“बिना घूमे चलने वाली” मोटर? घर पर मैग्लेव ट्रेन बनाकर उसके सिद्धांत को महसूस करें!

मैं साइंस ट्रेनर केन कुवाको हूँ। हर दिन एक नया प्रयोग!

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यह एक ऐसा मज़ेदार प्रयोग है जिसे विज्ञान परियोजना (Science Project) में भी इस्तेमाल किया जा सकता है और जिसके ज़रिए आप समझ सकते हैं कि लीनियर मोटर कार कैसे चलती है।

अगर कोई आपसे कहे कि “एक ऐसी ट्रेन है जो बिना पहियों के 600 किमी/घंटा की रफ्तार से दौड़ सकती है”, तो क्या आप यकीन करेंगे? और सबसे हैरानी की बात यह है कि उसकी ताकत का मूल सिद्धांत केवल एल्यूमिनियम फॉयल और चुंबकों की मदद से घर पर ही दोहराया जा सकता है।

बिना घूमने वाला मोटर — आखिर लीनियर मोटर क्या है?

हम जिन ट्रेनों को रोज़ देखते हैं, वे पहियों के घूमने से आगे बढ़ती हैं। लेकिन लीनियर मोटर कार पहियों को घुमाने के बजाय हवा में तैरते हुए सीधी दिशा में चलती है। जैसा कि इसके नाम से पता चलता है, इसमें ऐसा मोटर होता है जो “लीनियर (linear = सीधी रेखा)” गति पैदा करता है।

सामान्य मोटर बिजली की मदद से धुरी (शाफ्ट) को घुमाकर शक्ति पैदा करते हैं। लेकिन लीनियर मोटर इस घूर्णन वाले चरण को पूरी तरह छोड़ देता है और सीधे सीधी गति उत्पन्न करता है। ऐसा लगता है मानो कोई अदृश्य हाथ उसे आगे धकेल रहा हो। इसकी शांत लेकिन शक्तिशाली चाल बच्चों और बड़ों—दोनों को रोमांचित कर देती है। इस बार हम केवल पाँच साधारण चीज़ों की मदद से लीनियर मोटर के सिद्धांत को अनुभव करने वाला एक शानदार प्रयोग करेंगे। आइए, एल्यूमिनियम फॉयल और चुंबकों की मदद से इस “अदृश्य शक्ति” का रहस्य जानें।

अपना खुद का “लीनियर मोटर बार” बनाइए!

इस प्रयोग में एल्यूमिनियम फॉयल से बनी एक पतली छड़ (बार) चुंबकों के ऊपर आश्चर्यजनक गति से फिसलने लगती है।

विज्ञान की रेसिपी:

• • एल्यूमिनियम फॉयल

• • फेराइट चुंबक ×10 या उससे अधिक (100 येन की दुकानों में आसानी से मिल जाते हैं)

• • प्लास्टिक की लिखने वाली शीट (शिताजिकी)

• • डबल-साइड टेप

• • कैंची

• बैटरी (या हैंड-क्रैंक जनरेटर भी चलेगा)

प्रयोग की विधि:

① चुंबकों को प्लास्टिक शीट पर चिपकाएँ।

डबल-साइड टेप लगाकर सभी चुंबकों को S ध्रुव ऊपर की ओर रखते हुए एक सीधी लाइन में चिपकाएँ।

जितने चाहें उतने लगा सकते हैं, लेकिन कम से कम 10 चुंबक लगाने की सलाह दी जाती है!

② अब शीट को पलट दें और दोनों किनारों पर एल्यूमिनियम फॉयल की रेलें चिपकाएँ।

लगभग 1 सेमी चौड़ी एल्यूमिनियम फॉयल की दो लंबी पट्टियाँ काट लें। शीट को उल्टा करके चुंबकों वाली सतह नीचे रखें। दोनों फॉयल की पट्टियों को चुंबकों की सीधी लाइन के ठीक ऊपर समानांतर रखें और दोनों सिरों को डबल-साइड टेप से चिपका दें।

③ “बार” तैयार करें।

बॉलपॉइंट पेन की रिफिल जैसी किसी पतली चीज़ के चारों ओर एल्यूमिनियम फॉयल लपेटकर लगभग 0.5 सेमी व्यास और 5 सेमी लंबी एक हल्की पाइप बना लें। बिल्कुल यही माप होना ज़रूरी नहीं है।

बस इसे गोल-गोल लपेट दीजिए!

④ बार को रेल पर रखें और उसमें विद्युत धारा प्रवाहित करें।

एल्यूमिनियम की पाइप को रेल पर रखिए और अब उसमें बिजली प्रवाहित कीजिए।

सिर्फ 1.5V की एक बैटरी भी पर्याप्त है। जैसे ही धारा बहती है, बार अविश्वसनीय गति से आगे बढ़ने लगता है! यदि हैंड-क्रैंक जनरेटर का उपयोग करेंगे तो जितनी तेज़ी से आप हैंडल घुमाएँगे, बार भी उतनी ही तेज़ी से फिसलेगा। इसका वीडियो नीचे देखिए।

और सबसे दिलचस्प बात यह है कि यदि बैटरी की दिशा उलट दें, तो बार भी विपरीत दिशा में चलने लगता है। ऐसा लगता है जैसे वह आपकी बात मान रहा हो!

इस रहस्यमयी गति के पीछे काम करती है विद्युतचुंबकीय बल (Electromagnetic Force)। जब एल्यूमिनियम फॉयल (बार) में विद्युत धारा बहती है और वह चुंबकीय क्षेत्र के भीतर होता है, तब उस पर विद्युतचुंबकीय बल लगता है। यही बल उसे चुंबकों की पंक्ति के साथ सीधी दिशा में धकेलता है। चूँकि बल की दिशा धारा की दिशा पर निर्भर करती है, इसलिए बैटरी उलटते ही बार की दिशा भी बदल जाती है।

हथेली पर होने वाला यह छोटा प्रयोग आपको 600 किमी/घंटा की दुनिया से जोड़ देता है

इस छोटे से एल्यूमिनियम बार को चलाने वाला बल वही है जो वास्तविक लीनियर मोटर कार को लगभग 600 किमी/घंटा की रफ्तार देता है। असली लीनियर मोटर कार में सुपरकंडक्टिंग चुंबक और ज़मीन पर लगी कॉइलों के बीच यही विद्युतचुंबकीय बल पैदा होता है, जिसकी मदद से ट्रेन बिना पहियों के हवा में तैरते हुए आगे बढ़ती है।

सोचिए, आपकी हथेली पर होने वाला एक छोटा-सा प्रयोग और भविष्य की सबसे तेज़ ट्रेनों का सिद्धांत बिल्कुल एक जैसा है! यदि प्रयोग पहली बार में सफल न हो, तो चुंबकों की संख्या बढ़ाकर या एल्यूमिनियम पाइप को और हल्का बनाकर दोबारा कोशिश करें। आप परिवार के साथ मिलकर यह भी सोच सकते हैं कि इस “लीनियर मोटर बार” को गोल ट्रैक पर लगातार कैसे दौड़ाया जाए। यह भी एक मज़ेदार चुनौती होगी। ज़रूर आज़माइए और भविष्य की तकनीक को अपने घर में महसूस कीजिए।

क्या आपको पता है कि लीनियर मोटर का उपयोग हाई-स्पीड ट्रेन के अलावा इलेक्ट्रिक शेवर में भी किया जाता है?

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