نیچے کی طرف بہتی رو والا تانبے کا تار گتے کو ٹھیک حرف O کے بیچ سے آر پار چھیدتا ہے، اور اس کے گرد گتے پر شدت کے تین حلقے پھیلتے ہیں جن پر ٹوٹی لکیریں دوڑتی ہیں۔ دو تیر حلقوں پر تار کے گرد گھومتے ہیں، بیچ والا حلقہ چمک کے ساتھ سانس لیتا ہے، اور دائیں طرف پیمانے کا سلائیڈر 0.2 اورسٹیڈ تک چڑھتا ہے — ایک ایمپیئر کی رو ایک سینٹی میٹر کے فاصلے پر اتنا ہی دیتی ہے۔
اکائی کا صفحہ
میدان کی شدت · CGS ورق 1/1 · نظرثانی 2026-09اورسٹیڈ Oe · oersted
SI سے باہر اکائی · مقدار: مقناطیسی میدان کی شدت؛ CGS اکائی، 1 Oe = 1000/4π A/m
سوئی جو ایک لیکچر میں کانپ اٹھی
1820 کی بہار میں ہانس کرسچن اورسٹیڈ کوپن ہیگن میں گیلوانی بجلی پر شام کا لیکچر دے رہا تھا اور وولٹا کے ستون کا سرکٹ بند کرتے ہوئے اس نے دیکھا کہ تار کے پاس رکھا قطب نما گھوم گیا ہے۔ سامعین کو کچھ خاص نظر نہ آیا، سوئی بمشکل کانپی، مگر اسی گرمی میں اورسٹیڈ نے زیادہ طاقتور بیٹری سے تجربہ دہرایا اور پورے یورپ میں لاطینی کا ایک مختصر نوٹ بھیجا: تار میں بہتی رو اپنے گرد ایک مقناطیسی اثر پیدا کرتی ہے جو نہ تار کی طرف ہوتا ہے نہ اس سے دور، بلکہ دائرے میں۔
ایک سو دس سال بعد اورسٹیڈ کا نام مقناطیسی میدان کی شدت کی CGS اکائی کو دیا گیا — ٹھیک اسی مقدار کو جو رو پیدا کرتی ہے، تار کے گرد چاہے کچھ بھی ہو: ہوا، لوہا یا خلا۔
یہ ورق دکھاتا ہے کہ ایک لچھے کے وہی اورسٹیڈ قلب کے لحاظ سے گاؤس کی بالکل مختلف تعداد کیسے بن جاتے ہیں، SI میں بدلتے وقت چار پائی کیوں ظاہر ہوتے ہیں، اور اورسٹیڈ آج بھی مقناطیسوں کی ڈیٹا شیٹوں میں کیوں زندہ ہے۔
علامت Oe بڑے O اور چھوٹے e سے لکھی جاتی ہے، کیونکہ یہ اورسٹیڈ کے خاندانی نام سے بنی ہے، جبکہ اکائی کا نام چھوٹے حروف میں لکھا جاتا ہے: oersted، kilooersted۔ ڈینش حرف ø علامت میں نہیں جاتا، اسی لیے اکائی ہر زبان میں ایک سی دکھائی دیتی ہے۔
اورسٹیڈ شدت H ناپتا ہے — جو رو پیدا کرتی ہے — اور گاؤس امالہ B ناپتا ہے — جو مادے میں بنتا ہے۔ خلا میں اعداد ایک ہو جاتے ہیں، مگر فولادی قلب میں ہی ایک اورسٹیڈ ہزاروں گاؤس دیتا ہے، اور ایک کو دوسرے کی جگہ نہیں رکھا جا سکتا۔
01 · تعریف
ایمپیئر فی میٹر · گلبرٹ · گاؤساورسٹیڈ برقی مقناطیسی CGS نظام میں مقناطیسی میدان کی شدت کی اکائی ہے: ایسی شدت راستے کے ہر سینٹی میٹر پر ایک گلبرٹ کی مقناطیسی محرکہ قوت پیدا کرتی ہے، اور SI میں بدل کر یہ ہزار تقسیم چار پائی ایمپیئر فی میٹر کے برابر ہے، یعنی تقریباً 79.6 A/m۔
شدت میدان کو اس طرح بیان کرتی ہے جیسے روئیں اسے بناتی ہیں اور مادے پر منحصر نہیں: فی سینٹی میٹر دس چکر اور ایک ایمپیئر والا لچھا اپنے اندر تقریباً ساڑھے بارہ اورسٹیڈ پیدا کرتا ہے، چاہے اس میں ہوا ہو یا فولاد۔ لیکن جو امالہ یہ شدت پیدا کرتی ہے وہ مادے پر بہت منحصر ہے، کیونکہ لوہا مقناطیسی ہو کر میدان میں اپنا میدان جوڑ دیتا ہے، یوں B = H + 4πM۔
اورسٹیڈ کو SI میں بدلنے کے چار پائی اس بات کا نشان ہیں کہ CGS نظام کیسے بنا: اس میں مقناطیسی قطبوں کے لیے کولمب کا قانون بغیر کسی ضریب کے لکھا گیا ہے اور میدان کی کروی جیومیٹری روؤں کی مساواتوں میں چلی گئی، جبکہ SI نے اسے میکسویل کی مساواتوں سے نکال کر اکائیوں کی تعریفوں میں رکھ دیا۔
وہی اورسٹیڈ، مختلف گاؤس
بائیں طرف فی سینٹی میٹر دس چکروں والا لچھا جس میں منتخب قلب رکھا ہے: تانبے میں رو شدت H طے کرتی ہے، اور قلب میں بنفشی لکیروں کی تعداد اور رفتار حاصل ہونے والا امالہ B دکھاتی ہے۔ دائیں طرف پانچوں مادوں کے مقناطیسیت کے خم H کے لوگارتھمی پیمانے پر — چمکدار منتخب ہے، روشن نقطہ موجودہ حالت ہے، اور نیچے کی پتلی لکیر خلا ہے، جہاں B عددی طور پر H کے برابر ہے۔
شدت میدان سے نہیں بلکہ رو سے کیوں حساب کی جاتی ہے
اگر تار کے گرد کسی بھی بند راستے پر چکر لگا کر اس کے ساتھ ساتھ شدت جمع کی جائے تو اس راستے میں گھری رو ایک مستقل ضریب سے ضرب کھا کر ملتی ہے، اور کچھ نہیں: نہ قلب نہ ہوا اس جمع میں آتے ہیں۔ اسی لیے انجینئر لچھے میں شدت سیدھے چکروں اور ایمپیئروں سے نکالتا ہے اور امالہ پھر مادے کے خم سے معلوم کرتا ہے — اور یہی دو قدمی منطق اورسٹیڈ اور گاؤس محفوظ رکھتے ہیں، جو دو الگ مقداروں میں بٹے ہوئے ہیں۔
02 · تبدیلی
اکائیاں · میدان اور لچھے · جبری قوتاورسٹیڈ سے ایمپیئر فی میٹر تک
کسی بھی اکائی میں شدت درج کریں، اور ورق اسے اورسٹیڈ اور ایمپیئر فی میٹر میں دکھائے گا، بتائے گا کہ کون سی روئیں اور لچھے اسے پیدا کرتے ہیں، اور اسے مادوں کی جبری قوت سے ملائے گا — وہ شدت جو کسی مادے کی مقناطیسیت ختم کرنے کے لیے درکار ہے۔ ہر ٹیب میں شدت ایک ہی ہے۔
یاد رکھنے کا اصول: ایک اورسٹیڈ تقریباً اسی ایمپیئر فی میٹر ہے، اور ایک کلو ایمپیئر فی میٹر ساڑھے بارہ اورسٹیڈ سے کچھ زیادہ۔
مقناطیسوں کی دو جبری قوتیں ہوتی ہیں: امالے کی، Hcb، جس پر B ختم ہو جاتا ہے، اور مقناطیسیت کی، Hcj، جس پر خود مقناطیسیت ختم ہو جاتی ہے؛ نیوڈیمیم مقناطیسوں میں دوسری کبھی پہلی سے دگنی ہوتی ہے۔ ڈیٹا شیٹوں کا موازنہ کرتے ہوئے دیکھ لینا چاہیے کہ کون سی درج ہے۔
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · پیمائشی آلات
سوئی · ہیلم ہولٹز · لوپ · کلیمپاورسٹیڈ کیسے پیدا اور پڑھے جاتے ہیں
قطب نما کے اوپر ایک تار
تار کو جنوب سے شمال کی طرف ٹھیک سوئی کے اوپر تانا جاتا ہے، اور جب اس میں رو چھوڑی جاتی ہے تو سوئی آڑی گھوم جاتی ہے؛ تار کو نیچے رکھ دینا یا رو الٹ دینا کافی ہے کہ وہ دوسری طرف گھوم جائے۔ اسی سادہ تجربے سے چند ہفتوں میں شوائیگر کا ملٹی پلائر — پہلا گیلوانومیٹر — پیدا ہوا، اور بعد میں ٹینجنٹ گیلوانومیٹر، جس میں سوئی کا زاویہ رو کی طاقت کے طور پر پڑھا جاتا تھا۔
ابعاد سے حساب کی گئی شدت
دو یکساں لچھے، جن کے بیچ فاصلہ ان کے نصف قطر کے برابر ہو، اپنے درمیان وسیع علاقے میں تقریباً یکساں میدان پیدا کرتے ہیں، اور اس کی شدت چکروں کی تعداد، رو اور نصف قطر سے بغیر کسی ایڈجسٹمنٹ کے نکلتی ہے۔ اسی لیے ہیلم ہولٹز کے لچھے میدان کے معیار کے طور پر کام آتے ہیں: ان میں سینسر کیلیبریٹ کیے جاتے ہیں، زمین کے میدان کی تلافی کی جاتی ہے، اور ٹھیک اتنے اورسٹیڈ رکھے جاتے ہیں جتنے جانچ کا طریقہ مانگتا ہے۔
وہ لوپ جس پر دونوں نام جیتے ہیں
نمونے پر دو لپیٹیں چڑھائی جاتی ہیں: پہلی میں متبادل رو چھوڑ کر اس سے اورسٹیڈ میں شدت نکالی جاتی ہے، دوسری سے امالی وولٹیج لے کر اسے گاؤس میں امالے میں تکامل کیا جاتا ہے۔ نقطہ ہسٹیریسس لوپ طے کرتا ہے، اور اسی سے ڈیزائنر وہ سب پڑھتا ہے جو اسے چاہیے: باقی ماندہ امالہ، جہاں لوپ محور B کو کاٹتا ہے، اور جبری قوت، جہاں محور H کو کاٹتا ہے۔
چکر لگا کر پائی گئی رو
کلیمپ میٹر موصل کو قلب کے حلقے میں جکڑ لیتا ہے اور ایمپیئر کے قانون کے مطابق پورے چکر پر شدت جمع کرتا ہے، اس لیے پڑھائی اس بات پر منحصر نہیں کہ حلقے کے اندر تار کہاں پڑا ہے۔ یہ اورسٹیڈ کے تجربے کی براہِ راست میراث ہے: رو سرکٹ کھولے بغیر معلوم ہو جاتی ہے، صرف شدت کے اس دائرے سے جو وہ اپنے گرد بناتی ہے۔
05 · لکھنے کے اصول
علامت · H اور B · مقناطیس کی ڈیٹا شیٹجبری قوت اورسٹیڈ میں، گاؤس میں نہیں
اورسٹیڈ صرف شدت کے ساتھ اور گاؤس صرف امالے کے ساتھ لگایا جاتا ہے، اور اورسٹیڈ کو SI میں بدلتے وقت ہزار بٹا چار پائی کا ضریب نہیں بھولا جاتا۔
دائیں طرف کی پہلی سطر شدت کو امالے کی اکائی سے ناپتی ہے، دوسری اسی کا ضریب کھو دیتی ہے، تیسری مطلق نظام سے فارمولا لیتی ہے جہاں رو ایب ایمپیئر میں ہے اور دس گنا غلطی کرتی ہے۔ چوتھی میگا گاؤس اورسٹیڈ کی جگہ ایک غیر موجود اکائی گھڑ لیتی ہے، پانچویں علامت کے حروف کا چھوٹا بڑا بگاڑ دیتی ہے، اور چھٹی صرف خلا میں درست برابری کو ایسے قلب میں لے جاتی ہے جہاں امالہ ہزاروں گنا بڑا ہے۔
06 · ہمسایہ اکائیاں
ایمپیئر فی میٹر · گاؤس · گلبرٹاورسٹیڈ کے تین پڑوسی ہیں: ایمپیئر فی میٹر، جس سے یہی شدت SI میں ناپی جاتی ہے؛ گاؤس، جس سے یہ خلا میں مل جاتا ہے؛ اور گلبرٹ، وہ مقناطیسی محرکہ قوت جسے راستے کے ایک سینٹی میٹر سے تقسیم کرنے پر اورسٹیڈ ملتا ہے۔
SI میں میدان کی شدت، جسے کبھی اپنا نام نہیں ملا۔
CGS میں امالہ؛ خلا میں اورسٹیڈ اور گاؤس ایک ہی عدد سے ظاہر ہوتے ہیں۔
CGS کی مقناطیسی محرکہ قوت؛ فی سینٹی میٹر ایک گلبرٹ ہی اورسٹیڈ ہے۔
07 · تاریخی حصہ
محفوظات · کوپن ہیگن سے SI تکشدت کو نام کیسے ملا اور پھر کیسے کھو گیا
{title}
{text}
مقناطیسیت ختم کرنے کو کتنے اورسٹیڈ چاہییں
ہر ستون کی اونچائی اپنے زمانے کے ایک عام مقناطیس کی جبری قوت Hcb ہے، 10 سے 20 000 Oe تک کے لوگارتھمی پیمانے پر: سخت کیا ہوا فولاد، ایلنیکو، فیرائٹ، سیماریم کوبالٹ اور نیوڈیمیم۔ فریم باری باری نسلوں سے گزرتا ہے؛ اسی برسوں میں مقناطیسوں کی پائیداری تقریباً دو سو گنا بڑھ گئی۔
یہ سب اعداد بنانے والے اب بھی کلو اورسٹیڈ میں چھاپتے ہیں، اور اس پیشے میں اورسٹیڈ کہیں اور سے زیادہ مضبوطی سے زندہ ہے۔
ایک مقدار جو بے نام رہ گئی
SI کی تقریباً تمام برقی مقناطیسی مقداروں کے اپنے نام ہیں: وولٹ، اوہم، ویبر، ٹیسلا، ہینری۔ مقناطیسی میدان کی شدت اس قطار میں نہ آ سکی اور ایمپیئر فی میٹر رہ گئی، حالانکہ CGS نظام میں اس کا الگ نام تھا — اور یہ لاپروائی نہیں بلکہ SI کی ساخت کا براہِ راست نتیجہ ہے: اس میں ایمپیئر بنیادی اکائی ہے، اور شدت، جو اپنے معنی میں راستے کی لمبائی پر رو ہے، اسی کے ذریعے بغیر کسی واسطے کے ظاہر ہوتی ہے۔
اورسٹیڈ اس کے برعکس ایسے نظام میں رہتا تھا جس میں سرے سے کوئی بنیادی برقی اکائی نہیں تھی، اور وہاں شدت کی کوئی چھوٹی تحریر تھی ہی نہیں۔ جب 1960 میں CGS چھوڑا گیا تو یہ نام فالتو ہو گیا، مگر مستقل مقناطیسوں کے پیشے نے، جو دہائیوں سے اورسٹیڈ میں حساب کرتا آیا تھا، اسے گاؤس کے ساتھ محفوظ رکھا، اور آج تقریباً ہر نیوڈیمیم مقناطیس کی ڈیٹا شیٹ بیک وقت دونوں نظاموں میں چھپتی ہے۔
دونوں تحریروں میں ایک سادہ ضریب صلح کراتا ہے: ایک کلو ایمپیئر فی میٹر 12.566 اورسٹیڈ ہے، اور بنانے والے مدت سے اسے اپنی جدولوں میں رکھتے آئے ہیں، تاکہ خریدار کو چار پائی یاد نہ رکھنا پڑے۔