दिमाग की बत्ती..

धातूच्या तारेतून विद्युतप्रवाह पाठविल्यास त्या तारेभोवती चुंबकीय क्षेत्र तयार होते. तारेचे वेटोळे केल्यास मध्यभागी जास्त प्रभावी क्षेत्र बनते. धातूच्या तारेचे वेढे (Number of turns) जास्त घेतल्यास अधिक प्रभावी चुंबकीय क्षेत्र तयार होते. या चुंबकीय क्षेत्रात नरम लोखंडाची सळई (Rod), पट्टी (Strip) अथवा जाडसर खिळा ठेवल्यास त्या लोखंडी वस्तूमध्ये तात्पुरते चुंबकत्व  (Temporary magnetism) येते. विद्युतप्रवाह बंद केल्यास हे चुंबकत्व नाहीसे होते.
विद्युत-चुंबक कसा बनवावा याविषयी अनेक विज्ञान प्रयोग पुस्तकांतून कित्येक वर्णने आढळतात. त्यांपकी काही तर हास्यास्पदरीत्या चुकीची आहेत. उदा. एक लोखंडी खिळा घ्या. त्यावर इनॅमल्ड तांब्याच्या तारेचे १५-२० वेढे गुंडाळा. वेटोळ्याला १.५ व्होल्टचा कोरडा घट (Dry Cell) जोडा. झाला इलेक्ट्रोमॅग्नेट तयार!
वरील प्रयोगात अनेक चुका आहेत :-
(१) तांब्याच्या तारेचे १५-२० वेढे हे फारच कमी आहेत. आणि अशा तारेचा विद्युत रोध १ ओहमपेक्षाही खूपच कमी असतो. त्यामुळे कोरडा घट जोडताच प्रचंड विद्युतप्रवाह वाहून तार गरम होते, तसेच कोरडा घट लवकरच निकामी होतो. कारण त्यातील रासायनिक पदार्थ लवकरच संपून जातात. (कोरडय़ा घटाऐवजी बॅटरी एलिमिनेटर वापरला तर त्यातून धूर येऊ शकतो! ) इतके करून विद्युत-चुंबकाची शक्ती फारच कमी असते. (जेमतेम चार-पाच टाचण्या उचलता येतात)
(२) लोखंडी खिळ्यावर डायरेक्ट तार गुंडाळण्यापेक्षा एखादे रीळ (Spool) घ्यावे. चांगले विद्युत-चुंबक बनविण्यासाठी तांब्याची तार गुंडाळण्याकरिता पातळ प्लायवूड, पुठ्ठे, धाग्याची रिकामी झालेली रिळे (नळकांडी), प्लास्टिक कोटेड पेपर्स, वाया गेलेली सीडी, फेव्हिकॉल इ. साहित्य वापरून अत्यंत टिकाऊ, मजबूत स्पूल्स घरीच बनविता येतात.  (छायाचित्र क्र. १ पाहा)
(३) प्रभावी विद्युत-चुंबक बनवायचा असेल तर योग्य जाडीची (व्यासाची) आणि चांगले इन्सुलेशन कोटिंग असलेली (इनॅमल्ड) तांब्याची तार निवडावी लागते. अशा तारेचे शेकडो किंवा हजारो वेढे घेण्यासाठी स्पूल योग्य पाहिजे. अशा वेटोळ्यांचा विद्युतरोध काही ओहम ते काही शेकडो ओहमपर्यंत मिळू शकतो. त्यामुळे विद्युतप्रवाह आपोआपच नियंत्रित होतो. खूप वेळ आणि जास्त प्रमाणात विद्युतप्रवाह पाठविल्यास वेटोळे गरम होऊन विद्युत-चुंबकाचे कार्य विश्वसनीय होत नाही.
(४) विद्युत-चुंबक वापरायचा असेल तर कोरडे घट सहसा वापरत नाहीत. रेग्युलेटेड पॉवर सप्लाय, बॅटरी एलिमिनेटर किंवा रीचार्जेबल बॅटरी वापरावी. (एखाद्या जाणकार व्यक्तीचे मार्गदर्शन घ्यावे.)
(५) इनॅमल्ड कॉपर वायरच्या कॉइलची दोन्ही टोके नीट ब्लेडने किंवा चाकूने घासून त्यावरील विद्युतरोधक आवरण काढून शक्यतो सॉल्डिरग करून त्यांना जाड कोटेड वायर्स जोडाव्यात.
(६) डिजिटल मल्टिमीटरचा उपयोग करून कॉइलचा विद्युतरोध मोजून घ्यावा. डी.सी. पॉवर सप्लाय किती व्होल्टचा वापरणार ते ठरवून ओहमच्या नियमाने किती विद्युतधारा वाहणार आहे ते काढता येते. त्यापेक्षा जास्त विद्युतधारा पाठविण्याची क्षमता असलेला पॉवर सप्लाय वापरावा. या सर्व गोष्टी सुनियोजित असतील तर तुमचा विद्युत-चुंबक १०० टक्के यशस्वी होणारच !
उदा. ३६ गेजच्या (SWG) (0.193mm diameter) इनॅमल्ड कॉपर वायरचे 1.0cm  व्यासाच्या व 1.6cm लांबीच्या स्पूलवर १००० वेढे (multiple layer winding) घेतले तर त्या कॉइलचा विद्युतरोध ३१.३ ओहम येतो. अशा कॉइलला ६ व्होल्टचा सप्लाय जोडल्यास ०.१९२ अ‍ॅम्पिअर इतकी विद्युतधारा वाहते. म्हणजे पॉवर सप्लायची क्षमता ०.५ अ‍ॅम्पियर किंवा त्यापेक्षा जास्त असावी. अशा विद्युत-चुंबकाच्या सहाय्याने सुमारे ३० ग्रॅमपर्यंत वस्तुमानाची लोखंडी वस्तू सहजपणे उचलता येते.
 इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रिले
एखाद्या विद्युत मंडलातील प्रवाह खंडित करून क्षणार्धात दुसऱ्या विद्युत मंडलातील प्रवाह चालू करायचा असेल तर इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रिले वापरतात. यामध्ये हजारो वेढे असलेले इनॅमल्ड कॉपर वायरचे वेटोळे एका स्पूलवर गुंडाळलेले असते व त्याच्या आतमध्ये लोखंडी सळई (Rod) असते. (छायाचित्र क्र. २ पाहा)
अशा कॉइलमध्ये प्रवाह पाठविताच आतल्या लोखंडाचे चुंबक बनते आणि वरील लोखंडी पट्टीला खेचून घेते. त्यामुळे काही कॉन्टॅक्ट पाइंट्स बदलतात आणि एक विद्युत मंडल खंडित होऊन दुसरे चालू होते.
रिले कॉइलमधील विद्युतप्रवाह बंद करताच लोखंडी पट्टी तिला जोडलेल्या स्प्रिंगमधील ताणामुळे पूर्ववत वर जाते. त्यामुळे दुसरे विद्युत मंडल खंडित होऊन पहिले चालू होते.
छायाचित्र क्र. २ मधील रिलेचे रेटिंग १२ व्होल्ट, २५० ओहम आहे. त्यामुळे १२ व्होल्टचा सप्लाय जोडल्यास सुमारे ४८ मिलीअ‍ॅम्पियर इतका विद्युतप्रवाह वाहतो. पण वेढय़ांची संख्याही ८ ते १० हजार असल्याने आतल्या लोखंडाचा पॉवरफुल मॅग्नेट बनतो व असा मॅग्नेट सहजपणे २०० ते ३०० ग्रॅम लोखंडाचे वजन उचलू शकतो. (छायाचित्र क्र.३ पाहा)
अशा प्रकारचे रिले हे इन्व्हर्टर, स्टॅबिलायझर, मायक्रोवेव्ह ओव्हन इ. अनेक उपकरणांमध्ये वापरले जातात.
विद्युत-चुंबकांचे औद्योगिक क्षेत्रात असंख्य उपयोग आहेत. उदा. भंगारमधून लोखंड वेगळे काढणे, अत्यंत अवडज अशा लोखंडी व इतर वस्तू उचलून नेणे (अगदी मोटर कारसुद्धा), खाणींमधे लोह-खनिजांचे विलगीकरण, यंत्रमानव (Robots), फोटो कॉपिंग मशीन, वॉशिंग मशीन इत्यादी.