टॉपर्स के विस्तृत नोट्स: फैरेड़े की संचार और सहस्नायुता और आत्मस्नायुता का कानून

1. फैरेड़े का संचार का कानून

• NCERT: अध्याय 6 - “विद्युत धारा के चुंबकीय प्रभाव” (कक्षा 12)

• विद्युतमाग्नेटिक संचार की मूलभूत जानकारी:

• उत्पन्न ईएमएफ में बदलाव के कारण होती है।

• दायां हाथ के नियम से पता चलता है कि उत्पन्न ईएमएफ की दिशा क्या होगी।

• लेंज का कानून:

• कोयले के माध्यम से चुंबकीय घटना में बदलाव को बाधा देता है।

• ऐसी ईएमएफ उत्पन्न करता है जो बदलाव के खिलाफ उत्पन्न होनेवाली विधुत धारा को रोकने के लिए एक धारा उत्पन्न करती है।

• गतिमान ईएमएफ:

• एक चुंबकीय क्षेत्र में एक कंडक्टर की गति ईएमएफ उत्पन्न करती है।

• उत्पादकों और डायनेमों को शामिल करने जैसे अनुप्रयोग होते हैं।

2. सहस्नायुता

• NCERT: अध्याय 7 - “पर्यावर्तित धारा” (कक्षा 12)

• परिभाषा:

• एक चुंबकीय तार में आधे में आ रही धारा के कारण एक तार में ईएमएफ उत्पन्न होने की घटना।

• गणना:

• दो तारों के बीच सहस्नायुता (M) के लिए सूत्र: M = म्यू₀ * N₁ * N₂ * A * l / d जहां:

  • म्यू₀ = मुक्त स्थान का उदासीनतापन (4π × 10⁻⁷ T·m/A)
  • N₁, N₂ = प्रतिस्पर्धी तारों में मुड़नेवाली बारी की संख्या
  • A = दोनों तारों के पारिवर्तनिक क्षेत्र
  • l = तारों की लंबाई
  • d = तारों के बीच की दूरी

• अनुप्रयोग:

• सहस्नायुता के द्वारा वोल्टेज परिवर्तन करने देने वाले परिवर्तक, जहां तापन करने की अनुमति होती है।

• सहायक परिपथ जहाँ गुणांक सहस्नायुता प्रभाव दिखाते हैं।

3. आत्मस्नायुता

• NCERT: अध्याय 7 - “पर्यावर्तित धारा” (कक्षा 12)

• परिभाषा:

• एक तार की गतिमान धारा में परिवर्तन करने की वजह से वर्तमान धारा में परिवर्तन के विरुद्ध प्रतिबंध देने की गुणता।

• गणना:

• एक सोलेनॉइड की स्वयंस्नायुता (L): L = म्यू₀ * N² * A * l / d जहां:

  • म्यू₀ = मुक्त स्थान का उदासीनतापन (4π × 10⁻⁷ T·m/A)
  • N = कोईले में बारी की संख्या
  • A = कोईले का पारिवर्तनिक क्षेत्र
  • l = कोईले की लंबाई

• अनुप्रयोग:

• इंडक्टर धारा को नियंत्रित करते हैं, ऊर्जा संचय करते हैं और विधुत धाराओं में इंडक्टिव प्रभाव दिखाते हैं।

4. धाराओं में स्वाभाविकता और इंडक्टर का अपने रूप में प्रयोग

• NCERT: अध्याय 7 - “पर्यावर्तित धारा” (कक्षा 12)

• DC और AC धाराओं में व्यवहार:

• इंडक्टर DC धारा में तेजी से परिवर्तनों का विरोध करते हैं, जिससे वृद्धि या अवनति होती है।

• AC धाराओं में, इंडक्टर इंडक्टिव रेक्टेंश दर्शाते हैं, जिससे धारा और वोल्टेज पर प्रभाव पड़ता है।

• इंडक्टिव परिपथ:

• इंडक्टिव परिपथ में धारा की वृद्धि/अवनति की दर को समय संकेत (τ) निर्धारित करती है: τ = L/R जहां:

  • L = आत्मस्नायुता
  • R = प्रतिरोध

• विकारांक विधुत धाराओं का उत्पन्न होना दिखाते हैं जब सर्किट चालू/बंद होता है।

• RL परिपथ:

• विधुत धारा और वोल्टेज के लिए अवकलनीय समीकरणों का समाधान करने से विश्लेषण होता है।

• ऊर्जा की संगठन ऊर्जा संचय और इसका विसरण पर विचार करता है।

5. फैरेड़े के कानून और इंडक्टनस के अनुप्रयोग

• NCERT: अध्याय 7 - “पर्यावर्तित धारा” (कक्षा 12)

• जनरेटर और मोटर:

• जनरेटर मेकैनिकल ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए फैरेड़े के कानून का उपयोग करते हैं।

• मोटर में वापसी ईएमएफ ने लागू वोल्टेज को बाधित किया हुआ है और यह मोटर की गति की सीमित करता है।

• ट्रांसफॉर्मर:

• फैरेड़े का कानून सहस्नायुता के माध्यम से वोल्टेज परिवर्तन की अनुमति देता है।

• आदर्श ट्रांसफॉर्मर में टर्न अनुपात सीधे वोल्टेज अनुपात से संबंधित होते हैं।

• इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में इंडक्टर:

• फ़िल्टर में इंडक्टर वोल्टेज / करेंट की विचलनों को स्मूथ करते हैं।

• ओसिलेटर में इंडक्टर एसी संकेतों को उत्पन्न करते हैं और सर्किट के व्यवहार को नियंत्रित करते हैं।

6. ऊर्जा मामले और बिजली का दर्द

• एनसीईआरटी: अध्याय 7 - “आधारित विद्युत धारा” (कक्षा 12)

• चुंबकीय क्षेत्रों में संग्रहित ऊर्जा:

• इंडक्टर में चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा संग्रहित होती है: U = ½ LI² जहां:

  • L = स्व-इंडक्टेंस
  • I = विद्युत धारा

• हिस्टेरीसिस और एडी-करंट:

• हिस्टेरीसिस चुंबकीय सामग्री में उत्तेजना / अवतेजना के दौरान ऊर्जा का हानि करता है।

• एडी-करंट इंडक्टर, ट्रांसफॉर्मर, आदि में ऊष्मा का हानि उत्पन्न करने वाले गोलाकार धाराएं होती हैं।