मैग्नेटोमोटिव बल क्या है, हॉपकिंसन का नियम

19 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में, अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी जॉन हॉपकिंसन और उनके भाई एडवर्ड हॉपकिंसन ने चुंबकीय सर्किट के सामान्य सिद्धांत को विकसित करते हुए, "हॉपकिंसन का सूत्र" या हॉपकिंसन का नियम नामक एक गणितीय सूत्र निकाला, जो ओम के नियम का एक एनालॉग है (प्रयुक्त) विद्युत परिपथों की गणना करने के लिए)।

इसलिए, यदि ओम का शास्त्रीय नियम गणितीय रूप से वर्तमान और इलेक्ट्रोमोटिव बल (EMF) के बीच संबंध का वर्णन करता है, तो हॉपकिंसन का नियम चुंबकीय प्रवाह और तथाकथित के बीच संबंध को व्यक्त करता है। मैग्नेटोमोटिव बल (एमडीएफ).

नतीजतन, यह निकला मैग्नेटोमोटिव बल एक भौतिक मात्रा है जो चुंबकीय प्रवाह बनाने के लिए विद्युत धाराओं की क्षमता को दर्शाता है। और इस संबंध में हॉपकिंसन के कानून का उपयोग चुंबकीय सर्किट की गणना में सफलतापूर्वक किया जा सकता है, क्योंकि चुंबकीय सर्किट में एमडीएफ इलेक्ट्रिक सर्किट में ईएमएफ के समान है। हॉपकिन्सन के नियम की खोज की तिथि 1886 मानी जाती है।

मैग्नेटोमोटिव बल (एमडीएफ) का परिमाण शुरू में एम्पीयर में मापा जाता है या, अगर हम करंट या इलेक्ट्रोमैग्नेट के साथ कॉइल के बारे में बात कर रहे हैं, तो गणना की सुविधा के लिए एम्पीयर-टर्न में इसकी अभिव्यक्ति का उपयोग करें:

जहां: Fm कॉइल [एम्पीयर * टर्न] में मैग्नेटोमोटिव फोर्स है, N कॉइल [टर्न] में घुमावों की संख्या है, I कॉइल [एम्पीयर] के प्रत्येक घुमाव में करंट की मात्रा है।

यदि आप यहां चुंबकीय प्रवाह मान दर्ज करते हैं, तो चुंबकीय सर्किट के लिए हॉपकिंसन का नियम रूप ले लेगा:

जहां: Fm कॉइल [एम्पीयर * टर्न] में मैग्नेटोमोटिव फोर्स है, F मैग्नेटिक फ्लक्स [वेबर] या [हेनरी * एम्पीयर] है, Rm मैग्नेटिक फ्लक्स कंडक्टर का मैग्नेटिक रेसिस्टेंस है [एम्पीयर * टर्न / वेबर] या [ बारी / हेनरी]।

होपकिंसन के नियम का शाब्दिक सूत्रीकरण मूल रूप से इस प्रकार था: "एक असंबद्ध चुंबकीय सर्किट में, चुंबकीय प्रवाह चुंबकत्व बल के सीधे आनुपातिक होता है और कुल चुंबकीय प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होता है।" अर्थात्, यह कानून सर्किट में मैग्नेटोमोटिव बल, अनिच्छा और चुंबकीय प्रवाह के बीच संबंध निर्धारित करता है:

यहाँ: F चुंबकीय प्रवाह [वेबर] या [हेनरी * एम्पीयर] है, Fm कॉइल में मैग्नेटोमोटिव बल है [एम्पीयर * क्रांति], Rm चुंबकीय प्रवाह कंडक्टर का चुंबकीय प्रतिरोध है [एम्पीयर * क्रांति / वेबर] या [ बारी / हेनरी]।

यहां यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि वास्तव में मैग्नेटोमोटिव बल (एमडीएफ) में इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ) से मूलभूत अंतर होता है, जिसमें यह तथ्य शामिल होता है कि चुंबकीय प्रवाह में कोई भी कण सीधे नहीं चलता है, जबकि वर्तमान की कार्रवाई के तहत उत्पन्न होता है EMF आवेशित कणों की गति को लेता है, उदाहरण के लिए धातु के तारों में इलेक्ट्रॉन। हालांकि, एमडीएस का विचार चुंबकीय सर्किटों की गणना की समस्याओं को हल करने में मदद करता है।

उदाहरण के लिए, एक अनब्रंचेड मैग्नेटिक सर्किट पर विचार करें जिसमें क्रॉस-सेक्शनल एरिया एस का एक योक शामिल है, इसकी पूरी लंबाई में समान है, और योक की सामग्री में चुंबकीय पारगम्यता म्यू है।

योक में गैप - विभिन्न सामग्री, चुम्बकीय भेद्यता कौन सा mu1. योक पर रखी कुंडली में N घुमाव होते हैं, कुंडली के प्रत्येक घुमाव से i धारा प्रवाहित होती है। हम चुंबकीय क्षेत्र परिसंचरण प्रमेय को योक की केंद्र रेखा पर लागू करते हैं:

जहां: एच योक के अंदर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत है, एच 1 गैप के अंदर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत है, एल योक इंडक्शन की सेंटरलाइन लंबाई है (गैप के बिना), एल 1 गैप की लंबाई है।

चूँकि योक के अंदर और गैप के अंदर चुंबकीय प्रवाह का मान समान होता है (चुंबकीय प्रेरण लाइनों की निरंतरता के कारण), F = BS और В = mu * H लिखने के बाद, हम चुंबकीय क्षेत्र की ताकत को और अधिक विस्तार से लिखेंगे , और इसे उपरोक्त सूत्र में प्रतिस्थापित करने के बाद:

यह देखना आसान है कि, विद्युत परिपथों के लिए ओम के नियम में EMF की तरह, MDS

यहाँ इलेक्ट्रोमोटिव बल और चुंबकीय प्रतिरोध की भूमिका निभाता है

प्रतिरोध की भूमिका (सादृश्य द्वारा शास्त्रीय ओम के नियम के साथ).