EMF আনয়ন কি এবং কখন এটি ঘটে?

এই প্রবন্ধে, আমরা এমন পরিস্থিতিতে ইন্ডাকটিভ ইএমএফের ধারণাটি বুঝতে পারব যেখানে এটি ঘটে। একটি পরিবাহীতে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র উপস্থিত হলে আমরা চৌম্বকীয় প্রবাহের উত্থানের জন্য একটি মূল পরামিতি হিসাবে আবেশকে দেখব।

ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশন হল চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা বৈদ্যুতিক প্রবাহের প্রজন্ম যা সময়ের সাথে সাথে পরিবর্তিত হয়। ফ্যারাডে এবং লেঞ্জের আবিষ্কারের জন্য ধন্যবাদ, নিয়মিততাগুলিকে আইনে প্রণয়ন করা হয়েছিল, যা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফ্লাক্স বোঝার ক্ষেত্রে প্রতিসাম্যের প্রবর্তন করেছিল। ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্ব বৈদ্যুতিক প্রবাহ এবং চৌম্বকীয় প্রবাহের জ্ঞানকে একত্রিত করেছিল। হার্টজের আবিষ্কারের মাধ্যমে, মানবজাতি টেলিকমিউনিকেশন সম্পর্কে শিখেছে।

চৌম্বক প্রবাহ

বৈদ্যুতিক প্রবাহ সহ একটি কন্ডাক্টরের চারপাশে একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড দেখা যায়, তবে বিপরীত ঘটনা, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশনও সমান্তরালভাবে ঘটে। চৌম্বকীয় প্রবাহকে একটি উদাহরণ হিসাবে বিবেচনা করা যাক: যদি একটি কন্ডাকটর ফ্রেমকে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে আবেশ সহ স্থাপন করা হয় এবং বলের চৌম্বক রেখা বরাবর উপরে থেকে নীচে বা ডান থেকে বাম দিকে লম্ব করে সরানো হয়, তাহলে ফ্রেমের মধ্য দিয়ে যাওয়া চৌম্বকীয় প্রবাহ একটি ধ্রুবক মান হতে.

যদি ফ্রেমটি তার অক্ষের চারপাশে ঘোরে, তবে কিছু সময়ের পরে চৌম্বকীয় প্রবাহ একটি নির্দিষ্ট মান দ্বারা পরিবর্তিত হবে। ফলস্বরূপ, ফ্রেমে আবেশের একটি EMF ঘটবে এবং একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রদর্শিত হবে, যাকে ইন্ডাকশন কারেন্ট বলা হয়।

আনয়নের EMF

ইন্ডাকটিভ ইএমএফের ধারণাটি কী তা বিস্তারিতভাবে বোঝা যাক। যখন একটি কন্ডাক্টরকে একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে স্থাপন করা হয় এবং ফিল্ড লাইন ক্রসিং দিয়ে চলে, তখন কন্ডাকটরে ইন্ডাকটিভ EMF নামক একটি ইলেক্ট্রোমোটিভ বল উপস্থিত হয়। যদি কন্ডাক্টর স্থির থাকে এবং চৌম্বক ক্ষেত্রটি কন্ডাক্টরের সাথে ফিল্ড লাইনকে সরে যায় এবং অতিক্রম করে তখনও এটি ঘটে।

যখন একটি কন্ডাকটর, যেখানে EMF ঘটে, একটি বাহ্যিক সার্কিটের কাছে বন্ধ হয়ে যায়, তখন এই EMF উপস্থিতির কারণে সার্কিটের মধ্য দিয়ে একটি আবেশ কারেন্ট প্রবাহিত হতে শুরু করে। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশন একটি কন্ডাক্টরের মধ্যে EMF এর আনয়নের ঘটনাকে জড়িত করে যে মুহূর্তে এটি চৌম্বক ক্ষেত্র লাইন দ্বারা অতিক্রম করা হয়।

ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশন হল যান্ত্রিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক প্রবাহে রূপান্তরের বিপরীত প্রক্রিয়া। এই ধারণা এবং এর আইনগুলি বৈদ্যুতিক প্রকৌশলে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, বেশিরভাগ বৈদ্যুতিক মেশিন এই ঘটনার উপর ভিত্তি করে।

ফ্যারাডে এবং লেঞ্জের আইন

ফ্যারাডে এবং লেঞ্জের আইন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক আবেশের নিদর্শনগুলিকে চিত্রিত করে।

ফ্যারাডে প্রকাশ করেছেন যে সময়ের সাথে সাথে চৌম্বকীয় প্রবাহের পরিবর্তনের ফলে চৌম্বকীয় প্রভাব দেখা দেয়। যে মুহুর্তে একটি কন্ডাকটরকে একটি বিকল্প চৌম্বকীয় প্রবাহ দ্বারা অতিক্রম করা হয়, তখন পরিবাহীতে একটি ইলেক্ট্রোমোটিভ বল দেখা দেয়, যার ফলে একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ হয়। একটি স্থায়ী চুম্বক এবং একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেট উভয়ই বর্তমান উৎপন্ন করতে পারে।

বিজ্ঞানী নির্ধারণ করেছেন যে সার্কিট অতিক্রমকারী পাওয়ার লাইনের সংখ্যার দ্রুত পরিবর্তনের সাথে বর্তমানের তীব্রতা বৃদ্ধি পায়। অর্থাৎ, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশনের EMF চৌম্বকীয় প্রবাহের হারের উপর সরাসরি নির্ভরশীল থাকে।

ফ্যারাডে আইন অনুসারে, EMF আনয়নের সূত্রগুলি নিম্নরূপ সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে:

E = - dF/dt.

"বিয়োগ" চিহ্নটি প্ররোচিত EMF এর মেরুত্ব, প্রবাহের দিক এবং পরিবর্তনশীল বেগের মধ্যে সম্পর্ক নির্দেশ করে।

লেঞ্জের আইন অনুসারে, ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্সকে তার দিকনির্দেশের উপর নির্ভর করে চিহ্নিত করা সম্ভব। কয়েলের চৌম্বকীয় প্রবাহের যে কোনো পরিবর্তনের ফলে একটি ইএমএফ ইন্ডাকশন হয়, এবং দ্রুত পরিবর্তনের সাথে একটি ক্রমবর্ধমান EMF হয়।

যদি একটি ইন্ডাকশন EMF সহ একটি কয়েলকে একটি বাহ্যিক সার্কিটে সংক্ষিপ্ত করা হয়, তবে এটির মধ্য দিয়ে একটি আবেশ কারেন্ট প্রবাহিত হয়, যার কারণে কন্ডাক্টরের চারপাশে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র উপস্থিত হয় এবং কয়েলটি একটি সোলেনয়েডের বৈশিষ্ট্য অর্জন করে। ফলে কয়েলের চারপাশে নিজস্ব একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয়।

E. H. Lenz একটি আইন প্রতিষ্ঠা করেছিলেন যে অনুসারে কয়েলে ইন্ডাকশন কারেন্টের দিক এবং ইন্ডাকশন EMF নির্ধারণ করা হয়। আইন বলে যে কুণ্ডলীতে আবেশের EMF সেই দিকের কুণ্ডলীতে একটি কারেন্ট তৈরি করে যেখানে কুণ্ডলীর প্রদত্ত চৌম্বকীয় প্রবাহ বহিরাগত চৌম্বকীয় প্রবাহের পরিবর্তন এড়ানো সম্ভব করে।

লেঞ্জের আইন কন্ডাক্টরগুলিতে বৈদ্যুতিক প্রবাহ আনয়নের সমস্ত পরিস্থিতিতে প্রযোজ্য, তাদের কনফিগারেশন বা বহিরাগত চৌম্বক ক্ষেত্রের পরিবর্তনের পদ্ধতি নির্বিশেষে।

চৌম্বক ক্ষেত্রে একটি তারের নড়াচড়া

প্ররোচিত EMF এর মান ফিল্ড লাইন দ্বারা অতিক্রম করা কন্ডাকটরের দৈর্ঘ্য অনুযায়ী নির্ধারিত হয়। যদি শক্তির আরো লাইন থাকে, তাহলে প্ররোচিত EMF এর মান বৃদ্ধি পায়। চৌম্বক ক্ষেত্র এবং আবেশ বৃদ্ধির সাথে সাথে পরিবাহীতে ইএমএফের একটি বৃহত্তর মান দেখা দেয়। এইভাবে, একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে চলমান একটি পরিবাহীতে EMF আবেশের মান চৌম্বক ক্ষেত্রের আবেশ, পরিবাহীর দৈর্ঘ্য এবং এর গতির গতির উপর সরাসরি নির্ভর করে।

এই নির্ভরতা E = Blv সূত্রে প্রতিফলিত হয়, যেখানে E হল আনয়নের EMF; B হল চৌম্বক আবেশের মান; আমি পরিবাহীর দৈর্ঘ্য; v এর গতিবেগ।

উল্লেখ্য যে একটি কন্ডাক্টর যেটি একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে চলে, আবেশ EMF শুধুমাত্র তখনই প্রদর্শিত হয় যখন এটি চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের বল রেখা অতিক্রম করে। যদি কন্ডাক্টর ফিল্ড লাইন বরাবর চলে, তাহলে কোন EMF প্ররোচিত হয় না। এই কারণে, সূত্রটি তখনই প্রযোজ্য হয় যখন কন্ডাকটরের গতি বল রেখার সাথে লম্বভাবে নির্দেশিত হয়।

কন্ডাকটরে প্ররোচিত ইএমএফ এবং বৈদ্যুতিক প্রবাহের দিক পরিবাহীর দিক দ্বারা নির্ধারিত হয়। দিক প্রকাশ করার জন্য একটি ডান হাতের নিয়ম তৈরি করা হয়েছে। আপনি যদি আপনার ডান হাতের তালু ধরে রাখেন যাতে ক্ষেত্রের রেখাগুলি তার দিকে প্রবেশ করে এবং আপনার থাম্বটি কন্ডাকটরের গতির দিক নির্দেশ করে, তবে অন্য চারটি আঙ্গুল প্ররোচিত ইএমএফের দিক এবং বৈদ্যুতিক প্রবাহের দিকটি দেখায়। ঠিকাদার.

ঘূর্ণায়মান কুণ্ডলী

একটি বৈদ্যুতিক কারেন্ট জেনারেটরের কাজটি একটি চৌম্বকীয় প্রবাহে একটি কয়েলের ঘূর্ণনের উপর ভিত্তি করে, যেখানে নির্দিষ্ট সংখ্যক বাঁক রয়েছে। EMF সর্বদা একটি বৈদ্যুতিক বর্তনীতে প্রবর্তিত হয় যখন এটি চৌম্বক প্রবাহ দ্বারা অতিক্রম করা হয়, সূত্রের উপর ভিত্তি করে চৌম্বকীয় প্রবাহ F = B x S x cos α (চৌম্বকীয় আবেশ ভূপৃষ্ঠের ক্ষেত্র দ্বারা গুণিত হয় যার মধ্য দিয়ে চৌম্বকীয় প্রবাহ যায় এবং কোণের কোসাইন গঠিত হয়। দিক ভেক্টর দ্বারা এবং লাইন সমতলে লম্ব)।

সূত্র অনুসারে, F পরিস্থিতির পরিবর্তন দ্বারা প্রভাবিত হয়:

• চৌম্বকীয় প্রবাহ পরিবর্তিত হলে দিক ভেক্টর পরিবর্তন হয়;
• সার্কিট পরিবর্তন দ্বারা ঘেরা এলাকা;
• কোণ পরিবর্তন।

যখন চুম্বক স্থির থাকে বা কারেন্ট অপরিবর্তিত থাকে তখন ইএমএফ প্ররোচিত করার অনুমতি দেওয়া হয়, কিন্তু কেবল যখন কয়েলটি চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে তার অক্ষের চারপাশে ঘোরে। এই ক্ষেত্রে, কোণের মান পরিবর্তিত হওয়ার সাথে সাথে চৌম্বকীয় প্রবাহ পরিবর্তিত হয়। কুণ্ডলীটি ঘূর্ণায়মান শক্তির চৌম্বকীয় প্রবাহ রেখা অতিক্রম করে, যার ফলে একটি EMF হয়। অভিন্ন ঘূর্ণনের সাথে, চৌম্বকীয় প্রবাহে পর্যায়ক্রমিক পরিবর্তন হয়।এছাড়াও প্রতি সেকেন্ডে অতিক্রম করা বলের রেখার সংখ্যা সমান সময়ের ব্যবধানে সমান হয়ে যায়।

অনুশীলনে, বিকল্পগুলিতে, কুণ্ডলীটি স্থির থাকে এবং তড়িৎ চুম্বক এটির চারপাশে ঘূর্ণন সঞ্চালন করে।

স্ব-ইন্ডাকশন ইএমএফ

যখন একটি বিকল্প বৈদ্যুতিক প্রবাহ একটি কয়েলের মধ্য দিয়ে যায়, তখন একটি বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয়, যা একটি পরিবর্তনশীল চৌম্বকীয় প্রবাহ দ্বারা চিহ্নিত করা হয় যা একটি EMF প্ররোচিত করে। এই ঘটনাকে স্ব-আবেশ বলা হয়।

যেহেতু চৌম্বকীয় প্রবাহ বৈদ্যুতিক প্রবাহের তীব্রতার সমানুপাতিক, তাহলে স্ব-ইন্ডাকশন ইএমএফের সূত্রটি নিম্নরূপ:

F = L x I, যেখানে L হল আবেশ, যা Gn এ পরিমাপ করা হয়। এর মান প্রতি ইউনিট দৈর্ঘ্য এবং তাদের ক্রস বিভাগের আকার দ্বারা বাঁক সংখ্যা দ্বারা নির্ধারিত হয়।

মিউচুয়াল ইন্ডাকশন

যখন দুটি কয়েল একে অপরের পাশে স্থাপন করা হয়, তখন পারস্পরিক আবেশের একটি EMF থাকে, যা দুটি সার্কিটের কনফিগারেশন এবং তাদের পারস্পরিক অভিযোজন দ্বারা নির্ধারিত হয়। সার্কিট বিচ্ছেদ বাড়ার সাথে সাথে পারস্পরিক আবেশের মান হ্রাস পায় কারণ দুটি কয়েলের মধ্যে সাধারণ চৌম্বকীয় প্রবাহ হ্রাস পায়।

পারস্পরিক আনয়নের প্রক্রিয়াটি বিস্তারিতভাবে বিবেচনা করা যাক। দুটি কয়েল আছে, একটির তার বরাবর N1 বাঁক কারেন্ট I1 প্রবাহ, যা চৌম্বকীয় প্রবাহ তৈরি করে এবং N2 নম্বর বাঁক সহ দ্বিতীয় কয়েলের মধ্য দিয়ে যায়।

প্রথমটির সাপেক্ষে দ্বিতীয় কয়েলের পারস্পরিক আবেশের মান:

M21 = (N2 x F21)/I1।

চৌম্বক প্রবাহের মান:

F21 = (M21/N2) x I1.

প্ররোচিত EMF সূত্র দ্বারা গণনা করা হয়:

E2 = - N2 x dF21/dt = - M21x dI1/dt.

প্রথম কয়েলে, প্ররোচিত EMF এর মান হল:

E1 = - M12 x dI2/dt.

এটি লক্ষ করা গুরুত্বপূর্ণ যে একটি কয়েলে পারস্পরিক আবেশ দ্বারা প্রবর্তিত ইলেক্ট্রোমোটিভ বল অন্য কয়েলে বৈদ্যুতিক প্রবাহের পরিবর্তনের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক।

তখন পারস্পরিক প্রবর্তন সমান বলে বিবেচিত হয়:

M12 = M21 = M.

ফলস্বরূপ, E1 = - M x dI2/dt এবং E2 = M x dI1/dt. M = K √ (L1 x L2), যেখানে K হল ইনডাক্ট্যান্সের দুটি মানের মধ্যে কাপলিং ফ্যাক্টর।

ট্রান্সফরমারগুলিতে ইন্টারইন্ডাকশন ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যা বিকল্প বৈদ্যুতিক প্রবাহের মান পরিবর্তন করার সম্ভাবনা দেয়। ডিভাইসটি হল এক জোড়া কয়েল যা একটি সাধারণ কোরে ক্ষতবিক্ষত। প্রথম কয়েলের কারেন্ট চৌম্বকীয় কোরে পরিবর্তনশীল চৌম্বকীয় প্রবাহ এবং দ্বিতীয় কয়েলে কারেন্ট তৈরি করে। দ্বিতীয় কয়েলের তুলনায় প্রথম কয়েলে কম বাঁক নিয়ে, ভোল্টেজ বৃদ্ধি পায় এবং একইভাবে প্রথম কয়েলে আরও বাঁক নিয়ে, ভোল্টেজ হ্রাস পায়।

বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন এবং রূপান্তর করার পাশাপাশি, চৌম্বকীয় আবেশনের ঘটনাটি অন্যান্য ডিভাইসে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, চৌম্বকীয় লেভিটেশন ট্রেনে, রেলের কারেন্টের সাথে সরাসরি যোগাযোগ ছাড়াই চলমান, তবে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকর্ষণের কারণে কয়েক সেন্টিমিটার বেশি।

সম্পরকিত প্রবন্ধ: