सेल्फ इंडक्शन आणि म्युच्युअल इंडक्शन

सेल्फ-इंडक्शनचा EMF

व्हेरिएबल करंट नेहमी व्हेरिएबल तयार करतो चुंबकीय क्षेत्र, जे यामधून नेहमी कारणीभूत ठरते EMF... कॉइलमध्ये (किंवा सर्वसाधारणपणे वायरमध्ये) विद्युतप्रवाहाच्या प्रत्येक बदलासह, ते स्वतःच सेल्फ-इंडक्शनचा EMF प्रेरित करते.

जेव्हा कॉइलमधील ईएमएफ त्याच्या स्वतःच्या चुंबकीय प्रवाहातील बदलामुळे प्रेरित होतो, तेव्हा त्या ईएमएफचे परिमाण विद्युत प्रवाहाच्या बदलाच्या दरावर अवलंबून असते. करंटच्या बदलाचा दर जितका जास्त असेल तितका सेल्फ-इंडक्शनचा ईएमएफ जास्त असेल.

सेल्फ-इंडक्शनच्या emf चे परिमाण कॉइलच्या वळणांची संख्या, त्यांच्या वळणाची घनता आणि कॉइलच्या आकारावर देखील अवलंबून असते. कॉइलचा व्यास जितका मोठा असेल, त्याच्या वळणांची संख्या आणि वळणाची घनता, सेल्फ-इंडक्शनचा ईएमएफ जास्त असेल. विद्युत अभियांत्रिकीमध्ये कॉइलमधील विद्युत् प्रवाहाच्या बदलाच्या दरावर, त्याच्या वळणांची संख्या आणि परिमाणांवर सेल्फ-इंडक्शनच्या ईएमएफचे हे अवलंबित्व खूप महत्वाचे आहे.

सेल्फ-इंडक्शनच्या ईएमएफची दिशा लेन्झच्या कायद्याद्वारे निर्धारित केली जाते. सेल्फ-इंडक्शनच्या ईएमएफमध्ये नेहमीच एक दिशा असते ज्यामध्ये ते कारणीभूत विद्युत् प्रवाहातील बदल प्रतिबंधित करते.

दुस-या शब्दात सांगायचे तर, कॉइलमधील विद्युत् प्रवाह कमी झाल्यामुळे विद्युत् प्रवाहाच्या दिशेने निर्देशित सेल्फ-इंडक्शनचा ईएमएफ दिसू लागतो, म्हणजे त्याची घट रोखणे. याउलट, कॉइलमध्ये जसजसा प्रवाह वाढतो, तसतसे सेल्फ-इंडक्शनचा एक EMF दिसून येतो, जो विद्युत् प्रवाहाच्या विरूद्ध निर्देशित करतो, म्हणजेच त्याची वाढ रोखतो.

हे विसरले जाऊ नये की जर कॉइलमधील विद्युत् प्रवाह बदलला नाही तर सेल्फ-इंडक्शनचा कोणताही ईएमएफ उद्भवत नाही. सेल्फ-इंडक्शनची घटना विशेषतः लोह कोर असलेल्या कॉइल असलेल्या सर्किटमध्ये उच्चारली जाते, कारण लोह कॉइलच्या चुंबकीय प्रवाहात लक्षणीय वाढ करतो आणि त्यानुसार, जेव्हा ते बदलते तेव्हा सेल्फ-इंडक्शनच्या ईएमएफचे परिमाण वाढते.

अधिष्ठाता

तर, आम्हाला माहित आहे की कॉइलमधील सेल्फ-इंडक्शन ईएमएफचे परिमाण, त्यातील करंटच्या बदलाच्या दराव्यतिरिक्त, कॉइलच्या आकारावर आणि त्याच्या वळणांच्या संख्येवर देखील अवलंबून असते.

म्हणून, विद्युतप्रवाहाच्या बदलाच्या समान दराने भिन्न डिझाइनचे कॉइल वेगवेगळ्या परिमाणांच्या स्व-प्रेरण ईएमएफच्या स्वयं-प्रेरित करण्यास सक्षम आहेत.

स्व-प्रेरणाचे EMF स्वतःमध्ये प्रवृत्त करण्याच्या क्षमतेनुसार कॉइल्स एकमेकांपासून वेगळे करण्यासाठी, प्रेरक कॉइल्सची संकल्पना किंवा स्व-प्रेरण गुणांक सादर करण्यात आला.

कॉइलचे इंडक्टन्स हे एक परिमाण आहे जे कॉइलच्या मालमत्तेचे वैशिष्ट्य दर्शवते जे सेल्फ-इंडक्शनचे EMF स्वतःच प्रेरित करते.

दिलेल्या कॉइलचे इंडक्टन्स हे एक स्थिर मूल्य आहे, जे तिच्यामधून जाणाऱ्या विद्युत् प्रवाहाची ताकद आणि त्याच्या बदलाचा दर या दोन्हींपासून स्वतंत्र आहे.

हेन्री - हे अशा कॉइलचे (किंवा वायर) इंडक्टन्स आहे ज्यामध्ये जेव्हा वर्तमान शक्ती 1 सेकंदात 1 अँपिअरने बदलते तेव्हा 1 व्होल्टच्या सेल्फ-इंडक्शनचा EMF उद्भवतो.

सराव मध्ये, काहीवेळा आपल्याला एक कॉइल (किंवा कॉइल) आवश्यक आहे ज्यामध्ये इंडक्टन्स नाही. या प्रकरणात, तार एका गुंडाळीवर जखमेच्या आहे, पूर्वी ती दोनदा दुमडलेली आहे. या वळण पद्धतीला बायफिलर म्हणतात.

म्युच्युअल इंडक्शनचे EMF

आम्हाला माहित आहे की कॉइलमधील इंडक्शनचा EMF त्यातील इलेक्ट्रोमॅग्नेट हलवण्याने नाही तर त्याच्या कॉइलमधील फक्त विद्युत प्रवाह बदलल्याने होऊ शकतो. पण काय, दुसर्‍या कॉइलमध्ये करंट बदलल्यामुळे एका कॉइलमध्ये इंडक्शनचा ईएमएफ होण्यासाठी, त्यापैकी एकाला दुसर्‍यामध्ये ठेवणे आवश्यक नाही, परंतु आपण ते एकमेकांच्या शेजारी लावू शकता.

आणि या प्रकरणात, जेव्हा एका कॉइलमधील विद्युत् प्रवाह बदलतो, परिणामी पर्यायी चुंबकीय प्रवाह दुसर्‍या कॉइलच्या वळणांमध्ये (ओलांडून) प्रवेश करेल आणि त्यात EMF निर्माण करेल.

म्युच्युअल इंडक्शनमुळे चुंबकीय क्षेत्राद्वारे विविध इलेक्ट्रिक सर्किट्स जोडणे शक्य होते. या कनेक्शनला सामान्यतः प्रेरक जोडणी म्हणतात.

म्युच्युअल इंडक्शन ईएमएफचे परिमाण प्रामुख्याने पहिल्या कॉइलमधील करंट ज्या दराने बदलत आहे त्यावर अवलंबून असते…. त्यातील वर्तमान बदल जितके जलद होतील तितके म्युच्युअल इंडक्शनचे ईएमएफ जास्त.

याव्यतिरिक्त, म्युच्युअल इंडक्शन EMF चे परिमाण दोन कॉइलच्या इंडक्टन्सच्या विशालतेवर आणि त्यांच्या सापेक्ष स्थितीवर तसेच पर्यावरणाच्या चुंबकीय पारगम्यतेवर अवलंबून असते.

म्हणून, कॉइल, जे त्यांच्या इंडक्टन्स आणि म्युच्युअल व्यवस्थेमध्ये आणि भिन्न वातावरणात भिन्न आहेत, एकमेकांमध्ये प्रवृत्त करण्यास सक्षम आहेत, भिन्नतेमध्ये, परस्पर प्रेरण EMFs.

कॉइलच्या विविध जोड्यांमध्ये EMF परस्पर प्रेरित करण्याच्या क्षमतेनुसार फरक करण्यास सक्षम होण्यासाठी, म्युच्युअल इंडक्टन्स किंवा म्युच्युअल इंडक्शन गुणांक संकल्पना.

म्युच्युअल इंडक्टन्स हे अक्षर M द्वारे दर्शविले जाते. त्याच्या मापनासाठी एकक, इंडक्टन्सप्रमाणे, हेन्री आहे.

हेन्री हे दोन कॉइलचे असे परस्पर प्रेरण आहे की 1 amp च्या एका कॉइलमध्ये 1 सेकंदासाठी विद्युत् प्रवाह बदलल्याने दुसऱ्या कॉइलमध्ये 1 व्होल्टच्या समान म्युच्युअल इंडक्शनचा emf होतो.

म्युच्युअल इंडक्शन ईएमएफचे परिमाण पर्यावरणाच्या चुंबकीय पारगम्यतेमुळे प्रभावित होते. कॉइल्सला जोडणारा पर्यायी चुंबकीय प्रवाह बंद असलेल्या माध्यमाची चुंबकीय पारगम्यता जितकी जास्त असेल तितकी कॉइल्सची प्रेरक जोडणी अधिक मजबूत असेल आणि परस्पर प्रेरणाचे EMF मूल्य जास्त असेल.

हे काम ट्रान्सफॉर्मरसारख्या महत्त्वपूर्ण विद्युत उपकरणामध्ये परस्पर प्रेरणाच्या घटनेवर आधारित आहे.

ट्रान्सफॉर्मरच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत

ट्रान्सफॉर्मरच्या ऑपरेशनच्या तत्त्वावर आधारित आहे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंडक्शनची घटना आणि खालीलप्रमाणे आहे. लोखंडाच्या गाभ्यावर दोन कॉइल जखमेच्या आहेत, त्यापैकी एक पर्यायी विद्युत् प्रवाहाच्या स्त्रोताशी आणि दुसरी विद्युत प्रवाहाच्या सिंकशी (प्रतिकार) जोडलेली आहे.

AC स्त्रोताशी जोडलेली कॉइल कोरमध्ये पर्यायी चुंबकीय प्रवाह तयार करते, जे इतर कॉइलमध्ये EMF प्रेरित करते.

एसी स्त्रोताशी जोडलेल्या कॉइलला प्राथमिक म्हणतात आणि ज्या कॉइलशी ग्राहक जोडला जातो त्याला दुय्यम म्हणतात. परंतु पर्यायी चुंबकीय प्रवाह एकाच वेळी दोन्ही कॉइलमध्ये प्रवेश करत असल्याने, त्या प्रत्येकामध्ये एक पर्यायी EMF प्रेरित केला जातो.

प्रत्येक वळणाच्या EMF चे परिमाण, संपूर्ण कॉइलच्या EMF प्रमाणे, कॉइलमध्ये प्रवेश करणार्‍या चुंबकीय प्रवाहाच्या विशालतेवर आणि त्याच्या बदलाच्या दरावर अवलंबून असते.चुंबकीय प्रवाहाच्या बदलाचा दर केवळ दिलेल्या विद्युत् प्रवाहासाठी थेट पर्यायी प्रवाहाच्या वारंवारतेवर अवलंबून असतो. या ट्रान्सफॉर्मरसाठी चुंबकीय प्रवाहाची तीव्रता देखील स्थिर आहे. म्हणून, विचारात घेतलेल्या ट्रान्सफॉर्मरमध्ये, प्रत्येक विंडिंगमधील ईएमएफ केवळ त्यातील वळणांच्या संख्येवर अवलंबून असते.

प्राथमिक ते दुय्यम व्होल्टेजचे गुणोत्तर प्राथमिक आणि दुय्यम विंडिंगच्या वळणांच्या संख्येच्या गुणोत्तरासारखे आहे. या नात्याला म्हणतात परिवर्तन घटक (K).

जर ट्रान्सफॉर्मरच्या एका वळणावर मेन व्होल्टेज लावला असेल, तर दुय्यम वळणाच्या वळणांची संख्या जितक्या वेळा जास्त असेल तितक्या वेळा मेन व्होल्टेजपेक्षा जास्त किंवा कमी असलेल्या दुसऱ्या वळणातून व्होल्टेज काढून टाकला जाईल. कमी.

जर प्राथमिक विंडिंगला पुरवल्या गेलेल्या दुय्यम विंडिंगमधून व्होल्टेज काढून टाकला असेल तर अशा ट्रान्सफॉर्मरला स्टेप-अप म्हणतात. याउलट, दुय्यम विंडिंगमधून प्राथमिकपेक्षा कमी व्होल्टेज काढून टाकल्यास अशा ट्रान्सफॉर्मरला स्टेप-डाउन म्हणतात. प्रत्येक ट्रान्सफॉर्मरचा वापर स्टेप-अप किंवा स्टेप-डाउन म्हणून केला जाऊ शकतो.

ट्रान्सफॉर्मरच्या पासपोर्टमध्ये ट्रान्सफॉर्मर रेशो सामान्यत: सर्वात कमी ते सर्वात जास्त व्होल्टेजचे गुणोत्तर म्हणून सूचित केले जाते, म्हणजेच ते नेहमी एकापेक्षा मोठे असते.