन.
इन्क्लिनेशन/डिप (Dip) : क्षैतिज समतल आणि एकूण क्षेत्र यांच्यातील कोन.
क्षैतिज घटक (H) : $H = B \cos\theta$

स्थळ	डिप कोन
चुंबकीय विषुववृत्त	०°
चुंबकीय ध्रुव	९०°
भारत (मुंबई)	सुमारे २०-३०°

प्रश्न : "कंपास सुई उत्तर दिशा का दाखवते?" → पृथ्वीचे चुंबकीय क्षेत्र.

५. चुंबक बनवण्याच्या पद्धती

स्पर्श पद्धत (Single/Double Touch)
विद्युत पद्धत (इलेक्ट्रोमॅग्नेट)
प्रेरण पद्धत (चुंबकाजवळ ठेवल्याने)

इलेक्ट्रोमॅग्नेट

विद्युत प्रवाह असलेल्या कुंडलीभोवती लोखंडी कोर ठेवल्यास प्रबल चुंबक.

उपयोग : क्रेन, बेल, रिले, मोटर.
फायदे : गरजेप्रमाणे चालू/बंद, प्रबलता नियंत्रित.

MPSC राज्यसेवा पूर्व परीक्षासामान्य विज्ञान - भौतिकशास्त्र(चुंबकत्व: चुंबकीय क्षेत्र, चुंबकीय गुणधर्म)