इलेक्ट्रोमैग्नेटिक प्रेरणा पर टॉपर्स के विस्तृत नोट्स

1. फैराडे का इलेक्ट्रोमैग्नेटिक प्रेरणा का नियम (NCERT कक्षा 12, अध्याय 6)

- मूल तत्व:

• जब एक कंडक्टर को बदलते मैग्नेटिक फील्ड में रखा जाता है, तो कंडक्टर में इलेक्ट्रोमोटिव फ़ोर्स (ईएमएफ) प्रेरित होती है।
• यह प्रक्रिया इलेक्ट्रोमैग्नेटिक प्रेरणा के रूप में जानी जाती है।

- लेंज का नियम:

• प्रेरित ईएमएफ की दिशा ऐसी होती है जो मैग्नेटिक फ्लक्स में परिवर्तन का विरोध करती है।
• यह नियम प्रेरित ईएमएफ के ध्रुवीयता को निर्धारित करता है।

2. गति प्रेरित ईएमएफ (NCERT कक्षा 12, अध्याय 6)

- मैग्नेटिक फील्ड में कंडक्टर की गति:

• जब कंडक्टर मैग्नेटिक फील्ड में आंतरित होता है, तो कंडक्टर में ईएमएफ प्रेरित होती है।
• प्रेरित ईएमएफ की मात्रा मैग्नेटिक फील्ड की मजबूती, कंडक्टर की वेग और कंडक्टर की लंबाई पर निर्भर करती है।

- प्रेरित ईएमएफ की मात्रा पर प्रभाव डालने वाले कारक:

• मैग्नेटिक फील्ड की मजबूती
• कंडक्टर की वेग
• कंडक्टर की लंबाई
• मैग्नेटिक फील्ड और कंडक्टर की वेग के बीच का कोण

3. एडी करंट्स (NCERT कक्षा 12, अध्याय 6)

- एडी करंट्स के उत्पन्न होने और प्रभावों के बारे में:

• एडी करंट्स वे सर्कुलर विद्युतीय करंट्स हैं जो एक कंडक्टर में प्रेरित होते हैं जब उसे एक बदलते मैग्नेटिक फील्ड में रखा जाता है।
• एडी करंट्स के कारण कंडक्टर में ऊर्जा का नुकसान और उनमें तापमान बढ़ने का हो सकता है।

- एडी करंट्स के नुकसान को कम करने के तरीके:

• लैमिनेटेड कोअर्स का उपयोग करके
• उच्च-प्रतिरोधीयता सामग्री का उपयोग करके
• मैग्नेटिक शील्ड का उपयोग करके

- एडी करंट्स के अनुप्रयोग:

• इलेक्ट्रिक मोटर्स और जनरेटर्स
• इंडक्शन हीटिंग
• मैटल डिटेक्टर्स
• मैग्नेटिक ब्रेक्स

4. इंडक्टेंस (NCERT कक्षा 12, अध्याय 6)

- स्व-इंडक्टेंस:

• जब एक तार में विद्युतधारा प्रवाहित होती है, उससे उत्पन्न एक मैग्नेटिक फील्ड उत्पन्न होता है।
• यह मैग्नेटिक फील्ड तार में एक ईएमएफ प्रेरित करता है, जो विद्युतधारा में परिवर्तन का विरोध करता है।
• यह प्रक्रिया स्व-इंडक्टेंस के रूप में जानी जाती है।

- परस्पर इंडक्टेंस:

• जब दो तारें एक दूसरे के पास निकटता में रखी जाती हैं, तो एक तार द्वारा उत्पन्न मैग्नेटिक फील्ड दूसरी तार में एक ईएमएफ प्रेरित करता है।
• यह प्रक्रिया परस्पर इंडक्टेंस के रूप में जानी जाती है।

- स्व-इंडक्टेंस और परस्पर इंडक्टेंस की गणना:

• एक तार की स्व-इंडक्टेंस तार में मोर्चों की संख्या, तार का क्षेत्रफल और कोर सामग्री की विपथता पर निर्भर करती है।
• दो तारों के बीच परस्पर इंडक्टेंस तारों की संख्या, तारों का क्षेत्रफल, तारों के बीच की दूरी और कोर सामग्री की विपथता पर निर्भर करती है।

5. मैग्नेटिक फील्ड में संग्रहित ऊर्जा (NCERT कक्षा 12, अध्याय 6)

- मैग्नेटिक फील्ड ऊर्जा:

• जब एक तार में विद्युतधारा प्रवाहित होती है, तो वह तार द्वारा उत्पन्न मैग्नेटिक फील्ड में ऊर्जा संग्रहित करता है।
• संग्रहित ऊर्जा की मात्रा मैग्नेटिक फील्ड की मजबूती और तार की आयतन मात्रा पर निर्भर करती है।

- मैग्नेटिक फील्ड ऊर्जा की गणना:

• एक तार में संग्रहित मैग्नेटिक फील्ड ऊर्जा निम्न फार्मूले द्वारा दी जाती है: $$U_m = \frac{1}{2}LI^2$$ जहां:

• $$U_m$$ जूल में चुंबकीय विद्युत ऊर्जा है

  • $$L$$ हेनरी में तार का आधुनिक हुन्दय है
  • $$I$$ तार में बहती हुई धारा एम्पियर में है

6. एल्टरनेटिंग करंट (एसी) सर्किट (NCERT कक्षा 12, अध्याय 7)

- एसी सर्किट की मूल अवधारणाएं:

• एल्टरनेटिंग करंट (एसी) एक करंट है जो नियमित अंतरालों में दिशा बदलता है।
• एसी सर्किट में वोल्टेज और करंट को साइन तरंगों द्वारा प्रस्तुत किया जाता है।
• एसी करंट का आपेक्षिकता उन बार दिशा में परिवर्तन होने की बारें में है।

- वोल्टेज और करंट के बीच चरण अंतर:

• एसी सर्किट में, वोल्टेज और करंट एक-दूसरे के साथ चरण में नहीं हो सकते हैं।
• वोल्टेज और करंट के बीच चरण अंतर सर्किट में इंद्रीय और कैपैसिटिव तत्वों द्वारा निर्धारित होता है।

- प्रतिक्रिया और प्रतिरोध:

• प्रतिक्रिया एकदिवसीय करंट के प्रवाह के विरुद्ध होने की प्रतिरोध है, जिसे इंडक्टेंस और कैपैसिटेंस द्वारा उत्पन्न किया जाता है।
• प्रतिरोध प्रतिरोध एकदिवसीय करंट के प्रवाह के पूर्ण विरोध है, जिसमें प्रतिरोध और प्रतिक्रिया दोनों शामिल होती हैं।

7. ट्रांसफॉर्मर (NCERT कक्षा 12, अध्याय 7)

- कार्य का सिद्धांत:

• ट्रांसफॉर्मर एक उपकरण है जो इलेक्ट्रॉमैग्नेटिक इंडक्शन के माध्यम से एक सर्किट से दूसरे सर्किट में विद्युत ऊर्जा को स्थानांतरित करता है।
• ट्रांसफॉर्मर में दो कोइल होते हैं, एक प्राथमिक कोइल और एक सेकंडरी कोइल, जो एक सामान्य लोहे के कोर के चारों ओर बांधे जाते हैं।

- ट्रांसफॉर्मर के प्रकार:

• स्टेप-अप ट्रांसफॉर्मर: एसी आपूर्ति के वोल्टेज को बढ़ाता है
• स्टेप-डाउन ट्रांसफॉर्मर: एसी आपूर्ति के वोल्टेज को कम करता है
• आटोट्रांसफॉर्मर: एकल गुंथ वाले ट्रांसफॉर्मर होते हैं जिनमें कई टैप होते हैं

- ट्रांसफॉर्मर की क्षमता:

• ट्रांसफॉर्मर की क्षमता को आउटपुट शक्ति से इनपुट शक्ति के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।
• ट्रांसफॉर्मर की क्षमता हमेशा हजारों, इड्रोसिसिस, विपरीत धाराएं और कॉपर की हानियों जैसे हानियों के कारण 100% से कम होती है।

8. एसी जनरेटर (NCERT कक्षा 12, अध्याय 7)

- निर्माण और कार्य का सिद्धांत:

• एसी जनरेटर एक उपकरण है जो यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।
• एसी जनरेटर में एक घुमते हुए आरमटर कोइल स्थिर चुंबकीय क्षेत्र में स्थित होता है।
• जैसे ही आरमटर कोइल घूमता है, वह चुंबकीय क्षेत्र काटता है, जिससे कोइल में एक एल्टरनेटिंग ईएमएफ उत्पन्न होता है।

- एसी जनरेटर के प्रकार:

• एकफेज जनरेटर: एकफेज एसी करंट उत्पन्न करते हैं
• त्रि-फेज जनरेटर: त्रि-फेज एसी करंट उत्पन्न करते हैं

9. एसी मोटर (NCERT कक्षा 12, अध्याय 7)

- एसी मोटर के मूल सिद्धांत:

• एसी मोटर डिवाइस हैं जो विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
• एसी मोटर इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन के सिद्धांत पर कार्य करते हैं।

- एसी मोटर के प्रकार:

• सिन्क्रोनस मोटर: एक स्थिर गति पर चलते हैं, जो एसी आपूर्ति के आवृत्ति के साथ समन्वित होती है
• इंडक्शन मोटर: सिंक्रोनस गति से थोड़ी कम गति पर चलते हैं

10. विद्युत वितरण और वितरण (NCERT कक्षा 12, अध्याय 7)

- बिजली बिन्यास और वितरण प्रणालियाँ:

• बिजली बिन्यास और वितरण प्रणालियों का उपयोग विद्युत ऊर्जा को उत्पन्न करने वाले स्थानों से उपभोक्ताओं तक पहुंचाने के लिए किया जाता है।
• बिजली बिन्यास और वितरण प्रणालियों में ट्रांसमिशन लाइन, डिस्ट्रीब्यूशन लाइन, ट्रांसफार्मर और सबस्टेशन शामिल होते हैं।

- बिजली बिन्यास में हानि:

• विद्युत ऊर्जा के बिन्यास और वितरण के दौरान ऊर्जा की हानि होती है।
• बिजली बिन्यास में हानियों का मुख्य कारण ट्रांसमिशन लाइन और ट्रांसफार्मर में प्रतिरोध होता है।