इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन

कंडक्टर के ईएमएफ के प्रेरण में उपस्थिति

यदि आप डालते हैं चुंबकीय क्षेत्र तार और इसे स्थानांतरित करें ताकि यह चलते समय क्षेत्र रेखाओं को पार कर जाए, तो तार में होगा वैद्युतवाहक बलईएमएफ इंडक्शन कहा जाता है।

कंडक्टर में एक इंडक्शन ईएमएफ तब भी होगा जब कंडक्टर खुद स्थिर रहता है और चुंबकीय क्षेत्र आगे बढ़ेगा, कंडक्टर को बल की रेखाओं से पार करेगा।

यदि कंडक्टर जिसमें प्रेरण ईएमएफ प्रेरित होता है, किसी बाहरी सर्किट के लिए बंद होता है, तो इस ईएमएफ की कार्रवाई के तहत सर्किट के माध्यम से प्रवाह होगा, तथाकथित प्रेरण वर्तमान।

एक कंडक्टर में EMF प्रेरण की घटना जब यह अपनी चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं को पार करती है, विद्युत चुम्बकीय प्रेरण कहलाती है।

इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन रिवर्स प्रोसेस है, यानी यांत्रिक ऊर्जा का विद्युत ऊर्जा में रूपांतरण।

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है विद्युत अभियन्त्रण… विभिन्न विद्युत मशीनों का उपकरण इसके उपयोग पर आधारित है।

ईएमएफ प्रेरण की परिमाण और दिशा

आइए अब विचार करें कि कंडक्टर में प्रेरित ईएमएफ का परिमाण और दिशा क्या होगी।

इंडक्शन EMF का परिमाण प्रति यूनिट समय में तार को पार करने वाली बल की रेखाओं की संख्या पर निर्भर करता है, अर्थात क्षेत्र में तार की गति की गति पर।

प्रेरित ईएमएफ का परिमाण चुंबकीय क्षेत्र में कंडक्टर की गति की गति के सीधे आनुपातिक है।

प्रेरित EMF का परिमाण तार के उस भाग की लंबाई पर भी निर्भर करता है जिसे क्षेत्र रेखाओं द्वारा पार किया जाता है। क्षेत्र रेखाओं द्वारा पार किए गए कंडक्टर का बड़ा हिस्सा, कंडक्टर में प्रेरित ईएमएफ जितना अधिक होगा। अंत में, चुंबकीय क्षेत्र जितना मजबूत होता है, यानी इसका प्रेरण जितना अधिक होता है, इस क्षेत्र को पार करने वाले कंडक्टर में EMF उतना ही अधिक होता है।

इस प्रकार, एक चुंबकीय क्षेत्र में चलने पर एक कंडक्टर में होने वाली प्रेरण का ईएमएफ मूल्य चुंबकीय क्षेत्र की प्रेरण, कंडक्टर की लंबाई और उसके आंदोलन की गति के सीधे आनुपातिक होता है।

यह निर्भरता सूत्र E = Blv द्वारा व्यक्त की जाती है,

जहां ई इंडक्शन ईएमएफ है; बी - चुंबकीय प्रेरण; मैं तार की लंबाई है; v तार का वेग है।

यह दृढ़ता से याद रखना चाहिए कि एक चुंबकीय क्षेत्र में चलने वाले कंडक्टर में, प्रेरण का ईएमएफ तभी होता है जब इस कंडक्टर को क्षेत्र की चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं से पार किया जाता है। यदि कंडक्टर फ़ील्ड लाइनों के साथ चलता है, अर्थात यह पार नहीं करता है, लेकिन उनके साथ फिसलने लगता है, तो इसमें कोई ईएमएफ प्रेरित नहीं होता है। इसलिए, उपरोक्त सूत्र तभी मान्य होता है जब तार चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के लम्बवत गति करता है।

प्रेरित ईएमएफ की दिशा (साथ ही तार में करंट) उस दिशा पर निर्भर करती है जिसमें तार चल रहा है। प्रेरित ईएमएफ की दिशा निर्धारित करने के लिए दाएं हाथ का नियम है।

यदि आप अपने दाहिने हाथ की हथेली को पकड़ते हैं ताकि चुंबकीय क्षेत्र की रेखाएं उसमें प्रवेश करें, और मुड़ा हुआ अंगूठा कंडक्टर की गति की दिशा को इंगित करे, तो विस्तारित चार उंगलियां प्रेरित ईएमएफ की कार्रवाई की दिशा और दिशा का संकेत देंगी कंडक्टर में करंट का।

दाहिने हाथ का नियम

कॉइल में EMF इंडक्शन

हम पहले ही कह चुके हैं कि किसी तार में प्रेरण का EMF बनाने के लिए या तो तार को स्वयं या चुंबकीय क्षेत्र को चुंबकीय क्षेत्र में ले जाना आवश्यक है। दोनों ही मामलों में, तार को क्षेत्र की चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं द्वारा पार किया जाना चाहिए, अन्यथा कोई ईएमएफ प्रेरित नहीं होगा। प्रेरित ईएमएफ, और इसलिए प्रेरित धारा, न केवल एक सीधे तार में हो सकती है, बल्कि एक तार में मुड़ी हुई तार में भी हो सकती है।

अंदर जाते समय , coils एक स्थायी चुंबक में, एक ईएमएफ इस तथ्य के कारण प्रेरित होता है कि चुंबक का चुंबकीय प्रवाह कॉइल के घुमावों को पार करता है, अर्थात उसी तरह जब चुंबक के क्षेत्र में एक सीधा तार चलता है।

यदि चुंबक को धीरे-धीरे कुंडल में उतारा जाता है, तो उसमें उत्पन्न होने वाला EMF इतना छोटा होगा कि उपकरण की सुई भी विचलित न हो। यदि, इसके विपरीत, चुंबक को जल्दी से कॉइल में डाला जाता है, तो तीर का विक्षेपण बड़ा होगा। इसका मतलब यह है कि प्रेरित ईएमएफ का परिमाण और, तदनुसार, कॉइल में करंट की ताकत चुंबक की गति पर निर्भर करती है, अर्थात, फ़ील्ड की फ़ील्ड लाइनें कॉइल के घुमावों को कितनी जल्दी पार करती हैं। यदि अब, वैकल्पिक रूप से, पहले एक मजबूत चुंबक और फिर एक कमजोर चुंबक को एक ही गति से कुंडल में डाला जाता है, तो आप देखेंगे कि एक मजबूत चुंबक के साथ डिवाइस की सुई अधिक कोण पर विचलित होगी।इसका मतलब है, प्रेरित ईएमएफ का परिमाण और, तदनुसार, कॉइल में करंट की ताकत चुंबक के चुंबकीय प्रवाह के परिमाण पर निर्भर करती है।

अंत में, यदि एक ही चुंबक को समान गति से, पहले एक बड़ी संख्या में घुमावों के साथ, और फिर बहुत कम संख्या के साथ एक कुंडल में पेश किया जाता है, तो पहले मामले में डिवाइस की सुई की तुलना में अधिक कोण से विचलित होगी। दूसरा। इसका मतलब यह है कि प्रेरित ईएमएफ का परिमाण और, तदनुसार, कॉइल में करंट की ताकत इसके घुमावों की संख्या पर निर्भर करती है। यदि स्थायी चुम्बक के स्थान पर विद्युत चुम्बक का उपयोग किया जाए तो वही परिणाम प्राप्त किए जा सकते हैं।

कॉइल में EMF के शामिल होने की दिशा चुंबक की गति की दिशा पर निर्भर करती है। प्रेरण के ईएमएफ की दिशा का निर्धारण कैसे करें, ईएच लेनज़ द्वारा स्थापित कानून कहता है।

लेंज का विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का नियम

कॉइल के अंदर चुंबकीय प्रवाह में कोई भी बदलाव इसमें इंडक्शन के ईएमएफ की उपस्थिति के साथ होता है, और जितनी तेजी से कॉइल को भेदने वाले चुंबकीय प्रवाह में बदलाव होता है, उसमें ईएमएफ उतना ही अधिक होता है।

यदि कॉइल जिसमें इंडक्शन EMF बनाया गया है, एक बाहरी सर्किट के लिए बंद है, तो एक इंडक्शन करंट अपने घुमावों से प्रवाहित होता है, जिससे तार के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र बनता है, जिसके कारण कॉइल सोलनॉइड में बदल जाता है। यह पता चला है कि बदलते बाहरी चुंबकीय क्षेत्र कॉइल में एक प्रेरित धारा को प्रेरित करते हैं, जो बदले में कॉइल के चारों ओर अपना चुंबकीय क्षेत्र बनाता है - वर्तमान क्षेत्र।

इस घटना का अध्ययन करते हुए, ई। एच। लेनज़ ने एक कानून स्थापित किया जो कॉइल में इंडक्शन करंट की दिशा निर्धारित करता है और, तदनुसार, इंडक्शन ईएमएफ की दिशा।कॉइल में होने वाले इंडक्शन का ईएमएफ जब इसमें मैग्नेटिक फ्लक्स बदलता है तो कॉइल में ऐसी दिशा में करंट पैदा होता है कि इस करंट द्वारा बनाए गए कॉइल का मैग्नेटिक फ्लक्स बाहरी मैग्नेटिक फ्लक्स को बदलने से रोकता है।

तारों के आकार और बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन कैसे प्राप्त किया जाता है, इसकी परवाह किए बिना तारों में वर्तमान प्रेरण के सभी मामलों के लिए लेनज़ का नियम मान्य है।

जब स्थायी चुंबक गैल्वेनोमीटर के टर्मिनलों से जुड़े वायर कॉइल के सापेक्ष चलता है, या जब कॉइल चुंबक के सापेक्ष चलता है, तो एक प्रेरित धारा उत्पन्न होती है।

बड़े पैमाने पर कंडक्टरों में प्रेरण धाराएं

बदलते चुंबकीय प्रवाह न केवल कॉइल के घुमावों में, बल्कि भारी धातु कंडक्टरों में भी ईएमएफ को प्रेरित करने में सक्षम है। एक विशाल कंडक्टर की मोटाई को भेदते हुए, चुंबकीय प्रवाह इसमें एक ईएमएफ प्रेरित करता है, जो प्रेरण धाराओं का निर्माण करता है। ये तथाकथित एड़ी धाराएं एक ठोस तार पर फैल गया और उसमें शॉर्ट-सर्किट हो गया।

ट्रांसफार्मर के कोर, विभिन्न विद्युत मशीनों और उपकरणों के चुंबकीय कोर केवल वे बड़े पैमाने पर तार होते हैं जो उनमें उत्पन्न होने वाली प्रेरण धाराओं से गर्म होते हैं। यह घटना अवांछनीय है, इसलिए, प्रेरण धाराओं के परिमाण को कम करने के लिए, के हिस्से विद्युत मशीनें और ट्रांसफार्मर का कोर बड़े पैमाने पर नहीं होते हैं, लेकिन कागज या इन्सुलेट वार्निश की एक परत के साथ एक दूसरे से पृथक पतली चादरें होती हैं। इसलिए, कंडक्टर के द्रव्यमान के साथ एड़ी धाराओं के प्रसार का मार्ग अवरुद्ध है।

लेकिन कभी-कभी व्यवहार में भँवर धाराओं का उपयोग उपयोगी धाराओं के रूप में भी किया जाता है। इन धाराओं का उपयोग, उदाहरण के लिए, कार्य पर आधारित है प्रेरण हीटिंग भट्टियां, बिजली के मीटर और विद्युत मापने के उपकरणों के चलने वाले हिस्सों के तथाकथित चुंबकीय अवमंदक।

यह सभी देखें: चित्रों में विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना