گزشتہ باب ‘بجلی’ میں ہم نے برقی رو کے حرارتی اثرات کے بارے میں سیکھا۔ برقی رو کے دیگر کیا اثرات ہو سکتے ہیں؟ ہم جانتے ہیں کہ برقی رو گزارنے والا تار ایک مقناطیس کی طرح برتاؤ کرتا ہے۔ آئیے اس کی تصدیق کے لیے درج ذیل سرگرمی انجام دیتے ہیں۔

سرگرمی 12.1

• ایک سیدھا موٹا تانبے کا تار لیں اور اسے برقی سرکٹ میں نقطوں $X$ اور $Y$ کے درمیان رکھیں، جیسا کہ شکل 12.1 میں دکھایا گیا ہے۔ تار XY کو کاغذ کے مستوی کے عموداً رکھا گیا ہے۔
• ایک چھوٹا کمپاس اس تانبے کے تار کے قریب افقی طور پر رکھیں۔ اس کی سوئی کی پوزیشن دیکھیں۔
• پلگ میں چابی ڈال کر سرکٹ میں سے کرنٹ گزاریں۔
• کمپاس سوئی کی پوزیشن میں تبدیلی مشاہدہ کریں۔

شکل 12.1 دھاتی موصل سے برقی رو گزرنے پر کمپاس سوئی منحرف ہوتی ہے۔

ہم دیکھتے ہیں کہ سوئی منحرف ہو جاتی ہے۔ اس کا کیا مطلب ہے؟ اس کا مطلب ہے کہ تانبے کے تار سے گزرنے والی برقی رو نے ایک مقناطیسی اثر پیدا کیا ہے۔ اس طرح ہم کہہ سکتے ہیں کہ بجلی اور مقناطیس ایک دوسرے سے جڑے ہوئے ہیں۔ پھر، متحرک مقناطیس کے برقی اثر کی ریورس امکان کے بارے میں کیا خیال ہے؟ اس باب میں ہم مقناطیسی میدان اور ایسے برقناطیسی اثرات کا مطالعہ کریں گے۔ ہم برقی مقناطیس (الیکٹرو میگنٹ) کے بارے میں بھی مطالعہ کریں گے جن میں برقی رو کا مقناطیسی اثر شامل ہوتا ہے۔

ہانس کرسچن اورسٹیڈ (1777-1851)

ہانس کرسچن اورسٹیڈ، جو $19^{\text{th }}$ویں صدی کے معروف سائنسدانوں میں سے ایک تھے، نے برقناطیسیت کو سمجھنے میں اہم کردار ادا کیا۔ 1820 میں انہوں نے اتفاقیہ طور پر دریافت کیا کہ جب قریب رکھے دھاتی تار سے برقی رو گزرتی ہے تو کمپاس سوئی منحرف ہو جاتی ہے۔ اس مشاہدے کے ذریعے اورسٹیڈ نے دکھایا کہ بجلی اور مقناطیس باہم متعلقہ مظاہر ہیں۔ ان کی تحقیق نے بعد میں ریڈیو، ٹیلی ویژن اور فائبر آپٹکس جیسی ٹیکنالوجیز کو جنم دیا۔ مقناطیسی میدان کی طاقت کی اکائی ان کے اعزاز میں اورسٹیڈ کہلاتی ہے۔

12.1 مقناطیسی میدان اور میدان کی خطوط

ہم اس حقیقت سے واقف ہیں کہ جب بار مقناطیس کے قریب لایا جاتا ہے تو کمپاس سوئی منحرف ہو جاتی ہے۔ کمپاس سوئی درحقیقت ایک چھوٹا بار مقناطیس ہوتی ہے۔ کمپاس سوئی کے سِروں کی طرف تقریباً شمال اور جنوب کی سمتوں میں اشارہ کرتے ہیں۔ شمال کی طرف اشارہ کرنے والا سرا شمال رُخ یا شمالی قطب کہلاتا ہے۔ جنوب کی طرف اشارہ کرنے والا دوسرا سرا جنوب رُخ یا جنوبی قطب کہلاتا ہے۔ مختلف سرگرمیوں کے ذریعے ہم نے مشاہدہ کیا ہے کہ ایک جیسے قطب ایک دوسرے کو دھکیلتے ہیں، جبکہ مقناطیس کے مختلف قطب ایک دوسرے کو کھینچتے ہیں۔

سرگرمی 12.2

• ڈرائنگ بورڈ پر سفید کاغذ کی ایک شیٹ کو کسی چپکنے والے مادے کی مدد سے فکس کریں۔
• اس کے مرکز میں ایک بار مقناطیس رکھیں۔
• بار مقناطیس کے اردگرد یکساں طور پر کچھ لوہے کے برادے چھڑکیں (شکل 12.2)۔ اس مقصد کے لیے نمک چھڑکنے والا آلہ استعمال کیا جا سکتا ہے۔
• اب بورڈ کو ہلکے سے تھپتھپائیں۔
• آپ کیا مشاہدہ کرتے ہیں؟

شکل 12.2 بار مقناطیس کے قریب لوہے کے برادے میدان کی خطوط کے ساتھ سیدھ میں آ جاتے ہیں۔

لوہے کے برادے ایک نمونے میں خود کو ترتیب دیتے ہیں جیسا کہ شکل 12.2 میں دکھایا گیا ہے۔ لوہے کے برادے ایسے نمونے میں کیوں ترتیب پاتے ہیں؟ یہ نمونہ کیا ظاہر کرتا ہے؟ مقناطیس اپنے اردگرد کے خطے میں اپنا اثر ڈالتا ہے۔ اس لیے لوہے کے برادے ایک قوت محسوس کرتے ہیں۔ اس طرح لگائی گئی قوت لوہے کے برادوں کو ایک نمونے میں ترتیب دینے پر مجبور کرتی ہے۔ وہ خطہ جو کسی مقناطیس کے اردگرد ہوتا ہے، جہاں مقناطیس کی قوت کا پتہ لگایا جا سکتا ہے، کہا جاتا ہے کہ اس میں ایک مقناطیسی میدان ہے۔ وہ خطوط جن کے ساتھ لوہے کے برادے خود کو سیدھ میں لاتے ہیں، مقناطیسی میدان کی خطوط کی نمائندگی کرتے ہیں۔

کیا بار مقناطیس کے اردگرد مقناطیسی میدان کی خطوط حاصل کرنے کے دیگر طریقے ہیں؟ ہاں، آپ خود بار مقناطیس کی میدان کی خطوط کھینچ سکتے ہیں۔

سرگرمی 12.3

• ایک چھوٹا کمپاس اور ایک بار مقناطیس لیں۔
• مقناطیس کو سفید کاغذ کی ایک شیٹ پر رکھیں جو کسی چپکنے والے مادے کی مدد سے ڈرائنگ بورڈ پر فکس ہو۔
• مقناطیس کی حدود نشان زد کریں۔
• کمپاس کو مقناطیس کے شمالی قطب کے قریب رکھیں۔ یہ کیسا برتاؤ کرتا ہے؟ سوئی کا جنوبی قطب مقناطیس کے شمالی قطب کی طرف اشارہ کرتا ہے۔ کمپاس کا شمالی قطب مقناطیس کے شمالی قطب سے دور کی طرف ہوتا ہے۔
• سوئی کے دونوں سروں کی پوزیشن نشان زد کریں۔
• اب سوئی کو ایک نئی پوزیشن پر اس طرح منتقل کریں کہ اس کا جنوبی قبول اس پوزیشن پر آ جائے جو پہلے اس کے شمالی قطب نے گھیری تھی۔
• اس طرح، قدم بہ قدم آگے بڑھیں یہاں تک کہ آپ مقناطیس کے جنوبی قطب تک پہنچ جائیں جیسا کہ شکل 12.3 میں دکھایا گیا ہے۔
• کاغذ پر نشان زد نقطوں کو ایک ہموار منحنی خط سے جوڑیں۔ یہ منحنی خط ایک میدان کی لکیر کی نمائندگی کرتا ہے۔
• اوپر والا طریقہ دہرائیں اور جتنی لکیریں کھینچ سکتے ہیں کھینچیں۔ آپ کو ایک نمونہ ملے گا جیسا کہ شکل 12.4 میں دکھایا گیا ہے۔ یہ لکیریں مقناطیس کے اردگرد مقناطیسی میدان کی نمائندگی کرتی ہیں۔ انہیں مقناطیسی میدان کی خطوط کے نام سے جانا جاتا ہے۔
• کمپاس سوئی میں انحراف کا مشاہدہ کریں جیسے آپ اسے میدان کی ایک لکیر کے ساتھ ساتھ حرکت دیتے ہیں۔ جیسے ہی سوئی قطبین کی طرف لے جائی جاتی ہے انحراف بڑھ جاتا ہے۔

شکل 12.3 کمپاس سوئی کی مدد سے مقناطیسی میدان کی لکیر کھینچنا

شکل 12.4 بار مقناطیس کے اردگرد میدان کی خطوط

مقناطیسی میدان ایک ایسی مقدار ہے جس کی سمت بھی ہوتی ہے اور مقدار بھی۔ مقناطیسی میدان کی سمت وہ سمت لی جاتی ہے جس میں کمپاس سوئی کا شمالی قطب اس کے اندر حرکت کرتا ہے۔ اس لیے روایتاً یہ لیا جاتا ہے کہ میدان کی خطوط شمالی قطب سے نکلتی ہیں اور جنوبی قطب پر ملتی ہیں (شکل 12.4 میں میدان کی خطوط پر \tos نشانات نوٹ کریں)۔ مقناطیس کے اندر، میدان کی خطوط کی سمت اس کے جنوبی قطب سے اس کے شمالی قطب کی طرف ہوتی ہے۔ اس طرح مقناطیسی میدان کی خطوط بند منحنی خطوط ہیں۔

مقناطیسی میدان کی نسبتہ طاقت میدان کی خطوط کی قربت کی ڈگری سے ظاہر ہوتی ہے۔ میدان جتنا مضبوط ہوگا، یعنی کسی دوسرے مقناطیس کے قطب پر لگنے والی قوت اتنی ہی زیادہ ہوگی جہاں میدان کی خطوط گنجان ہوں (شکل 12.4 دیکھیں)۔

کوئی دو میدان کی خطوط ایک دوسرے کو کاٹتی ہوئی نہیں پائی جاتیں۔ اگر وہ ایسا کرتیں، تو اس کا مطلب ہوگا کہ تقاطع کے نقطہ پر، کمپاس سوئی دو سمتوں کی طرف اشارہ کرے گی، جو ممکن نہیں ہے۔

12.2 کرنٹ گزارنے والے موصل کے باعث مقناطیسی میدان

سرگرمی 12.1 میں، ہم نے دیکھا ہے کہ دھاتی موصل سے گزرنے والی برقی رو اس کے اردگرد ایک مقناطیسی میدان پیدا کرتی ہے۔ پیدا ہونے والے میدان کی سمت معلوم کرنے کے لیے آئیے سرگرمی کو درج ذیل طریقے سے دہرائیں -

سرگرمی 12.4

• ایک لمبا سیدھا تانبے کا تار، دو یا تین $1.5 V$ والی سیلز، اور ایک پلگ کی لیں۔ ان سب کو سیریز میں جوڑیں جیسا کہ شکل 12.5 (a) میں دکھایا گیا ہے۔
• سیدھے تار کو کمپاس سوئی کے متوازی اور اس کے اوپر رکھیں۔
• سرکٹ میں کی پلگ کریں۔
• سوئی کے شمالی قطب کے انحراف کی سمت مشاہدہ کریں۔ اگر کرنٹ شمال سے جنوب کی طرف بہتا ہے، جیسا کہ شکل 12.5 (a) میں دکھایا گیا ہے، تو کمپاس سوئی کا شمالی قطب مشرق کی طرف حرکت کرے گا۔
• سرکٹ میں سیل کنکشنز کو تبدیل کریں جیسا کہ شکل 12.5 (b) میں دکھایا گیا ہے۔ اس کے نتیجے میں تانبے کے تار سے گزرنے والی کرنٹ کی سمت بدل جائے گی، یعنی جنوب سے شمال کی طرف۔
• سوئی کے انحراف کی سمت میں تبدیلی مشاہدہ کریں۔ آپ دیکھیں گے کہ اب سوئی مخالف سمت میں حرکت کرتی ہے، یعنی مغرب کی طرف [شکل 12.5 (b)]۔ اس کا مطلب ہے کہ برقی رو کے ذریعے پیدا ہونے والے مقناطیسی میدان کی سمت بھی الٹ جاتی ہے۔

(a)

(b)

شکل 12.5 ایک سادہ برقی سرکٹ جس میں ایک سیدھا تانبے کا تار کمپاس سوئی کے متوازی اور اس کے اوپر رکھا گیا ہے۔ جب کرنٹ کی سمت الٹ دی جاتی ہے تو سوئی میں انحراف مخالف ہو جاتا ہے۔

12.2.1 سیدھے موصل سے گزرنے والی کرنٹ کے باعث مقناطیسی میدان

کرنٹ گزارنے والے موصل کے ذریعے پیدا ہونے والے مقناطیسی میدان کا نمونہ کیا طے کرتا ہے؟ کیا نمونہ موصل کی شکل پر منحصر ہے؟ ہم اس کا جائزہ ایک سرگرمی کے ساتھ لیں گے۔

ہم پہلے کرنٹ گزارنے والے سیدھے موصل کے اردگرد مقناطیسی میدان کے نمونے پر غور کریں گے۔

سرگرمی 12.5

• ایک بیٹری (12 V)، ایک متغیر مزاحمت (یا ریوسٹیٹ)، ایک ایممیٹر (0-5 A)، ایک پلگ کی، رابطہ تاروں اور ایک لمبا سیدھا موٹا تانبے کا تار لیں۔
• موٹے تار کو مرکز سے گزار کر، مستطیل کارڈ بورڈ کے مستوی کے عموداً داخل کریں۔ خیال رکھیں کہ کارڈ بورڈ فکس ہو اور اوپر نیچے نہ سرکے۔
• تانبے کے تار کو عمودی طور پر نقطوں $X$ اور $Y$ کے درمیان جوڑیں، جیسا کہ شکل 12.6 (a) میں دکھایا گیا ہے، بیٹری، پلگ اور کی کے ساتھ سیریز میں۔
• کارڈ بورڈ پر کچھ لوہے کے برادے یکساں طور پر چھڑکیں۔ (اس مقصد کے لیے آپ نمک چھڑکنے والا آلہ استعمال کر سکتے ہیں۔)
• ریوسٹیٹ کے متغیر کو ایک فکس پوزیشن پر رکھیں اور ایممیٹر سے گزرنے والی کرنٹ نوٹ کریں۔
• کی بند کریں تاکہ تار سے کرنٹ گزرے۔ یقینی بنائیں کہ نقطوں $X$ اور $Y$ کے درمیان رکھا گیا تانبے کا تار عمودی طور پر سیدھا رہے۔
• کارڈ بورڈ کو ہلکے سے چند بار تھپتھپائیں۔ لوہے کے برادوں کے نمونے کا مشاہدہ کریں۔ آپ دیکھیں گے کہ لوہے کے برادے تانبے کے تار کے اردگرد ہم مرکز دائرے کا نمونہ دکھاتے ہوئے خود کو سیدھ میں لاتے ہیں (شکل 12.6)۔
• یہ ہم مرکز دائرے کیا ظاہر کرتے ہیں؟ یہ مقناطیسی میدان کی خطوط کی نمائندگی کرتے ہیں۔
• مقناطیسی میدان کی سمت کیسے معلوم کی جا سکتی ہے؟ ایک کمپاس کو ایک دائرے پر ایک نقطہ (مثلاً P) پر رکھیں۔ سوئی کی سمت مشاہدہ کریں۔ کمپاس سوئی کے شمالی قطب کی سمت نقطہ $P$ پر سیدھے تار سے گزرنے والی برقی رو کے ذریعے پیدا ہونے والی میدان کی خطوط کی سمت دے گی۔ ایک تیر سے سمت دکھائیں۔
• کیا مقناطیسی میدان کی خطوط کی سمت الٹ جاتی ہے اگر سیدھے تانبے کے تار سے گزرنے والی کرنٹ کی سمت الٹ دی جائے؟ اسے چیک کریں۔

(a)

(b)

شکل 12.6 (a) ہم مرکز دائرے کا ایک نمونہ جو سیدھے موصل تار کے اردگرد مقناطیسی میدان کی خطوط کو ظاہر کرتا ہے۔ دائرے میں تیر میدان کی خطوط کی سمت دکھاتے ہیں۔ (b) حاصل ہونے والے نمونے کی کلوز اپ۔

اگر تانبے کے تار میں کرنٹ تبدیل کر دی جائے تو دیے گئے نقطہ پر رکھی کمپاس سوئی کے انحراف پر کیا اثر پڑتا ہے؟ یہ دیکھنے کے لیے، تار میں کرنٹ کو مختلف کریں۔ ہم دیکھتے ہیں کہ سوئی میں انحراف بھی بدل جاتا ہے۔ درحقیقت، اگر کرنٹ بڑھائی جائے تو انحراف بھی بڑھ جاتا ہے۔ یہ ظاہر کرتا ہے کہ دیے گئے نقطہ پر پیدا ہونے والے مقناطیسی میدان کی مقدار بڑھ جاتی ہے جیسے جیسے تار سے گزرنے والی کرنٹ بڑھتی ہے۔

اگر کمپاس کو تانبے کے تار سے دور لے جایا جائے لیکن تار سے گزرنے والی کرنٹ ایک جیسی رہے تو سوئی کے انحراف پر کیا اثر پڑتا ہے؟ یہ دیکھنے کے لیے، اب کمپاس کو موصل تار سے دور ایک نقطہ پر رکھیں (مثلاً نقطہ $Q$ پر)۔ آپ کیا تبدیلی مشاہدہ کرتے ہیں؟ ہم دیکھتے ہیں کہ سوئی میں انحراف کم ہو جاتا ہے۔ اس طرح موصل میں دی گئی کرنٹ کے ذریعے پیدا ہونے والا مقناطیسی میدان اس سے دوری کے ساتھ ساتھ کم ہوتا جاتا ہے۔ شکل 12.6 سے، یہ محسوس کیا جا سکتا ہے کہ کرنٹ گزارنے والے سیدھے تار کے اردگرد مقناطیسی میدان کی نمائندگی کرنے والے ہم مرکز دائرے بڑے سے بڑے ہوتے جاتے ہیں جیسے جیسے ہم اس سے دور ہوتے جاتے ہیں۔

12.2.2 دائیں ہاتھ کا انگوٹھے کا اصول

کرنٹ گزارنے والے موصل سے وابستہ مقناطیسی میدان کی سمت معلوم کرنے کا ایک آسان طریقہ شکل 12.7 میں دیا گیا ہے۔

شکل 12.7 دائیں ہاتھ کا انگوٹھے کا اصول

تصور کریں کہ آپ اپنے دائیں ہاتھ میں کرنٹ گزارنے والا سیدھا موصل اس طرح پکڑے ہوئے ہیں کہ انگوٹھا کرنٹ کی سمت کی طرف اشارہ کر رہا ہو۔ پھر آپ کی انگلیاں موصل کے گرد مقناطیسی میدان کی خطوط کی سمت میں لپٹ جائیں گی، جیسا کہ شکل 12.7 میں دکھایا گیا ہے۔ اسے دائیں ہاتھ کے انگوٹھے کا اصول* کہا جاتا ہے۔

مثال 12.1

ایک افقی پاور لائن سے گزرنے والی کرنٹ مشرق سے مغرب کی طرف بہتی ہے۔ اس کے بالکل نیچے اور بالکل اوپر ایک نقطہ پر مقناطیسی میدان کی سمت کیا ہوگی؟

حل

کرنٹ مشرق-مغرب سمت میں ہے۔ دائیں ہاتھ کے انگوٹھے کے اصول کو لاگو کرتے ہوئے، ہم پاتے ہیں کہ مقناطیسی میدان (تار کے نیچے یا اوپر کسی بھی نقطہ پر) مشرقی سرے سے دیکھنے پر، تار کے عموداً ایک مستوی میں گھڑی کی سوئیوں کی سمت میں مڑتا ہے، اور مغربی سرے سے دیکھنے پر، گھڑی کی سوئیوں کے مخالف سمت میں مڑتا ہے۔

12.2.3 سرکلر لوپ سے گزرنے والی کرنٹ کے باعث مقناطیسی میدان

شکل 12.8 کرنٹ گزارنے والے سرکلر لوپ کے ذریعے پیدا ہونے والے میدان کی مقناطیسی میدان کی خطوط

ہم نے اب تک کرنٹ گزارنے والے سیدھے تار کے اردگرد پیدا ہونے والی مقناطیسی میدان کی خطوط کا نمونہ مشاہدہ کیا ہے۔ فرض کریں کہ یہ سیدھا تار سرکلر لوپ کی شکل میں مڑا ہوا ہے اور اس میں سے کرنٹ گزارا جاتا ہے۔ مقناطیسی میدان کی خطوط کیسی نظر آئیں گی؟ ہم جانتے ہیں کہ کرنٹ گزارنے والے سیدھے تار کے ذریعے پیدا ہونے والا مقناطیسی میدان اس سے فاصلے کے الٹ متناسب ہوتا ہے۔ اسی طرح کرنٹ گزارنے والے سرکلر لوپ کے ہر نقطہ پر، اس کے اردگرد مقناطیسی میدان کی نمائندگی کرنے والے ہم مرکز دائرے بڑے سے بڑے ہوتے جائیں گے جیسے جیسے ہم تار سے دور ہوتے جائیں گے (شکل 12.8)۔ جب تک ہم سرکلر لوپ کے مرکز تک پہنچتے ہیں، ان بڑے دائرے کے قوس سیدھی لکیروں کی طرح ظاہر ہوں گے۔ کرنٹ گزارنے والے تار کا ہر نقطہ مقناطیسی میدان کو لوپ کے مرکز میں سیدھی لکیروں کی صورت میں ظاہر کرنے کا باعث بنے گا۔ دائیں ہاتھ کے اصول کو لاگو کر کے، یہ چیک کرنا آسان ہے کہ تار کا ہر حصہ لوپ کے اندر مقناطیسی میدان کی خطوط میں ایک ہی سمت میں حصہ ڈالتا ہے۔

• اس اصول کو میکس ویل کے کارک سکرو اصول کے نام سے بھی جانا جاتا ہے۔ اگر ہم خود کو کرنٹ کی سمت میں کارک سکرو چلاتے ہوئے تصور کریں، تو کارک سکرو کے گھومنے کی سمت مقناطیسی میدان کی سمت ہوگی۔

ہم جانتے ہیں کہ کسی دیے گئے نقطہ پر کرنٹ گزارنے والے تار کے ذریعے پیدا ہونے والا مقناطیسی میدان اس میں سے گزرنے والی کرنٹ پر براہ راست منحصر ہوتا ہے۔ لہٰذا، اگر ایک سرکلر کوائل میں $n$ چکر ہوں، تو پیدا ہونے والا میدان ایک چکر کے ذریعے پیدا ہونے والے میدان سے $n$ گنا زیادہ ہوتا ہے۔ یہ اس لیے ہے کہ ہر سرکلر چکر میں کرنٹ کی سمت ایک جیسی ہوتی ہے، اور ہر چکر کا میدان پھر صرف جمع ہو جاتا ہے۔

سرگرمی 12.6

• ایک مستطیل کارڈ بورڈ لیں جس میں دو سوراخ ہوں۔ بڑی تعداد میں چکروں والی ایک سرکلر کوائل ان میں سے گزار کر، کارڈ بورڈ کے مستوی کے عموداً داخل کریں۔
• کوائل کے سروں کو بیٹری، کی اور ریوسٹیٹ کے ساتھ سیریز میں جوڑیں، جیسا کہ شکل 12.9 میں دکھایا گیا ہے۔
• کارڈ بورڈ پر لوہے کے برادے یکساں طور پر چھڑکیں۔
• کی پلگ کریں۔
• کارڈ بورڈ کو ہلکے سے چند بار تھپتھپائیں۔ کارڈ بورڈ پر ابھرنے والے لوہے کے برادوں کے نمونے نوٹ کریں۔

شکل 12.9 کرنٹ گزارنے والی سرکلر کوائل کے ذریعے پیدا ہونے والا مقناطیسی میدان۔

12.2.4 سولینائیڈ میں کرنٹ کے باعث مقناطیسی میدان

انسولیٹڈ تانبے کے تار کے بہت سے سرکلر چکروں کو قریب قریب سلنڈر کی شکل میں لپیٹنے سے بننے والی کوائل کو سولینائیڈ کہتے ہیں۔ کرنٹ گزارنے والے سولینائیڈ کے اردگرد مقناطیسی میدان کی خطوط کا نمونہ شکل 12.10 میں دکھایا گیا ہے۔ میدان کے نمونے کا بار مقناطیس کے اردگرد مقناطیسی میدان (شکل 12.4) سے موازنہ کریں۔ کیا وہ ایک جیسے نظر آتے ہیں؟ ہاں، وہ ملتے جلتے ہیں۔ درحقیقت، سولینائیڈ کا ایک سرا مقناطیسی شمالی قطب کی طرح برتاؤ کرتا ہے، جبکہ دوسرا جنوبی قطب کی طرح برتاؤ کرتا ہے۔ سولینائیڈ کے اندر میدان کی خطوط متوازی سیدھی لکیروں کی شکل میں ہوتی ہیں۔ یہ ظاہر کرتا ہے کہ مقناطیسی میدان سولینائیڈ کے اندر تمام نقاط پر ایک جیسا ہوتا ہے۔ یعنی، سولینائیڈ کے اندر میدان یکساں ہوتا ہے۔

شکل 12.10 کرنٹ گزارنے والے سولینائیڈ کے ذریعے اور اس کے اردگرد مقناطیسی میدان کی خطوط۔

شکل 12.11 کرنٹ گزارنے والی سولینائیڈ کوائل اس کے اندر موجود سٹیل کی سلاخ کو مقناطیسی بنانے کے لیے استعمال ہوتی ہے - ایک برقی مقناطیس۔

سولینائیڈ کے اندر پیدا ہونے والے مضبوط مقناطیسی میدان کو مقناطیسی مادہ، جیسے سافٹ آئرن کے ٹکڑے کو مقناطیسی بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جب اسے کوائل کے اندر رکھا جائے (شکل 12.11)۔ اس طرح بننے والے مقناطیس کو برقی مقناطیس کہتے ہیں۔

12.3 مقناطیسی میدان میں کرنٹ گزارنے والے موصل پر قوت

ہم نے سیکھا ہے کہ موصل سے بہنے والی برقی رو ایک مقناطیسی میدان پیدا کرتی ہے۔ اس طرح پیدا ہونے والا میدان موصل کے قریب رکھے گئے مقناطیس پر ایک قوت ڈالتا ہے۔ فرانسیسی سائنسدان اینڈری میری ایمپئر (1775-1836) نے تجویز پیش کی کہ مقناطیس کو بھی کرنٹ گزارنے والے موصل پر ایک مساوی اور مخالف قوت ڈالنی چاہیے۔ مقناطیسی میدان کے باعث کرنٹ گزارنے والے موصل پر عمل کرنے والی قوت کو درج ذیل سرگرمی کے ذریعے ظاہر کیا جا سکتا ہے۔

سرگرمی 12.7

• ایک چھوٹی ایلومینیم کی سلاخ $AB$ (تقریباً $5 cm$ کی) لیں۔ دو رابطہ تاروں کا استعمال کرتے ہوئے اسے ایک اسٹینڈ سے افقی طور پر لٹکائیں، جیسا کہ شکل 12.12 میں دکھایا گیا ہے۔
• ایک مضبوط گھوڑے کی نعل والا مقناطیس اس طرح رکھیں کہ سلاخ دونوں قطبین کے درمیان ہو اور مقناطیسی میدان کی سمت اوپر کی طرف ہو۔ اس کے لیے مقناطیس کے شمالی قطب کو ایلومینیم سلاخ کے عمودی طور پر نیچے اور جنوبی قطب کو عمودی طور پر اوپر رکھیں (شکل 12.12)۔
• ایلومینیم سلاخ کو بیٹری، کی اور ریوسٹیٹ کے ساتھ سیریز میں جوڑیں۔
• اب ایلومینیم سلاخ سے سرے $B$ سے سرے $A$ تک کرنٹ گزاریں۔
• آپ کیا مشاہدہ کرتے ہیں؟ مشاہدہ کیا جاتا ہے کہ سلاخ بائیں طرف منتقل ہو جاتی ہے۔ آپ دیکھیں گے کہ سلاخ منتقل ہو جاتی ہے۔
• سلاخ سے گزرنے والی کرنٹ کی سمت الٹیں اور اس کے جابھا کی سمت مشاہدہ کریں۔ اب یہ دائیں طرف ہے۔
• سلاخ کیوں منتقل ہوتی ہے؟

شکل 12.12 کرنٹ گزارنے والی سلاخ، $A B$، اپنی لمبائی اور مقناطیسی میدان کے عموداً ایک قوت محسوس کرتی ہے۔ سادگی کے لیے، مقناطیس کے سپورٹ کو یہاں نہیں دکھایا گیا ہے۔

اوپر والی سرگرمی میں سلاخ کا جابھا اس بات کی طرف اشارہ کرتا ہے کہ جب کرنٹ گزارنے والی ایلومینیم سلاخ کو مقناطیسی میدان میں رکھا جاتا ہے تو اس پر ایک قوت لگتی ہے۔ یہ یہ بھی ظاہر کرتا ہے کہ جب موصل سے گزرنے والی کرنٹ کی سمت الٹ دی جاتی ہے تو قوت کی سمت بھی الٹ جاتی ہے۔ اب مقناطیس کے دونوں قطبین کو آپس میں بدل کر میدان کی سمت کو عمودی طور پر نیچے کی طرف تبدیل کریں۔ یہ ایک بار پھر مشاہدہ کیا جاتا ہے کہ کرنٹ گزارنے والی سلاخ پر عمل کرنے والی قوت کی سمت الٹ جاتی ہے۔ یہ ظاہر کرتا ہے کہ موصل پر قوت کی سمت کرنٹ کی سمت اور مقناطیسی میدان کی سمت پر منحصر ہے۔ تجربات سے ظاہر ہوا ہے کہ سلاخ کا جابھا سب سے زیادہ ہوت