इलेक्ट्रामैग्नेटिक इन्डक्शन का फैराडे का कानून

संदर्भ: एनसीईआरटी कक्षा 12, अध्याय 6, इलेक्ट्रोमैग्नेटिस्म

• फैराडे का कानून: जब कोई कोईल या सर्किट के साथ जुड़े मेंगनेटिक फ्लक्स में परिवर्तन होता है, तो यह मेंगनेटिक फ्लक्स के रेट के प्रतिशत के बराबर एकाग्रता उत्पन्न करता है, जिसे इंद्रिय संयंत्रित बल (ईएमएफ) कहा जाता है।

• लेंज का कानून: ईंधन मेंगनेटिक फ्लक्स में परिवर्तन के विरुद्ध आने वाला ईएमएफ का दिशा ऐसी होती है, जो लेंज के कानून के अनुसार होती है।

• अनुप्रयोग:

  • इलेक्ट्रिक जनरेटर फैराडे के कानून का उपयोग करके मैकेनिकल ऊर्जा को इलेक्ट्रिकल ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
  • ट्रांसफॉर्मर, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इन्डक्शन के सिद्धांत का उपयोग करके एसी करंट का वोल्टेज बदलते हैं।
  • इनड़क्टर इलेक्ट्रिकल सर्किट में एक मेग्नेटिक फील्ड के रूप में ऊर्जा संग्रह करने के लिए प्रयोग होने वाले गैर-सक्रिय विद्युतीय घटक हैं और इलेक्ट्रिकल सर्किट्स में यद्यपि व्यापक रूप से प्रयोग होते हैं।

चालक ईएमएफ

संदर्भ: एनसीईआरटी कक्षा 12, अध्याय 6, इलेक्ट्रोमैग्नेटिस्म

• चालक ईएमएफ: जब कोई चालक माध्यम एक मेग्नेटिक फील्ड में चलता है, तो उसमें एक ईएमएफ उत्पन्न होता है, चालक और मेग्नेटिक फील्ड के बीच के संबंधित गति के कारण।

• फ्लेमिंग के दाहिने हाथ का नियम: उत्पन्न ईएमएफ की दिशा को फ्लेमिंग के दाहिने हाथ के नियम का प्रयोग करके निर्धारित किया जा सकता है।

• अनुप्रयोग:

  • इलेक्ट्रिक मोटर चालक ईंधन को मैकेनिकल ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं, चालक ईएमएफ के सिद्धांत पर काम करते हैं।
  • जनरेटर, मैकेनिकल ऊर्जा को ईलेक्ट्रिकल ऊर्जा में परिवर्तित करने का काम करते हैं, जहां चालक ईंधन का उल्टापाट किया जाता है।
  • मैग्नेटिक लेविटेशन (मैग्लेव) ट्रेनज उच्च गति यातायात के लिए चालक ईंधन अवधारणा का उपयोग करते हैं।

एडी करंट्स

संदर्भ: एनसीईआरटी कक्षा 12, अध्याय 6, इलेक्ट्रोमैग्नेटिस्म

• एडी करंट्स: जब एक चालक पदार्थ एक परिवर्तनशील मेग्नेटिक फील्ड के सामने खुला होता है, तो यह अपने अंदर गोलाकार प्रवाह को उत्पन्न करता है, जिसे एडी करंट्स कहा जाता है।

• एडी करंट्स के प्रभाव:

  • एडी करंट्स कारण होने के कारण उनकी विद्युत्प्रवाहकता से उत्पन्न गर्मी के रूप में ऊर्जा की हानि को उत्पन्न करते हैं।
  • वे ताल दबाव, कम कार्यक्षमता और हमिंग आवाज की अवांछित प्रभाव बना सकते हैं।

• एडी करंट्स को कम करना:

  • फेरोमैग्नेटिक सामग्री को लैमीनेट करने से एडी करंट्स को कम किया जा सकता है।
  • इलेक्ट्रिकल अवारोधकता वाली उच्च स्पंदनशीलता वाली सामग्री का उपयोग करने से एडी करंट्स के प्रभावों को रोका जा सकता है।

• अनुप्रयोग:

  • एडी करंट्स इलेक्ट्रिक वाहनों के ब्रेक, धातु ट्रैकर्स और इंडक्शन हीटिंग में व्यापारिक एप्लिकेशन में प्रयोग होते हैं।

इंडक्टेंस

संदर्भ: एनसीईआरटी कक्षा 12, अध्याय 7, अल्टरनेटिंग करंट

• इंडक्टेंस: इंडक्टेंस विद्युत सर्किटों की एक गुणधर्म है जो प्रवाह में परिवर्तन में विरोध करता है। इसे हेनरीज़ (H) में मापा जाता है।

• स्व इंडक्टेंस: जब एक कोइल में चल रहे धारा में परिवर्तन होता है, तो वह कोईल अपने आप में ईएमएफ उत्पन्न करती है, जिसे स्व इंदक्टेंस के रूप में जाना जाता है।

• संयुक्त इंडक्टेंस: जब दो कोइलों को पास में रखा जाता है, तो एक कोइल में प्रवाह में परिवर्तन होने पर दूसरे कोइल में ईएमएफ उत्पन्न होता है। इस प्रक्रिया को संयुक्त इंडक्टेंस कहा जाता है।

• एक इंडक्टर में संचित ऊर्जा: जब कोई धारा उसमें बहती है, तो एक इंडक्टर उसकी चुंबकीय क्षेत्र के रूप में ऊर्जा संग्रहित करता है। इस संग्रहित ऊर्जा को 1/2 LI^2 द्वारा दिया जाता है, जहां L इंडक्टेंस है और I धारा है।

• अनुप्रयोग:

  • इंडक्टर विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक परियोजनाओं में ऊर्जा को नियंत्रित और संग्रहित करने के लिए व्यापक रूप से प्रयोग होते हैं।
  • ये ट्रांसफॉर्मर, एंटीना और पावर सिस्टम में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

एसी जनरेटर और ट्रांसफॉर्मर

संदर्भ: एनसीईआरटी कक्षा 12, अध्याय 7, परिसरीय धारा

• एसी जनरेटर: एसी जनरेटर, जिसे चक्रद्वार कहा जाता है, यांत्रिक ऊर्जा को परिसरीय धारा (एसी) विद्युत में परिवर्तित करते हैं।

• इएमएफ समीकरण: एक एसी जनरेटर में उत्पन्न इएमएफ E = NBlωsinθ द्वारा दिया जाता है, जहां N कोइल में घुमावधारी की संख्या है, B चुंबकीय क्षेत्र का प्रभाव, l निर्माणकारी का लंबाई, ω कोणीय वेग और θ चुंबकीय क्षेत्र और निर्माणकारी के बीच कोण है।

• फ्रीक्वेंसी: एसी धारा की उत्पन्न होने वाली फ्रीक्वेंसी जनरेटर की ऊंचता प्रदाता की घूमने की गति द्वारा निर्धारित की जाती है।

• ट्रांसफॉर्मर: ट्रांसफॉर्मर एक सर्किट से दूसरे सर्किट में विद्युतीय ऊर्जा को स्थानांतरित करते हैं, वोल्टेज और धारा स्तरों को बदलते हैं।

• घूमने की अनुपात: एक ट्रांसफॉर्मर का घूमने का अनुपात प्राथमिक कोइल में घुमावधानी की संख्या से सेकेंडरी कोइल में घुमावधानी की संख्या का अनुपात होता है।

• ऊर्जा स्थानांतरण: ट्रांसफॉर्मर प्राथमिक सर्किट से सेकेंडरी सर्किट में ऊर्जा को प्रभावी ढंग से स्थानांतरित करते हैं।

• दक्षता: ट्रांसफॉर्मर की दक्षता हाइस्टेरेसिस खो और कॉपर खो जैसी ऊर्जा हानियों द्वारा निर्धारित की जाती है।

एलआर सर्किट

संदर्भ: एनसीईआरटी कक्षा 12, अध्याय 7, परिसरीय धारा

• एलआर सर्किट: एक एलआर सर्किट में इंडक्टर और रेजिस्टर पैरलेल में जुड़े होते हैं।

• समय सांकेतिक: एलआर सर्किट का समय सांकेतिक (τ) सर्किट में धारा की गति कितनी जल्दी उठती या ढलती है का माप होता है। इसे ल = आर द्वारा दिया जाता है, जहां एल अवशेष है और आर विघटन है।

• अस्थायी धारा: जब एलआर सर्किट को एक वोल्टेज स्रोत से जोड़ा जाता है, तो धारा तत्कालिक तौर पर अपने स्थिरावस्था मान को प्राप्त नहीं करती है, बल्कि एक घटाव या वृद्धि की कुंडली का पालन करती है। ये अस्थायी धाराएं एलआर सर्किट के व्यवहार को समझने में महत्वपूर्ण हैं।

इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन के अनुप्रयोग

इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन का व्यापक उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में होता है:

• घरेलू उपकरण: इंडक्शन कुकटॉप भूतियांंगन में ताप उत्पन्न करने के लिए इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन का उपयोग करते हैं, जबकि इलेक्ट्रिक टूथब्रश चार्जिंग के लिए उसी सिद्धांत का प्रयोग करते हैं।

• मेडिकल उपकरण: एमआरआई स्कैनर मेडिकल इमेजिंग के लिए मजबूत चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए शक्तिशाली चुंबकों का प्रयोग करते हैं, और पेसमेकर्स दिल के ध्वनि की व्यवस्था में इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन पर आश्रित करते हैं।

• औद्योगिक उपयोग: धातु सनेटो किसी मेटल वस्तु की मौजूदगी का पता लगाने के लिए इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन का प्रयोग करते हैं, और वेल्डिंग मशीन धातु के अंशों को सुगमता से जोड़ने के लिए इंडक्शन हीटिंग का प्रयोग करते हैं।

• नवीनय ऊर्जा प्रौद्योगिकियाँ: हवा की गतिकी ऊर्जा को विद्युतीय ऊर्जा में परिवर्तित करती हैं, वहीं सौर ऊर्जा पैनल विद्युतीयता प्रभाव (photovoltaic effect) का उपयोग करते हैं, जो इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन के सिद्धान्तों पर आधारित हैं।