परीक्षा अभ्यास

चुम्बकमा अणु चुम्बकहरू एउटै दिशातिर फर्केर खुला शृङ्खलामा मिलेर बसेका हुन्छन्। घनको हरेक प्रहारले तिनलाई लहरबाट हल्लाइदिन्छ। धेरै पटक हिर्काएपछि तिनीहरू जथाभाबी दिशातिर फर्कन्छन् वा बन्द शृङ्खला बनाउँछन्। यसरी तिनको असर आपसमा काटिन्छ र चुम्बकले आफ्नो चुम्बकत्व गुमाउँछ।

डिप सर्कलको सियो पृथ्वीका चुम्बकीय बलरेखासँग मिलेर बस्छ। चुम्बकीय ध्रुवमा बलरेखा जमिनसँग समकोण बनाउँदै सिधै पृथ्वीभित्र पस्छन् (वा सिधै बाहिर निस्कन्छन्)। यसकारण सियो ठाडो उभिन्छ र क्षितिजसँग 90° को कोण बनाउँछ।

लाइभ, न्युट्रल र अर्थ तारलाई एक नजरमै छुट्याउन सकियोस् भनेर फरक फरक रङका तार प्रयोग गरिन्छ। यसो गर्दा स्विच र फ्युज लाइभ तारमै राख्न सकिन्छ। हरेक तारलाई प्लग वा सकेटको सही पिनमा जोड्न सकिन्छ। केही बिग्रिँदा बिग्रेको तार र त्यसको ठाउँ सजिलै र सुरक्षित रूपमा पत्ता लगाउन सकिन्छ।

उच्च भोल्टेजमा हुने तार लाइभ तार नै हो। फ्युज लाइभ तारमा भएमा फ्युज उड्नेबित्तिकै उपकरण लाइभ आपूर्तिबाट छुट्टिन्छ र उपकरण छुन सुरक्षित हुन्छ। फ्युज न्युट्रल तारमा भएको भए उडेको फ्युजले करेन्ट त रोक्थ्यो तर उपकरण लाइभ तारसँग जोडिएकै रहन्थ्यो। त्यस्तो बेला उपकरण छुँदा करेन्ट लाग्न सक्थ्यो।

चुम्बकको चुम्बकत्व यी अवस्थामा हराउँछ:

• i.चुम्बकलाई तताउँदा,
• ii.हिर्काउँदा वा पटक पटक खसाल्दा,
• iii.यसको वरिपरिको क्वाइलमा अल्टरनेटिङ करेन्ट प्रवाह गर्दा,
• iv.दुईओटा चुम्बकका समान ध्रुव लामो समयसम्म जोडेर राख्दा,
• v.समयसँगै प्राकृतिक रूपमा, विशेष गरी किपरबिना राख्दा।

तताउँदा: चुम्बकलाई तताउँदा यसका अणु चुम्बक जोडले काँप्छन्। यसले गर्दा तिनका समानान्तर लहर (खुला शृङ्खला) टुट्छन् र तिनीहरू फेरि बन्द शृङ्खलामा वा जथाभाबी दिशामा फर्कन्छन्। तिनको असर आपसमा काटिने भएकाले चुम्बकले आफ्नो चुम्बकत्व गुमाउँछ।

चुम्बकत्वको आणविक सिद्धान्त विल्हेल्म वेबरले प्रतिपादन गरेका थिए र जेम्स अल्फ्रेड इविङले परिमार्जन गरेका थिए। यस सिद्धान्तअनुसार:

• i.हरेक चुम्बक तथा चुम्बकीय वस्तु साना साना अणु चुम्बक मिलेर बनेका हुन्छन् र हरेक अणु चुम्बकमा उत्तरी र दक्षिणी ध्रुव हुन्छन्।
• ii.चुम्बक नबनेको चुम्बकीय वस्तुमा अणु चुम्बकहरू बन्द शृङ्खलामा बसेका हुने भएकाले तिनका ध्रुवको असर आपसमा काटिन्छ र वस्तुमा चुम्बकत्व देखिँदैन।
• iii.अणु चुम्बकलाई सबै एउटै दिशातिर फर्काएर खुला शृङ्खलामा मिलाउँदा वस्तु चुम्बक बन्छ। एउटा छेउका खाली उत्तरी ध्रुवहरू मिलेर N ध्रुव र अर्को छेउका खाली दक्षिणी ध्रुवहरू मिलेर S ध्रुव बन्छ।
• iv.सबै अणु चुम्बक मिलेपछि चुम्बकत्व अधिकतम हुन्छ। यसलाई म्याग्नेटिक स्याचुरेसन भनिन्छ।

चित्र: चित्र 8.6 जस्तै चित्र कोर्नुपर्छ: (i) चुम्बक नबनेको छडका लागि साना वाणका बन्द घेरा र (ii) चुम्बकका लागि एउटा छेउमा N र अर्को छेउमा S भएका, सबै एकातिर फर्केका वाणका लहर।

• i.बिजुलीका मोटर, पङ्खा, जेनेरेटर र लाउडस्पिकरमा चुम्बक प्रयोग गरिन्छ।
• ii.दिशा पत्ता लगाउन चुम्बकीय कम्पासमा चुम्बक प्रयोग गरिन्छ।
• iii.कारखाना र बन्दरगाहमा भारी फलाम र कबाडी उचाल्ने क्रेनमा विद्युत् चुम्बक प्रयोग गरिन्छ।

(अरू: अस्पतालका MRI यन्त्र, कम्प्युटरका हार्ड डिस्क, विद्युत् चुम्बकीय ताल्चा, इन्डक्सन चुलो, विद्युत् घन्टी।)

पृथ्वीको चुम्बकत्वलाई भूचुम्बकत्व (पार्थिव चुम्बकत्व) भनिन्छ। पृथ्वीको बाहिरी कोरमा चलिरहेको पग्लिएको फलाम र निकेलमा विद्युत् प्रवाह हुने भएकाले पृथ्वी विशाल चुम्बकजस्तै छ। यसको एउटा चुम्बकीय ध्रुव हरेक भौगोलिक ध्रुवको नजिक पर्छ। पृथ्वीको चुम्बकीय क्षेत्रले गर्दा स्वतन्त्रपूर्वक झुन्ड्याएको चुम्बक उत्तर–दक्षिण फर्केर बस्छ।

• i.भूचुम्बकत्वले गर्दा चुम्बकीय कम्पासले काम गर्छ। पानीजहाज, पनडुब्बी र हवाईजहाजमा दिशा पत्ता लगाउन कम्पास प्रयोग गरिन्छ।
• ii.पृथ्वीको चुम्बकीय क्षेत्रले सौर्य आँधीका हानिकारक चार्ज भएका कणलाई अर्कोतिर मोडेर वा ध्रुवीय क्षेत्रतिर डोर्‍याएर पृथ्वीलाई जोगाउँछ।
• iii.आग्नेय चट्टानमा जमेर बसेको चुम्बकत्वको अध्ययनबाट वैज्ञानिकहरू चट्टानको उमेर अनुमान गर्छन्। चुम्बकीय सर्वेक्षणबाट धातुका खनिज धाउ पनि खोजिन्छन्।

विद्युत् गृहमा उत्पादन भएको विद्युत्लाई प्रसारण लाइन हुँदै मानिसका घरमा पुर्‍याउने र त्यसलाई बत्ती, पङ्खा तथा उपकरणसम्म सुरक्षित रूपमा जोड्ने प्रक्रियालाई गार्हस्थ्य विद्युतीकरण भनिन्छ।

फेज (लाइभ) तार: आपूर्तिबाट करेन्ट ल्याउँछ; जमिनको तुलनामा उच्च भोल्टेजमा (करिब 230 V) हुन्छ; छुँदा खतरनाक करेन्ट लाग्छ; स्विच र फ्युज यसैमा राखिन्छन्; यसको रङ रातो (पुरानो) वा कलेजी (नयाँ) हुन्छ।

न्युट्रल तार: करेन्टलाई आपूर्तितिर फर्काउँछ; करिब शून्य भोल्टेजमा हुन्छ; लाइभ र न्युट्रलबिचको भोल्टेजको फरकले गर्दा करेन्ट बग्छ; यसमा स्विच वा फ्युज राखिँदैन; यसको रङ कालो (पुरानो) वा निलो (नयाँ) हुन्छ; यसलाई पनि छुनुहुँदैन।

पृथ्वीको चुम्बकीय क्षेत्रमा लामो समयसम्म रहेका चुम्बकीय वस्तुका अणु चुम्बक बिस्तारै त्यही क्षेत्रको दिशामा मिलेर बस्छन् र ती वस्तु चुम्बक बन्छन्। उदाहरण:

• i.उत्तर–दक्षिण पारेर लामो समयसम्म जमिनमा गाडिएको फलामको डन्डी चुम्बक बन्छ।
• ii.वर्षौँदेखि उभिएका फलामका पुराना बार, खम्बा र स्तम्भ प्रायः कमजोर चुम्बक भएको भेटिन्छ।
• iii.लोडस्टोनजस्ता प्राकृतिक चुम्बक तथा लाभा चिसिँदा पृथ्वीको चुम्बकीय क्षेत्रसँग मिलेर बस्ने आग्नेय चट्टानका चुम्बकीय खनिज जमिनमा पाइन्छन्।

पृथ्वीको चुम्बकीय क्षेत्र नभएको भए यी वस्तु चुम्बक बन्ने थिएनन्। यसरी यी वस्तु भूचुम्बकत्वको असरले नै चुम्बक बनेका हुन्। (कुनै कुनै लोडस्टोन चट्याङले पनि बलियो चुम्बक बनेका हुन सक्छन्।)

• i.प्लगको कभरको पेच खोल्ने।
• ii.केबलको बाहिरी खोल करिब 3–4 cm काटेर हटाउने र तीनओटा तार छुट्याउने।
• iii.लाइभ, न्युट्रल र अर्थ तार चिनेर हरेकबाट करिब 1–1.5 cm खोल हटाउने।
• iv.हरेक तारका नाङ्गा धागो बटार्ने र टुप्पो अलिकति बाङ्गो पार्ने।
• v.लाइभ तार (रातो वा कलेजी) दायाँपट्टिको पिनमा, न्युट्रल (कालो वा निलो) बायाँपट्टिको पिनमा र अर्थ (हरियो वा पहेँलो-हरियो) माथिल्लो पिनमा जोडेर हरेक पेच कस्ने। (दायाँ र बायाँ प्लगको पछाडिपट्टिबाट हेर्दा।)
• vi.केबलमाथि कर्ड ग्रिप कस्ने।
• vii.कभर फेरि लगाएर पेच कस्ने र प्रयोग गर्नुअघि जाँच्ने।

उपकरणका धातुका जिउलाई (र सकेटका अर्थ पिनलाई) कम अवरोध भएको अर्थ तारले ओसिलो जमिनमा गाडिएको धातुको पातासँग जोड्ने प्रक्रियालाई अर्थिङ भनिन्छ। यसो गर्दा चुहिएको करेन्ट सुरक्षित रूपमा जमिनमा जान्छ।
उपकरणभित्रको लाइभ तारले धातुको जिउलाई छोएमा जिउ लाइभ हुन्छ। अर्थिङ भएमा ठुलो करेन्ट तुरुन्तै जमिनमा जान्छ, फ्युज उड्छ वा MCB झर्छ र उपकरण आपूर्तिबाट छुट्टिन्छ। यसरी अर्थिङले मानिसलाई करेन्ट लाग्नबाट तथा उपकरण र वायरिङलाई बिग्रिन र आगलागीबाट जोगाउँछ। त्यसैले घरको वायरिङमा अर्थिङ आवश्यक छ।

बदलिन सक्छ। चुम्बकीय वस्तुमा अणु चुम्बक सधैँ हुन्छन्, तिनको मिलेर बस्ने क्रम मात्र फरक हुन्छ। वस्तुलाई चुम्बकले रगडेर वा करेन्ट बगिरहेको क्वाइलभित्र राखेर अणु चुम्बकलाई खुला शृङ्खलामा मिलाउँदा वस्तु चुम्बक बन्छ। तताएर, हिर्काएर वा अल्टरनेटिङ करेन्टको सहायताले तिनलाई फेरि बन्द शृङ्खलामा वा जथाभाबी दिशामा खल्बल्याउँदा वस्तुले आफ्नो चुम्बकत्व गुमाउँछ। यसरी फलामको एउटै टुक्रालाई चुम्बक नबनेको अवस्थाबाट चुम्बक र फेरि चुम्बकबाट सादा फलाम बनाउन सकिन्छ। (काठ वा तामाजस्ता अचुम्बकीय वस्तुमा मिलाउने अणु चुम्बक नै नहुने भएकाले तिनलाई चुम्बक बनाउन सकिँदैन।)

हुन्छ। विद्युत् प्रवाहले चुम्बकत्व उत्पन्न गर्छ।
क्रियाकलाप: फलामको किलामा इन्सुलेटेड तामाको तार बेरेर तारका छेउलाई स्विच हुँदै सेलसँग जोडिन्छ (क्रियाकलाप 8.2)। स्विच अन हुँदा किलाले पिन टिप्छ भने अफ हुँदा पिन झर्छन्। क्वाइलमा बग्ने करेन्टले किलालाई चुम्बक, अर्थात् विद्युत् चुम्बक बनाएको हो।
यही सम्बन्धले गर्दा क्वाइलमा बग्ने अल्टरनेटिङ करेन्टले चुम्बकको चुम्बकत्व हटाउन सक्छ (क्रियाकलाप 8.3)। करेन्टको चुम्बकत्व लगातार उल्टिइरहँदा अणु चुम्बक खल्बलिन्छन्।
यो सम्बन्ध उल्टो दिशामा पनि लागु हुन्छ। तारको क्वाइलनजिक चुम्बक चलाउँदा क्वाइलमा करेन्ट बग्छ। जलविद्युत् गृहका जेनेरेटरमा यसरी नै विद्युत् उत्पादन गरिन्छ।

30 दिनको महिना 15 दिनको दोब्बर हुन्छ।

15 दिनमा खपत भएको युनिट = 75
30 दिनमा खपत हुने युनिट = 75 × 2 = 150 युनिट
महसुल = युनिट × दर = 150 × रु. 9.50 = रु. 1,425

$P$ = 25 W = 25/1000 kW = 0.025 kW
$N$ = 8
$t$ = 4 घण्टा 40 मिनेट = 4 + 40/60 h = 4.667 h (ठ्याक्कै 14/3 h)
E.C. = $P \times N \times t$ = 0.025 × 8 × 14/3 = 0.2 × 14/3 = 0.933 युनिट (करिब 0.93 kWh)

एक दिनको युनिट = 8.5 ÷ 30 = 0.2833 kWh
$P$ = 65 W = 0.065 kW, $N$ = 1
E.C. = $P \times N \times t$ बाट: $t$ = E.C. ÷ ($P \times N$) = 0.2833 ÷ 0.065 = 4.36 घण्टा दैनिक (करिब 4 घण्टा 22 मिनेट)

$P$ = 1,500 W = 1.5 kW, $N$ = 14, $t$ = 6.5 h
एक दिनको युनिट = 1.5 × 14 × 6.5 = 136.5 युनिट
एक महिनाको युनिट = 136.5 × 30 = 4,095 युनिट
महसुल = 4,095 × रु. 12.50 = रु. 51,187.50