फैराडे का इंद्रिय धारणा का नियम - इंडक्षन में ऊर्जाक्षेत्र

मुख्य संकेत:

• चुंबकीय स्रोत (Φ): यह किसी दिए गए क्षेत्र में प्रवाहित चुंबकता की मात्रा का माप है। गणितीय रूप में, यह मैग्नीटीय क्षेत्र (B) की आपात सतह (A) के साथ लंबवता उपयोग के गुणक के रूप में व्यक्त किया जा सकता है: $$\Phi = \vec{B} \cdot \vec{A} $$

• विद्युतमोटिव बालिका (EMF) (ε): यह एक चुंबकीय स्रोत में परिवर्तित होने वाले चुंबकीय स्रोत के कारण एक चालक में प्रेरित भिन्नता या वोल्टेज होती है। यह चुंबकीय स्रोत के परिवर्तन के विरुद्ध होती है और इसे निम्न रूप में दिया जाता है: $$ε = -\frac{d\Phi}{dt}$$ जहां:

• ε वोल्ट (V) में उत्पन्न EMF है
• dΦ/dt वेबर प्रति सेकंड (Wb/s) में चुंबकीय स्रोत की प्रवाहिति बदलने की दर है

• लेंज का नियम: यह कहता है कि इंद्रित EMF का दिशा चुंबकीय स्रोत में परिवर्तन के विरुद्ध ही होता है। इंद्रित EMF की दिशा को दायीं हाथ के नियम द्वारा निर्धारित किया जा सकता है।

• इंद्रित EMF: यह एक चयनित चुंबकीय स्रोत के कारण चुंबकीय स्रोत में उत्पन्न होने वाली वोल्टेज होती है। यह चुंबकीय स्रोत की प्रवाहिति की दर और कोईल के चक्कों की संख्या के साथ सीधे संबंधित होती है।

$$ε = -N\frac{d\Phi}{dt}$$ जहां:

• N कोईल में चक्कों की संख्या है।

• इंद्रित EMF प्रभावित करने वाले कारक:
  • चुंबकीय स्रोत की प्रवाहिति की दर: चुंबकीय स्रोत की प्रवाहिति की दर ज्यादा होने पर, इंद्रित EMF भी ज्यादा होती है।
  • कोईल में चक्कों की संख्या: कोईल में चक्कों की संख्या ज्‍यादा होने पर, इंद्रित EMF भी ज्‍यादा होती है।
  • चुंबकीय क्षेत्र के साथ कोईल का स्थानांतरण: चुंबकीय स्रोत स्थानांतरण की दिशा जब सीधी होती है, तो इंद्रित EMF अधिकतम होती है और जब यह चुंबकीय क्षेत्र के समानांतर होती है, तो इसका मान 0 होता है।

फराडे के नियम के अनुप्रयोग:

• विद्युत जनरेटर: फराडे के नियम का उपयोग करके मेकैनिकल ऊर्जा को विद्युतीय ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। जब कोई चालक एक चुंबकीय क्षेत्र में घूमता है, तो उसके अनुभव में एक परिवर्तनशील चुंबकीय स्रोत का उत्पन्न होता है, जिसके कारण विद्युतीयता का उत्पादन होता है।
• ट्रांसफार्मर: इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्षन के माध्यम से एक पाठ्यक्रम से दूसरे पाठ्यक्रम में विद्युतीय ऊर्जा स्थानांतरित करते हैं। जब एक परिवर्तनशील विद्युत धारा (एसी) प्राथमिक कोईल से गुजरती है, तो यह एक परिवर्तनशील चुंबकीय स्रोत का उत्पन्न करती है जो सेकेंडरी कोईल में विद्युत की स्थानांतरिति का कारण बनती है।
• इंडक्शन मोटर: फराडे के नियम का उपयोग करके विद्युतीय ऊर्जा को मेकैनिकल ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। जब एक एसी धारा स्टेटर वाइंडिंग में गुजरती है, तो यह एक घूर्णकारी चुंबकीय क्षेत्र का उत्पन्न करती है। चालक पदार्थ से बना, जो एक परिवर्तनशील चुंबकीय स्रोत का अनुभव करता है और जिसके कारण चालक घूमता है।

अतिरिक्त अवधारणाएँ:

• पिछली EMF: यह एक चालक में उत्पन्न चुंबकीय स्रोत है जो चुंबकीय क्षेत्र में अपने उच्चार के कारण होती है। यह लगाए गए वोल्टेज के विरुद्ध होती है और चालक में धारण भरी होने को सीमित करती है।

• गतिजनित EMF: यह चालक क्षेत्र में गतिमान चालक में उत्पन्न चुंबकीय स्रोत होती है। यह चालक की गति और चुंबकीय क्षेत्र की मजबूती के समानांतर होती है।

• इड्डी प्रवाह: ये चंचल करण वाले चुम्बकीय क्षेत्र के कारण चालक पदार्थों में उत्पन्न होने वाले सर्कुलेशन प्रवाह होते हैं। इन्हें विद्युतीय उपकरणों में ऊर्जा की हानि और रोगनकता का कारण बना सकते हैं।

ऊर्जा संबंधित विचार:

एक सर्किट में ईएमएफ को उत्पन्न करने और धारा को बनाए रखने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है। ऊर्जा की प्रविष्टि ऊर्जा की उत्पादन के बराबर होती है, जो ऊर्जा संरक्षण को ध्यान में रखते हुए होता है।