નીચેના પ્રશ્નોના જવાબ આપો:
$(a)$ પેરામેગ્નેટિક નમૂનાને ઠંડુ પાડતા તે શા માટે વધુ ચુંબકત્વ (સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર માટે) દર્શાવે છે?
$(b)$ આનાથી વિપરીત, ડાયામેગ્નેટિઝમ તાપમાનથી લગભગ સ્વતંત્ર કેમ છે?
$(c)$ જો ટોરોઇડ તેના કોર (ગર્ભ) માટે બિસ્મથનો ઉપયોગ કરે છે, તો કોરમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર કોર ખાલી હોય તેના કરતા (થોડું) વધારે હશે કે (થોડું) ઓછું?
$(d)$ શું ફેરોમેગ્નેટિક પદાર્થની પરમિએબિલિટી ચુંબકીય ક્ષેત્રથી સ્વતંત્ર છે? જો ન હોય, તો તે નીચા કે ઊંચા ક્ષેત્ર માટે વધુ હોય છે?
$(e)$ ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ હંમેશા ફેરોમેગ્નેટની સપાટીને દરેક બિંદુએ લગભગ લંબ હોય છે। (આ હકીકત સ્થિર વિદ્યુત ક્ષેત્ર રેખાઓ વાહકની સપાટીને દરેક બિંદુએ લંબ હોય છે તેના જેવી જ છે।) શા માટે?
$(f)$ શું પેરામેગ્નેટિક નમૂનાનું મહત્તમ શક્ય ચુંબકત્વ ફેરોમેગ્નેટના ચુંબકત્વના ક્રમનું હોઈ શકે?

$(a)$ અસ્તવ્યસ્ત ઉષ્મીય ગતિને કારણે, ઊંચા તાપમાને પરમાણુ ડાયપોલ્સની ગોઠવણી ખોરવાય છે। ઠંડુ પાડવાથી આ ઉષ્મીય વિક્ષેપ ઘટે છે, જેનાથી વધુ ડાયપોલ્સ બાહ્ય ક્ષેત્ર સાથે ગોઠવાય છે, પરિણામે વધુ ચુંબકત્વ મળે છે।
$(b)$ ડાયામેગ્નેટિઝમ ઇલેક્ટ્રોનની કક્ષીય ગતિને કારણે ઉદ્ભવે છે, જે પરમાણુઓનો આંતરિક ગુણધર્મ છે। આ ગતિ ઉષ્મીય ગતિથી નોંધપાત્ર રીતે પ્રભાવિત થતી ન હોવાથી, ડાયામેગ્નેટિઝમ તાપમાનથી લગભગ સ્વતંત્ર છે।
$(c)$ બિસ્મથ એ ડાયામેગ્નેટિક પદાર્થ છે। ડાયામેગ્નેટિક પદાર્થો ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓને બહાર ધકેલે છે, તેથી કોરમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર કોર ખાલી હોય તેના કરતા થોડું ઓછું હશે।
$(d)$ ના, ફેરોમેગ્નેટિક પદાર્થની પરમિએબિલિટી ચુંબકીય ક્ષેત્રથી સ્વતંત્ર નથી। તે નીચા ચુંબકીય ક્ષેત્ર માટે વધુ હોય છે અને સંતૃપ્તિને કારણે ક્ષેત્ર વધતા તે ઘટે છે।
$(e)$ ફેરોમેગ્નેટિક પદાર્થોની સાપેક્ષ પરમિએબિલિટી ખૂબ ઊંચી $(\mu_r \gg 1)$ હોય છે। પદાર્થની ઊંચી પરમિએબિલિટીને કારણે, ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ તેની અંદર કેન્દ્રિત થાય છે, જે તેમને સપાટીને લગભગ લંબ બનાવે છે, જે વાહકની સપાટી પર વિદ્યુત ક્ષેત્ર રેખાઓના વર્તન જેવું જ છે।
$(f)$ હા, પેરામેગ્નેટિક નમૂનાનું મહત્તમ શક્ય ચુંબકત્વ ફેરોમેગ્નેટના ચુંબકત્વના ક્રમનું હોઈ શકે છે, જો નમૂનાને સંતૃપ્તિ પ્રાપ્ત કરવા માટે ખૂબ જ નીચા તાપમાને ખૂબ જ ઊંચા ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં રાખવામાં આવે।