সপ্তম শ্রেণী: পরিবেশ ও বিজ্ঞান; অধ্যায় – চুম্বক; ৩ নম্বরের ব্যাখ্যামূলক প্রশ্নোত্তর।
অধ্যায় ৩: চুম্বক (Magnet) — ব্যাখ্যামূলক প্রশ্ন ও উত্তর (মান ৩)
1. চুম্বকের দিশাদায়ী বা দিক নির্দেশক ধর্মটি একটি পরীক্ষার সাহায্যে প্রমাণ করো।
উত্তর:
উপকরণ: একটি দণ্ডচুম্বক, একটি স্ট্যান্ড, সুতো।
পরীক্ষা: দণ্ডচুম্বকটির মাঝখানে সুতো বেঁধে স্ট্যান্ড থেকে এমনভাবে ঝুলিয়ে দেওয়া হলো যাতে চুম্বকটি মাটির সাথে সমান্তরালে থাকে এবং বাধাহীনভাবে ঘুরতে পারে।
পর্যবেক্ষণ: দেখা যাবে চুম্বকটি ঘুরতে ঘুরতে একসময় স্থির হয়ে দাঁড়ায়। এই অবস্থায় চুম্বকটি সর্বদা উত্তর-দক্ষিণ মুখ করে থাকে। চুম্বকটিকে হাত দিয়ে ঘুরিয়ে দিলেও সেটি আবার স্থির হওয়ার পর পুনরায় উত্তর-দক্ষিণ মুখ করেই দাঁড়াবে।
সিদ্ধান্ত: এই পরীক্ষা প্রমাণ করে যে অবাধে ঝুলন্ত চুম্বকের দিক নির্দেশ করার ধর্ম আছে।
উপকরণ: একটি দণ্ডচুম্বক, একটি স্ট্যান্ড, সুতো।
পরীক্ষা: দণ্ডচুম্বকটির মাঝখানে সুতো বেঁধে স্ট্যান্ড থেকে এমনভাবে ঝুলিয়ে দেওয়া হলো যাতে চুম্বকটি মাটির সাথে সমান্তরালে থাকে এবং বাধাহীনভাবে ঘুরতে পারে।
পর্যবেক্ষণ: দেখা যাবে চুম্বকটি ঘুরতে ঘুরতে একসময় স্থির হয়ে দাঁড়ায়। এই অবস্থায় চুম্বকটি সর্বদা উত্তর-দক্ষিণ মুখ করে থাকে। চুম্বকটিকে হাত দিয়ে ঘুরিয়ে দিলেও সেটি আবার স্থির হওয়ার পর পুনরায় উত্তর-দক্ষিণ মুখ করেই দাঁড়াবে।
সিদ্ধান্ত: এই পরীক্ষা প্রমাণ করে যে অবাধে ঝুলন্ত চুম্বকের দিক নির্দেশ করার ধর্ম আছে।
2. “বিকর্ষণই চুম্বকত্বের প্রকৃষ্ট বা নিশ্চিত প্রমাণ”— উক্তিটি ব্যাখ্যা করো।
উত্তর:
একটি চুম্বক যেমন অপর একটি চুম্বকের বিপরীত মেরুকে আকর্ষণ করে, তেমনই যেকোনো চৌম্বক পদার্থকেও (যেমন লোহা) আকর্ষণ করে। তাই কোনো অচেনা দণ্ডকে চুম্বক আকর্ষণ করলে নিশ্চিত হওয়া যায় না যে দণ্ডটি চুম্বক, নাকি কেবলই একটি লোহার টুকরো।
একটি চুম্বক যেমন অপর একটি চুম্বকের বিপরীত মেরুকে আকর্ষণ করে, তেমনই যেকোনো চৌম্বক পদার্থকেও (যেমন লোহা) আকর্ষণ করে। তাই কোনো অচেনা দণ্ডকে চুম্বক আকর্ষণ করলে নিশ্চিত হওয়া যায় না যে দণ্ডটি চুম্বক, নাকি কেবলই একটি লোহার টুকরো।
কিন্তু বিকর্ষণ শুধুমাত্র দুটি চুম্বকের সমমেরুর (উত্তর-উত্তর বা দক্ষিণ-দক্ষিণ) মধ্যেই ঘটে। চুম্বক কোনো সাধারণ চৌম্বক পদার্থকে কখনোই বিকর্ষণ করে না। তাই কোনো অচেনা দণ্ড যদি চুম্বক দ্বারা বিকর্ষিত হয়, তবে নিশ্চিতভাবে বলা যায় যে ওই দণ্ডটি একটি চুম্বক। এজন্যই বলা হয়, আকর্ষণ নয়, বিকর্ষণই চুম্বকত্বের নিশ্চিত প্রমাণ।
3. তড়িৎচুম্বক কীভাবে তৈরি করা হয়? চিত্রসহ বর্ণনা করো।
উত্তর:
উপকরণ: একটি বড় লোহার পেরেক বা দণ্ড, অন্তরিত তামার তার, ব্যাটারি, সুইচ।
পদ্ধতি: লোহার পেরেকটির গায়ে অন্তরিত তামার তারটি স্প্রিং-এর মতো ঘনভাবে জড়াতে হবে। তারের দুই প্রান্ত ব্যাটারির দুই মেরুর সাথে সুইচের মাধ্যমে যুক্ত করতে হবে।
পর্যবেক্ষণ: সুইচ অন করে তড়িৎ প্রবাহ পাঠালে দেখা যাবে পেরেকটি ছোট ছোট আলপাইন বা লোহার গুঁড়োকে আকর্ষণ করছে। অর্থাৎ পেরেকটি চুম্বকে পরিণত হয়েছে। সুইচ অফ করলে আকর্ষণ ক্ষমতা চলে যায়। এভাবেই তড়িৎচুম্বক তৈরি হয়।
উপকরণ: একটি বড় লোহার পেরেক বা দণ্ড, অন্তরিত তামার তার, ব্যাটারি, সুইচ।
পদ্ধতি: লোহার পেরেকটির গায়ে অন্তরিত তামার তারটি স্প্রিং-এর মতো ঘনভাবে জড়াতে হবে। তারের দুই প্রান্ত ব্যাটারির দুই মেরুর সাথে সুইচের মাধ্যমে যুক্ত করতে হবে।
পর্যবেক্ষণ: সুইচ অন করে তড়িৎ প্রবাহ পাঠালে দেখা যাবে পেরেকটি ছোট ছোট আলপাইন বা লোহার গুঁড়োকে আকর্ষণ করছে। অর্থাৎ পেরেকটি চুম্বকে পরিণত হয়েছে। সুইচ অফ করলে আকর্ষণ ক্ষমতা চলে যায়। এভাবেই তড়িৎচুম্বক তৈরি হয়।
4. পৃথিবী যে নিজেই একটি বিরাট চুম্বক, তার স্বপক্ষে দুটি যুক্তি বা প্রমাণ দাও।
উত্তর:
(i) ঝুলন্ত চুম্বকের আচরণ: একটি দণ্ডচুম্বককে অবাধে ঝুলিয়ে দিলে তা সর্বদা উত্তর-দক্ষিণ মুখ করে থাকে। পৃথিবীর নিজস্ব চৌম্বক ক্ষেত্র আছে বলেই এটি সম্ভব হয়। পৃথিবীর চৌম্বক উত্তর মেরু চুম্বকের দক্ষিণ মেরুকে এবং পৃথিবীর দক্ষিণ মেরু চুম্বকের উত্তর মেরুকে আকর্ষণ করে নির্দিষ্ট দিকে রাখে।
(ii) লোহার দণ্ডে চুম্বকত্ব সৃষ্টি: একটি কাঁচা লোহার দণ্ডকে দীর্ঘকাল ধরে উত্তর-দক্ষিণ মুখ করে মাটির নিচে পুঁতে রাখলে দেখা যায় দণ্ডটিতে ক্ষীণ চুম্বকত্বের সৃষ্টি হয়েছে। পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্রের আবেশের ফলেই এটি ঘটে।
[attachment_0](attachment)
(i) ঝুলন্ত চুম্বকের আচরণ: একটি দণ্ডচুম্বককে অবাধে ঝুলিয়ে দিলে তা সর্বদা উত্তর-দক্ষিণ মুখ করে থাকে। পৃথিবীর নিজস্ব চৌম্বক ক্ষেত্র আছে বলেই এটি সম্ভব হয়। পৃথিবীর চৌম্বক উত্তর মেরু চুম্বকের দক্ষিণ মেরুকে এবং পৃথিবীর দক্ষিণ মেরু চুম্বকের উত্তর মেরুকে আকর্ষণ করে নির্দিষ্ট দিকে রাখে।
(ii) লোহার দণ্ডে চুম্বকত্ব সৃষ্টি: একটি কাঁচা লোহার দণ্ডকে দীর্ঘকাল ধরে উত্তর-দক্ষিণ মুখ করে মাটির নিচে পুঁতে রাখলে দেখা যায় দণ্ডটিতে ক্ষীণ চুম্বকত্বের সৃষ্টি হয়েছে। পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্রের আবেশের ফলেই এটি ঘটে।
[attachment_0](attachment)
5. আকর্ষণের পূর্বে আবেশ হয়— চিত্রসহ ব্যাখ্যা করো।
উত্তর:
একটি চুম্বকের উত্তর মেরুকে ($N$) একটি লোহার দণ্ডের কাছে আনলে, চুম্বকটি প্রথমে লোহার দণ্ডটিকে আবেশিত করে।
আবেশের ফলে লোহার দণ্ডের নিকটবর্তী প্রান্তে বিপরীত মেরু অর্থাৎ দক্ষিণ মেরু ($S$) এবং দূরবর্তী প্রান্তে সমমেরু অর্থাৎ উত্তর মেরু ($N$) সৃষ্টি হয়।
আমরা জানি, বিপরীত মেরু পরস্পরকে আকর্ষণ করে। তাই চুম্বকের উত্তর মেরু লোহার দণ্ডের নবসৃষ্ট দক্ষিণ মেরুকে আকর্ষণ করে। এই ঘটনা প্রমাণ করে যে, চুম্বক কোনো চৌম্বক পদার্থকে আকর্ষণ করার ঠিক আগের মুহূর্তে সেটিকে চুম্বকে পরিণত করে নেয়। অর্থাৎ, আকর্ষণের পূর্বেই আবেশ ঘটে।
[attachment_1](attachment)
একটি চুম্বকের উত্তর মেরুকে ($N$) একটি লোহার দণ্ডের কাছে আনলে, চুম্বকটি প্রথমে লোহার দণ্ডটিকে আবেশিত করে।
আবেশের ফলে লোহার দণ্ডের নিকটবর্তী প্রান্তে বিপরীত মেরু অর্থাৎ দক্ষিণ মেরু ($S$) এবং দূরবর্তী প্রান্তে সমমেরু অর্থাৎ উত্তর মেরু ($N$) সৃষ্টি হয়।
আমরা জানি, বিপরীত মেরু পরস্পরকে আকর্ষণ করে। তাই চুম্বকের উত্তর মেরু লোহার দণ্ডের নবসৃষ্ট দক্ষিণ মেরুকে আকর্ষণ করে। এই ঘটনা প্রমাণ করে যে, চুম্বক কোনো চৌম্বক পদার্থকে আকর্ষণ করার ঠিক আগের মুহূর্তে সেটিকে চুম্বকে পরিণত করে নেয়। অর্থাৎ, আকর্ষণের পূর্বেই আবেশ ঘটে।
[attachment_1](attachment)
6. স্থায়ী চুম্বক ও তড়িৎচুম্বকের (অস্থায়ী চুম্বক) মধ্যে তিনটি পার্থক্য লেখো।
উত্তর:
| বিষয় | স্থায়ী চুম্বক | তড়িৎচুম্বক |
| ১. উপাদান | সাধারণত ইস্পাত দিয়ে তৈরি হয়। | কাঁচা লোহা (Soft Iron) দিয়ে তৈরি হয়। |
| ২. স্থায়িত্ব | চুম্বকত্ব দীর্ঘস্থায়ী, সহজে নষ্ট হয় না। | তড়িৎ প্রবাহ যতক্ষণ চলে, ততক্ষণই চুম্বকত্ব থাকে। |
| ৩. শক্তি নিয়ন্ত্রণ | এর আকর্ষণ ক্ষমতা ইচ্ছামতো বাড়ানো বা কমানো যায় না। | তড়িৎ প্রবাহের মাত্রা বা তারের পাকসংখ্যা বাড়িয়ে এর শক্তি বাড়ানো যায়। |
7. একটি দণ্ডচুম্বকের মেরু অঞ্চল ও উদাসীন অঞ্চল বলতে কী বোঝো?
উত্তর:
মেরু অঞ্চল: চুম্বকের দুই প্রান্তের যে সামান্য অংশে চুম্বকের আকর্ষণ ক্ষমতা সবচেয়ে বেশি থাকে, তাকে মেরু অঞ্চল বলে। এই অঞ্চলেই চুম্বকের উত্তর ও দক্ষিণ মেরু অবস্থান করে।
উদাসীন অঞ্চল: চুম্বকের দুই মেরুর ঠিক মাঝখানের অংশে আকর্ষণ ক্ষমতা প্রায় থাকে না বললেই চলে। এই অংশটিকে উদাসীন অঞ্চল (Neutral Zone) বলে। লোহাচুর পরীক্ষায় দেখা যায়, চুম্বকের মাঝখানে কোনো লোহাচুর আটকে থাকে না।
মেরু অঞ্চল: চুম্বকের দুই প্রান্তের যে সামান্য অংশে চুম্বকের আকর্ষণ ক্ষমতা সবচেয়ে বেশি থাকে, তাকে মেরু অঞ্চল বলে। এই অঞ্চলেই চুম্বকের উত্তর ও দক্ষিণ মেরু অবস্থান করে।
উদাসীন অঞ্চল: চুম্বকের দুই মেরুর ঠিক মাঝখানের অংশে আকর্ষণ ক্ষমতা প্রায় থাকে না বললেই চলে। এই অংশটিকে উদাসীন অঞ্চল (Neutral Zone) বলে। লোহাচুর পরীক্ষায় দেখা যায়, চুম্বকের মাঝখানে কোনো লোহাচুর আটকে থাকে না।
8. কীভাবে একটি চুম্বকের মেরু নির্ণয় করবে?
উত্তর:
একটি জানা চুম্বক (যার মেরু চিহ্নিত করা আছে) নিয়ে অচেনা চুম্বকটির মেরু নির্ণয় করা সম্ভব।
১. অচেনা চুম্বকটিকে সুতো দিয়ে ঝুলিয়ে দেওয়া হলো।
২. এবার জানা চুম্বকটির উত্তর মেরু ($N$) অচেনা চুম্বকটির একটি প্রান্তের কাছে আনা হলো।
৩. যদি বিকর্ষণ হয়, তবে অচেনা চুম্বকের ওই প্রান্তটি উত্তর মেরু ($N$)। আর যদি আকর্ষণ হয়, তবে ওই প্রান্তটি দক্ষিণ মেরু ($S$) হতে পারে (যদিও নিশ্চিত হওয়ার জন্য অন্য প্রান্ত দিয়ে বিকর্ষণ পরীক্ষা করা উচিত)।
একটি জানা চুম্বক (যার মেরু চিহ্নিত করা আছে) নিয়ে অচেনা চুম্বকটির মেরু নির্ণয় করা সম্ভব।
১. অচেনা চুম্বকটিকে সুতো দিয়ে ঝুলিয়ে দেওয়া হলো।
২. এবার জানা চুম্বকটির উত্তর মেরু ($N$) অচেনা চুম্বকটির একটি প্রান্তের কাছে আনা হলো।
৩. যদি বিকর্ষণ হয়, তবে অচেনা চুম্বকের ওই প্রান্তটি উত্তর মেরু ($N$)। আর যদি আকর্ষণ হয়, তবে ওই প্রান্তটি দক্ষিণ মেরু ($S$) হতে পারে (যদিও নিশ্চিত হওয়ার জন্য অন্য প্রান্ত দিয়ে বিকর্ষণ পরীক্ষা করা উচিত)।
9. তড়িৎচুম্বকের শক্তি কীভাবে বাড়ানো যায়?
উত্তর: তড়িৎচুম্বকের শক্তি প্রধানত তিনটি উপায়ে বাড়ানো যায়:
(i) তড়িৎ প্রবাহ বৃদ্ধি: কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহের মাত্রা বাড়ালে চুম্বকত্ব বৃদ্ধি পায়।
(ii) পাকসংখ্যা বৃদ্ধি: লোহার দণ্ডের ওপর জড়ানো তারের পাকসংখ্যা বাড়ালে চুম্বক শক্তিশালী হয়।
(iii) মজ্জার আকৃতি: সোজা দণ্ডের পরিবর্তে ‘U’ আকৃতির বা অশ্বখুরাকৃতি মজ্জা ব্যবহার করলে দুই মেরু কাছাকাছি আসে এবং আকর্ষণ ক্ষমতা বাড়ে।
(i) তড়িৎ প্রবাহ বৃদ্ধি: কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহের মাত্রা বাড়ালে চুম্বকত্ব বৃদ্ধি পায়।
(ii) পাকসংখ্যা বৃদ্ধি: লোহার দণ্ডের ওপর জড়ানো তারের পাকসংখ্যা বাড়ালে চুম্বক শক্তিশালী হয়।
(iii) মজ্জার আকৃতি: সোজা দণ্ডের পরিবর্তে ‘U’ আকৃতির বা অশ্বখুরাকৃতি মজ্জা ব্যবহার করলে দুই মেরু কাছাকাছি আসে এবং আকর্ষণ ক্ষমতা বাড়ে।
10. একটি দণ্ডচুম্বককে ভেঙে টুকরো করলে কী হবে? এটি থেকে চুম্বকত্ব সম্পর্কে কী সিদ্ধান্ত নেওয়া যায়?
উত্তর:
একটি দণ্ডচুম্বককে মাঝখান দিয়ে ভেঙে ফেললে দেখা যাবে প্রতিটি টুকরো এক একটি পূর্ণাঙ্গ চুম্বকে পরিণত হয়েছে। প্রতিটি টুকরোতেই নতুন করে উত্তর ও দক্ষিণ মেরু সৃষ্টি হয়। এই ভাঙা টুকরোগুলোকে আবার ভাঙলেও একই ঘটনা ঘটবে।
সিদ্ধান্ত: এই পরীক্ষা থেকে সিদ্ধান্ত নেওয়া যায় যে, চুম্বকের একক মেরুর কোনো অস্তিত্ব নেই। মেরু দুটি সর্বদা জোড়ায় জোড়ায় অবস্থান করে। এটি চুম্বকের আণবিক তত্ত্বকেও সমর্থন করে।
একটি দণ্ডচুম্বককে মাঝখান দিয়ে ভেঙে ফেললে দেখা যাবে প্রতিটি টুকরো এক একটি পূর্ণাঙ্গ চুম্বকে পরিণত হয়েছে। প্রতিটি টুকরোতেই নতুন করে উত্তর ও দক্ষিণ মেরু সৃষ্টি হয়। এই ভাঙা টুকরোগুলোকে আবার ভাঙলেও একই ঘটনা ঘটবে।
সিদ্ধান্ত: এই পরীক্ষা থেকে সিদ্ধান্ত নেওয়া যায় যে, চুম্বকের একক মেরুর কোনো অস্তিত্ব নেই। মেরু দুটি সর্বদা জোড়ায় জোড়ায় অবস্থান করে। এটি চুম্বকের আণবিক তত্ত্বকেও সমর্থন করে।
11. চুম্বক রক্ষক (Magnetic Keeper) কী? এটি কেন ব্যবহার করা হয়?
উত্তর:
সংজ্ঞা: চুম্বককে ব্যবহার না করার সময় তার চুম্বকত্ব বজায় রাখার জন্য চুম্বকের দুই মেরুতে যে কাঁচা লোহার পাত বা দণ্ড আটকে রাখা হয়, তাকে চুম্বক রক্ষক বলে।
ব্যবহারের কারণ: চুম্বক দীর্ঘকাল ফেলে রাখলে বা নিজের মেরুগুলির প্রভাবে তার চুম্বকত্ব ধীরে ধীরে নষ্ট হয়ে যায় (একে স্ব-চুম্বকহীনতা বলে)। চুম্বক রক্ষক ব্যবহার করলে চুম্বকের বলরেখাগুলি ওই কাঁচা লোহার মধ্য দিয়ে বদ্ধ পথ তৈরি করে, ফলে চুম্বকত্ব নষ্ট হয় না।
সংজ্ঞা: চুম্বককে ব্যবহার না করার সময় তার চুম্বকত্ব বজায় রাখার জন্য চুম্বকের দুই মেরুতে যে কাঁচা লোহার পাত বা দণ্ড আটকে রাখা হয়, তাকে চুম্বক রক্ষক বলে।
ব্যবহারের কারণ: চুম্বক দীর্ঘকাল ফেলে রাখলে বা নিজের মেরুগুলির প্রভাবে তার চুম্বকত্ব ধীরে ধীরে নষ্ট হয়ে যায় (একে স্ব-চুম্বকহীনতা বলে)। চুম্বক রক্ষক ব্যবহার করলে চুম্বকের বলরেখাগুলি ওই কাঁচা লোহার মধ্য দিয়ে বদ্ধ পথ তৈরি করে, ফলে চুম্বকত্ব নষ্ট হয় না।
12. কী কী কারণে একটি চুম্বকের চুম্বকত্ব নষ্ট হয়ে যেতে পারে? (সতর্কতা)
উত্তর:
১. চুম্বককে খুব বেশি গরম করলে বা আগুনে পোড়ালে।
২. হাতুড়ি দিয়ে আঘাত করলে বা উপর থেকে শক্ত মেঝের ওপর বারবার ফেলে দিলে।
৩. চুম্বকগুলিকে সঠিক পদ্ধতিতে সংরক্ষণ না করলে (যেমন— সমমেরু পাশাপাশি রেখে দিলে)।
৪. তড়িৎচুম্বকের ক্ষেত্রে তড়িৎ প্রবাহ বন্ধ করে দিলে।
১. চুম্বককে খুব বেশি গরম করলে বা আগুনে পোড়ালে।
২. হাতুড়ি দিয়ে আঘাত করলে বা উপর থেকে শক্ত মেঝের ওপর বারবার ফেলে দিলে।
৩. চুম্বকগুলিকে সঠিক পদ্ধতিতে সংরক্ষণ না করলে (যেমন— সমমেরু পাশাপাশি রেখে দিলে)।
৪. তড়িৎচুম্বকের ক্ষেত্রে তড়িৎ প্রবাহ বন্ধ করে দিলে।
13. প্রাকৃতিক ও কৃত্রিম চুম্বকের মধ্যে তিনটি পার্থক্য লেখো।
উত্তর:
| বিষয় | প্রাকৃতিক চুম্বক | কৃত্রিম চুম্বক |
| ১. উৎস | প্রকৃতিতে খনি থেকে পাথর হিসেবে পাওয়া যায়। | ল্যাবরেটরিতে কৃত্রিম উপায়ে তৈরি করা হয়। |
| ২. আকৃতি | নির্দিষ্ট কোনো আকার থাকে না, এবড়োখেবড়ো হয়। | নির্দিষ্ট ও সুবিধাজনক আকারের (দণ্ড, ‘U’ আকৃতি) হয়। |
| ৩. শক্তি | আকর্ষণ ক্ষমতা খুব কম। | আকর্ষণ ক্ষমতা অনেক বেশি এবং শক্তিশালী। |
14. “এক স্পর্শ” পদ্ধতিতে কীভাবে একটি লোহার দণ্ডকে চুম্বকে পরিণত করবে?
উত্তর:
একটি লোহার দণ্ডকে টেবিলের ওপর রাখা হলো। এবার একটি শক্তিশালী দণ্ডচুম্বকের যেকোনো একটি মেরু (ধরি উত্তর মেরু) লোহার দণ্ডের এক প্রান্ত থেকে অন্য প্রান্ত পর্যন্ত ঘষে নিয়ে যাওয়া হলো।
চুম্বকটিকে তুলে আবার প্রথম প্রান্তে এনে একইভাবে ঘষতে হবে। এই প্রক্রিয়াটি বেশ কয়েকবার (৩০-৪০ বার) একই দিকে করলে লোহার দণ্ডটি একটি চুম্বকে পরিণত হবে। যে প্রান্ত থেকে ঘষা শুরু হয়েছিল সেখানে উত্তর মেরু এবং শেষ প্রান্তে দক্ষিণ মেরুর সৃষ্টি হবে।
একটি লোহার দণ্ডকে টেবিলের ওপর রাখা হলো। এবার একটি শক্তিশালী দণ্ডচুম্বকের যেকোনো একটি মেরু (ধরি উত্তর মেরু) লোহার দণ্ডের এক প্রান্ত থেকে অন্য প্রান্ত পর্যন্ত ঘষে নিয়ে যাওয়া হলো।
চুম্বকটিকে তুলে আবার প্রথম প্রান্তে এনে একইভাবে ঘষতে হবে। এই প্রক্রিয়াটি বেশ কয়েকবার (৩০-৪০ বার) একই দিকে করলে লোহার দণ্ডটি একটি চুম্বকে পরিণত হবে। যে প্রান্ত থেকে ঘষা শুরু হয়েছিল সেখানে উত্তর মেরু এবং শেষ প্রান্তে দক্ষিণ মেরুর সৃষ্টি হবে।
15. মেরিনার্স কম্পাস বা নাবিক কম্পাসের বর্ণনা ও ব্যবহার লেখো।
উত্তর:
বর্ণনা: মেরিনার্স কম্পাসে একটি চুম্বক শলাকা থাকে যার নিচে একটি দিক নির্দেশক কার্ড (যাতে $N, S, E, W$ ইত্যাদি দিক লেখা থাকে) আটকানো থাকে। শলাকা ও কার্ডটি একটি সূক্ষ্ম কাঁটার ওপর এমনভাবে বসানো থাকে যাতে এটি অনুভূমিকভাবে ঘুরতে পারে। পুরো ব্যবস্থাটি একটি অচৌম্বক ধাতুর বাক্সে রাখা থাকে যাতে বাতাস বা জলের ঝাপটায় ক্ষতি না হয়।
ব্যবহার: গভীর সমুদ্রে জাহাজ বা সাবমেরিন চালানোর সময় সঠিক দিক নির্ণয় করতে নাবিকরা এই কম্পাস ব্যবহার করেন।
বর্ণনা: মেরিনার্স কম্পাসে একটি চুম্বক শলাকা থাকে যার নিচে একটি দিক নির্দেশক কার্ড (যাতে $N, S, E, W$ ইত্যাদি দিক লেখা থাকে) আটকানো থাকে। শলাকা ও কার্ডটি একটি সূক্ষ্ম কাঁটার ওপর এমনভাবে বসানো থাকে যাতে এটি অনুভূমিকভাবে ঘুরতে পারে। পুরো ব্যবস্থাটি একটি অচৌম্বক ধাতুর বাক্সে রাখা থাকে যাতে বাতাস বা জলের ঝাপটায় ক্ষতি না হয়।
ব্যবহার: গভীর সমুদ্রে জাহাজ বা সাবমেরিন চালানোর সময় সঠিক দিক নির্ণয় করতে নাবিকরা এই কম্পাস ব্যবহার করেন।
16. তড়িৎচুম্বক তৈরিতে ইস্পাত ব্যবহার করা হয় না কেন?
উত্তর:
তড়িৎচুম্বকের মূল ধর্ম হলো— তড়িৎ প্রবাহ চললে এটি চুম্বকের মতো আচরণ করবে এবং প্রবাহ বন্ধ হলে সাথে সাথে চুম্বকত্ব হারিয়ে ফেলবে (যেমন- ইলেকট্রিক বেল বা ক্রেনে প্রয়োজন)।
কাঁচা লোহার ক্ষেত্রে এটি সহজেই হয়। কিন্তু ইস্পাতের চুম্বক ধারণ ক্ষমতা (Retentivity) খুব বেশি। ইস্পাত দিয়ে তড়িৎচুম্বক বানালে, প্রবাহ বন্ধ করার পরেও এটিতে অনেকটা চুম্বকত্ব থেকে যায় এবং এটি স্থায়ী চুম্বকে পরিণত হতে চায়। ফলে তড়িৎচুম্বকের উদ্দেশ্য সফল হয় না।
তড়িৎচুম্বকের মূল ধর্ম হলো— তড়িৎ প্রবাহ চললে এটি চুম্বকের মতো আচরণ করবে এবং প্রবাহ বন্ধ হলে সাথে সাথে চুম্বকত্ব হারিয়ে ফেলবে (যেমন- ইলেকট্রিক বেল বা ক্রেনে প্রয়োজন)।
কাঁচা লোহার ক্ষেত্রে এটি সহজেই হয়। কিন্তু ইস্পাতের চুম্বক ধারণ ক্ষমতা (Retentivity) খুব বেশি। ইস্পাত দিয়ে তড়িৎচুম্বক বানালে, প্রবাহ বন্ধ করার পরেও এটিতে অনেকটা চুম্বকত্ব থেকে যায় এবং এটি স্থায়ী চুম্বকে পরিণত হতে চায়। ফলে তড়িৎচুম্বকের উদ্দেশ্য সফল হয় না।
17. চুম্বকের ব্যবহারিক জীবনের তিনটি প্রয়োগ উল্লেখ করো।
উত্তর:
১. দিক নির্ণয়: কম্পাসের সাহায্যে দিক নির্ণয় করতে চুম্বক ব্যবহৃত হয়।
২. বৈদ্যুতিক যন্ত্র: ইলেকট্রিক মোটর, ফ্যান, ডায়নামো, লাউড স্পিকার, কলিং বেল তৈরিতে শক্তিশালী চুম্বক ব্যবহৃত হয়।
৩. তথ্য সংরক্ষণ: কম্পিউটারের হার্ডডিস্ক, এটিএম কার্ড বা ক্রেডিট কার্ডের ম্যাগনেটিক স্ট্রিপে তথ্য জমা রাখতে চুম্বক ব্যবহৃত হয়।
১. দিক নির্ণয়: কম্পাসের সাহায্যে দিক নির্ণয় করতে চুম্বক ব্যবহৃত হয়।
২. বৈদ্যুতিক যন্ত্র: ইলেকট্রিক মোটর, ফ্যান, ডায়নামো, লাউড স্পিকার, কলিং বেল তৈরিতে শক্তিশালী চুম্বক ব্যবহৃত হয়।
৩. তথ্য সংরক্ষণ: কম্পিউটারের হার্ডডিস্ক, এটিএম কার্ড বা ক্রেডিট কার্ডের ম্যাগনেটিক স্ট্রিপে তথ্য জমা রাখতে চুম্বক ব্যবহৃত হয়।
18. একটি লোহার দণ্ড এবং একটি চুম্বক দেওয়া আছে। কোনটি চুম্বক তা কীভাবে চিনবে (অন্য কোনো বস্তু ব্যবহার না করে)?
উত্তর:
ধরি দণ্ড দুটি ‘ক’ এবং ‘খ’।
‘ক’ দণ্ডটির এক প্রান্ত ‘খ’ দণ্ডের ঠিক মাঝখানে স্পর্শ করাই। যদি কোনো আকর্ষণ বল অনুভব না হয়, তবে বুঝতে হবে ‘ক’ দণ্ডটি চুম্বক নয়, এটি লোহা। কারণ চুম্বকের মাঝখানে (উদাসীন অঞ্চল) আকর্ষণ থাকে না। আর যদি আকর্ষণ করে, তবে ‘ক’ দণ্ডটি চুম্বক এবং ‘খ’ দণ্ডটি লোহা।
(কারণ: চুম্বকের মেরু লোহাকে আকর্ষণ করবে, কিন্তু লোহার কোনো মেরু বা উদাসীন অঞ্চল নেই, তাই চুম্বকের মাঝখানে ধরলে আকর্ষণ হবে না)।
ধরি দণ্ড দুটি ‘ক’ এবং ‘খ’।
‘ক’ দণ্ডটির এক প্রান্ত ‘খ’ দণ্ডের ঠিক মাঝখানে স্পর্শ করাই। যদি কোনো আকর্ষণ বল অনুভব না হয়, তবে বুঝতে হবে ‘ক’ দণ্ডটি চুম্বক নয়, এটি লোহা। কারণ চুম্বকের মাঝখানে (উদাসীন অঞ্চল) আকর্ষণ থাকে না। আর যদি আকর্ষণ করে, তবে ‘ক’ দণ্ডটি চুম্বক এবং ‘খ’ দণ্ডটি লোহা।
(কারণ: চুম্বকের মেরু লোহাকে আকর্ষণ করবে, কিন্তু লোহার কোনো মেরু বা উদাসীন অঞ্চল নেই, তাই চুম্বকের মাঝখানে ধরলে আকর্ষণ হবে না)।
শেয়ার