ইন্ডাকট্যান্স কি, কিভাবে মাপা হয়, মৌলিক সূত্র

ইন্ডাকট্যান্স হল চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি সঞ্চয় করার জন্য বৈদ্যুতিক সার্কিটের উপাদানগুলির ক্ষমতার একটি পরিমাপ। এটি বর্তমান এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে সম্পর্কের একটি পরিমাপও। এটি বিদ্যুতের জড়তার সাথেও তুলনা করা হয়, কারণ ভর হল যান্ত্রিক সংস্থার জড়তার একটি পরিমাপ।

স্ব-আবেশের ঘটনা

যদি একটি পরিবাহী সার্কিটের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্টের মাত্রা পরিবর্তিত হয়, তবে স্ব-আবেশের ঘটনা ঘটে। এই ক্ষেত্রে, সার্কিটের মাধ্যমে চৌম্বকীয় প্রবাহ পরিবর্তিত হয়, এবং একটি EMF নামক স্ব-ইন্ডাকশন EMF বর্তমান ফ্রেমের লিডগুলিতে উত্থিত হয়। এই EMF স্রোতের দিকের বিপরীত এবং এর সমান:

ε=-∆F/∆t=-L*(∆I/∆t)

স্পষ্টতই, সেলফ-ইন্ডাকশন EMF সার্কিটের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্টের পরিবর্তনের ফলে সৃষ্ট চৌম্বকীয় প্রবাহের পরিবর্তনের হারের সমান এবং এটি কারেন্টের পরিবর্তনের হারের সমানুপাতিকও।স্ব-ইন্ডাকশনের EMF এবং কারেন্টের পরিবর্তনের হারের মধ্যে আনুপাতিকতার সহগকে ইন্ডাকট্যান্স বলা হয় এবং L দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। এই মান সর্বদা ধনাত্মক, এবং 1 হেনরি (1 Gn) এর একটি SI ইউনিট রয়েছে। ভগ্নাংশ ভগ্নাংশ, মিলিজনারিজ এবং মাইক্রোজেনারিজ, এছাড়াও ব্যবহৃত হয়. আমরা 1 হেনরির ইন্ডাকট্যান্সের কথা বলতে পারি যদি 1 অ্যাম্পিয়ার কারেন্টের পরিবর্তনের ফলে 1 ভোল্টের স্ব-ইন্ডাকশনের EMF হয়। শুধুমাত্র একটি সার্কিটেই ইন্ডাকট্যান্স থাকে না, তবে একটি একক পরিবাহী এবং একটি কয়েলও থাকে, যা সিরিজে সার্কিটের একটি সেট হিসাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে।

শক্তি আবেশে সঞ্চিত হয়, যা W=L*I হিসাবে গণনা করা যেতে পারে²/2, যেখানে:

• W - শক্তি, জে;
• এল - আবেশ, জিএন;
• আমি - কয়েলে কারেন্ট, এ।

এবং এখানে শক্তি কয়েলের আবেশের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক।

গুরুত্বপূর্ণ ! প্রকৌশলে, ইন্ডাকট্যান্স সেই যন্ত্রটিকেও বোঝায় যেখানে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র সংরক্ষণ করা হয়। এই সংজ্ঞার সবচেয়ে কাছের আসল উপাদান হল একটি সূচনাকারী কয়েল।

একটি ভৌত ​​কয়েলের ইন্ডাকট্যান্স গণনা করার জন্য সাধারণ সূত্রটির একটি জটিল রূপ রয়েছে এবং ব্যবহারিক গণনার জন্য এটি অসুবিধাজনক। এটা মনে রাখা দরকারী যে আবেশ বাঁক সংখ্যা, কুণ্ডলী ব্যাস সমানুপাতিক এবং জ্যামিতিক আকৃতির উপর নির্ভর করে। এছাড়াও কয়েল যে কোরের উপর অবস্থিত তার চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতার দ্বারা আবেশ প্রভাবিত হয়, কিন্তু কয়েলের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট দ্বারা প্রভাবিত হয় না। ইনডাক্ট্যান্স গণনা করার জন্য, প্রতিবার আপনাকে একটি নির্দিষ্ট নকশার জন্য প্রদত্ত সূত্রগুলি উল্লেখ করতে হবে। সুতরাং, একটি নলাকার কয়েলের জন্য, এর মৌলিক বৈশিষ্ট্যটি সূত্র অনুসারে গণনা করা হয়:

L=μ*μ*(এন²*S/l),

কোথায়:

• μ হল কয়েল কোরের আপেক্ষিক চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা;
• μ - চৌম্বক ধ্রুবক, 1.26*10-6 Gn/m;
• এন - বাঁক সংখ্যা;
• S - কুণ্ডলী এলাকা;
• l - কুণ্ডলীর জ্যামিতিক দৈর্ঘ্য।

একটি নলাকার কয়েল এবং অন্যান্য কুণ্ডলী আকৃতির জন্য প্রবর্তন গণনা করতে, অনলাইন ক্যালকুলেটর সহ ক্যালকুলেটর প্রোগ্রামগুলি ব্যবহার করা ভাল।

সিরিজ এবং সমান্তরাল মধ্যে সংযোগ inductances

ইনডাক্টেন্স সিরিজ বা সমান্তরালভাবে সংযুক্ত হতে পারে, নতুন বৈশিষ্ট্য সহ একটি সেট তৈরি করে।

সমান্তরাল সংযোগ

যখন কয়েলগুলি সমান্তরালভাবে সংযুক্ত থাকে, তখন সমস্ত উপাদানের ভোল্টেজ সমান হয় এবং স্রোত (পর্যায়ক্রমে) উপাদানগুলির আবেশের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক।

• U=U₁=ইউ₂=ইউ₃;
• আমি = আমি₁+আমি₂+আমি₃.

সার্কিটের মোট আবেশ 1/L=1/L হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়₁+1/এল₂+1/এল₃. সূত্রটি যেকোন সংখ্যক উপাদানের জন্য বৈধ, এবং দুটি কয়েলের জন্য এটিকে L=L ফর্মে সরলীকৃত করা হয়।₁*এল₂/(এল₁+এল₂) এটা সুস্পষ্ট যে ফলস্বরূপ আবেশ সর্বনিম্ন সহ উপাদানটির আবেশের চেয়ে কম

সিরিজ সংযোগ

এই ধরণের সংযোগের সাথে, কয়েল দিয়ে তৈরি একটি সার্কিটের মধ্য দিয়ে একই কারেন্ট প্রবাহিত হয় এবং সার্কিটের প্রতিটি উপাদানের ভোল্টেজ (AC!) প্রতিটি উপাদানের আবেশের অনুপাতে বিতরণ করা হয়:

• U=U₁+উ₂+উ₃;
• আমি = আমি₁=আমি₂=আমি₃.

মোট ইন্ডাকট্যান্স সব ইনডাক্ট্যান্সের যোগফলের সমান, এবং সর্বোচ্চ মানের উপাদানের ইন্ডাকট্যান্সের চেয়ে বেশি হবে। অতএব, এই সংযোগটি ব্যবহার করা হয় যখন এটি আবেশ বৃদ্ধি পাওয়ার জন্য প্রয়োজন হয়।

গুরুত্বপূর্ণ ! সিরিজ বা সমান্তরাল ব্যাটারিতে কয়েলগুলিকে সংযুক্ত করার সময়, গণনার সূত্রগুলি কেবলমাত্র সেই ক্ষেত্রে সত্য যেখানে একে অপরের উপর উপাদানগুলির চৌম্বক ক্ষেত্রের পারস্পরিক প্রভাব বাদ দেওয়া হয় (শিল্ডিং, বড় দূরত্ব, ইত্যাদি দ্বারা)। প্রভাব বিদ্যমান থাকলে, আবেশের মোট মান কয়েলগুলির পারস্পরিক বিন্যাসের উপর নির্ভর করবে।

কিছু ব্যবহারিক সমস্যা এবং ইন্ডাক্টর কয়েলের ডিজাইন

অনুশীলনে ইন্ডাক্টর কয়েলের বিভিন্ন ডিজাইন ব্যবহার করা হয়। ডিভাইসের উদ্দেশ্য এবং প্রয়োগের উপর নির্ভর করে বিভিন্ন উপায়ে তৈরি করা যেতে পারে, তবে বাস্তব কয়েলে ঘটতে থাকা প্রভাবগুলি বিবেচনা করা প্রয়োজন।

একটি ইন্ডাক্টর কয়েলের গুণমান ফ্যাক্টর

একটি বাস্তব কুণ্ডলীর আবেশ ছাড়াও বেশ কয়েকটি পরামিতি রয়েছে এবং সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ একটি গুণমান ফ্যাক্টর। এই মানটি কয়েলের ক্ষতি নির্ধারণ করে এবং এর উপর নির্ভর করে:

• উইন্ডিং তারের ওমিক ক্ষয়ক্ষতি (প্রতিরোধ যত বেশি হবে, মানের ফ্যাক্টর তত কম হবে);
• তারের নিরোধক এবং উইন্ডিংয়ের ফ্রেমে অস্তরক ক্ষতি;
• ঢাল মধ্যে ক্ষতি;
• মূল ক্ষতি।

এই সমস্ত পরিমাণ ক্ষতি প্রতিরোধের সংজ্ঞায়িত করে, এবং গুণমান ফ্যাক্টর হল একটি মাত্রাবিহীন মান Q=ωL/R ক্ষতির সমান, যেখানে:

• ω = 2*π*F - বৃত্তাকার ফ্রিকোয়েন্সি;
• এল - আবেশ;
• ωL - কয়েল বিক্রিয়া।

আমরা মোটামুটিভাবে বলতে পারি যে গুণমান ফ্যাক্টরটি সক্রিয় প্রতিরোধের প্রতিক্রিয়াশীল (ইন্ডাকটিভ) প্রতিরোধের অনুপাতের সমান। একদিকে, ক্রমবর্ধমান কম্পাঙ্কের সাথে সংখ্যা বৃদ্ধি পায়, কিন্তু একই সময়ে ত্বকের প্রভাবের কারণে ক্ষতির প্রতিরোধ ক্ষমতাও বৃদ্ধি পায় দরকারী তারের ক্রস-সেকশন হ্রাসের কারণে।

ত্বকের প্রভাব

বিদেশী বস্তুর পাশাপাশি বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রভাব এবং এই ক্ষেত্রগুলির মাধ্যমে উপাদানগুলির পারস্পরিক প্রভাব কমাতে, কয়েলগুলি (বিশেষত উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সিগুলি) প্রায়শই একটি ঢালে স্থাপন করা হয়। দরকারী প্রভাব ছাড়াও, শিল্ডিং কয়েল কিউ-ফ্যাক্টর হ্রাস করে, এর আবেশ হ্রাস করে এবং পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স বৃদ্ধি করে। তদুপরি, কয়েলের দিকে ঢালের দেয়াল যত কাছাকাছি হবে, ক্ষতিকারক প্রভাব তত বেশি। অতএব, পরামিতিগুলির সামঞ্জস্যের সম্ভাবনার সাথে প্রায় সবসময় ঢালযুক্ত কয়েলগুলি তৈরি করা হয়।

সামঞ্জস্যযোগ্য আবেশ

কিছু ক্ষেত্রে, টিউনিংয়ের সময় প্যারামিটারগুলির বিচ্যুতির জন্য ক্ষতিপূরণ দিয়ে, সার্কিটের অন্যান্য উপাদানগুলির সাথে কয়েলটিকে সংযুক্ত করার পরে অবিকল ইন্ডাকট্যান্স মানটি সঠিকভাবে সেট করা প্রয়োজন। এর জন্য বিভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করা হয় (বাঁক পরিবর্তন করা ইত্যাদি), তবে সবচেয়ে সঠিক এবং মসৃণ পদ্ধতি হল একটি কোরের সাথে সমন্বয়।এটি একটি থ্রেডেড রডের আকারে তৈরি করা হয়, যা কুণ্ডলীর আবেশ সামঞ্জস্য করে ফ্রেমের ভিতরে এবং বাইরে স্ক্রু করা যেতে পারে।

পরিবর্তনশীল আবেশ (ভেরিয়েমিটার)

যেখানে ইন্ডাকট্যান্স বা ইন্ডাকটিভ কাপলিং এর অপারেশনাল সামঞ্জস্য প্রয়োজন, সেখানে কয়েলের একটি ভিন্ন ডিজাইন ব্যবহার করা হয়। এগুলিতে দুটি উইন্ডিং রয়েছে, একটি চলমান বায়ু এবং একটি স্থির বায়ু। মোট ইন্ডাকট্যান্স দুইটি কয়েলের প্রবর্তন এবং তাদের মধ্যকার পারস্পরিক আবেশের সমষ্টির সমান।

একটি কয়েলের আপেক্ষিক অবস্থান অন্যটির সাথে পরিবর্তন করে, মোট আবেশ মান সামঞ্জস্য করা হয়। এই জাতীয় ডিভাইসটিকে একটি ভ্যারিওমিটার বলা হয় এবং এটি প্রায়শই যোগাযোগের সরঞ্জামগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেখানে কোনও কারণে পরিবর্তনশীল ক্ষমতার ক্যাপাসিটর ব্যবহার করা অসম্ভব। ভ্যারিওমিটারটি বেশ কষ্টকর, যা এর প্রয়োগের ক্ষেত্রকে সীমাবদ্ধ করে।

বলের ভ্যারিওমিটার

একটি মুদ্রিত কুণ্ডলী আকারে আবেশ

কম আবেশ সহ কয়েলগুলি মুদ্রিত কন্ডাক্টরের সর্পিল আকারে তৈরি করা যেতে পারে। এই ধরনের নকশার সুবিধা হল:

• উত্পাদনশীলতা;
• পরামিতিগুলির উচ্চ পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা।

অসুবিধাগুলি হল সামঞ্জস্যের সময় সূক্ষ্ম টিউনিংয়ের অসম্ভবতা এবং ইন্ডাকট্যান্সের বড় মানগুলি পেতে অসুবিধা - যত বেশি ইনডাক্ট্যান্স হবে, কয়েলটি বোর্ডে তত বেশি জায়গা নেয়।

বিভাগীয় ঘুর সঙ্গে কুণ্ডলী

ক্যাপাসিট্যান্স ছাড়া ইন্ডাকট্যান্স শুধুমাত্র কাগজে ঘটে। একটি কুণ্ডলী যে কোনো শারীরিক বাস্তবায়ন সঙ্গে, অবিলম্বে একটি পরজীবী ইন্টার-ওয়াইন্ডিং ক্যাপাসিট্যান্স আছে। এটা অনেক ক্ষেত্রেই ক্ষতিকর ঘটনা। বিপথগামী ক্যাপাসিট্যান্স LC-সার্কিটের ক্যাপ্যাসিট্যান্স পর্যন্ত যোগ করে, অনুরণিত ফ্রিকোয়েন্সি এবং দোদুল্যমান সিস্টেমের গুণমান ফ্যাক্টর হ্রাস করে। এছাড়াও কুণ্ডলীটির নিজস্ব অনুরণিত ফ্রিকোয়েন্সি রয়েছে, যা অবাঞ্ছিত ঘটনাকে উস্কে দেয়।

বিপথগামী ক্যাপ্যাসিট্যান্স কমাতে, বিভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়, যার মধ্যে সবচেয়ে সহজ হল সিরিজে সংযুক্ত বেশ কয়েকটি বিভাগের আকারে ইন্ডাক্টরগুলিকে ঘুরানো। এই সংযোগের সাথে, আবেশ যোগ করা হয়, এবং মোট ক্যাপাসিট্যান্স হ্রাস করা হয়।

একটি টোরয়েডাল কোরে ইন্ডাকট্যান্স কয়েল

নলাকার কুণ্ডলী চৌম্বক ক্ষেত্র লাইন

একটি নলাকার ইন্ডাক্টর কয়েলের চৌম্বকীয় ক্ষেত্র রেখাগুলি কুণ্ডলীর ভিতরের মধ্য দিয়ে চলে (যদি একটি কোর থাকে তবে এটির মধ্য দিয়ে) এবং বাতাসের মধ্য দিয়ে ছোট হয়ে যায়। এই সত্যের বেশ কয়েকটি অসুবিধা রয়েছে:

• আবেশ হ্রাস করা হয়;
• কয়েলের বৈশিষ্ট্যগুলি কম গণনাযোগ্য;
• বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে প্রবর্তিত যেকোন বস্তু কয়েলের প্যারামিটারগুলি (আবেদন, পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স, লস, ইত্যাদি) পরিবর্তন করে, তাই অনেক ক্ষেত্রে রক্ষার প্রয়োজন হয়।

টোরয়েডাল কোরে (একটি রিং বা "ব্যাগেল" আকারে) ক্ষতযুক্ত কয়েলগুলি মূলত এই ত্রুটিগুলি থেকে মুক্ত। চৌম্বক রেখাগুলি বন্ধ লুপের আকারে মূলের ভিতরে চলে। এর মানে হল যে বাহ্যিক বস্তুগুলি এই জাতীয় কোরে একটি কুণ্ডলীর ক্ষতের পরামিতিগুলিতে প্রায় কোনও প্রভাব ফেলে না এবং এই জাতীয় নকশার জন্য ঢালের প্রয়োজন হয় না। এছাড়াও, আবেশ বৃদ্ধি করা হয়েছে, অন্যান্য সমস্ত পরামিতি সমান, এবং বৈশিষ্ট্যগুলি গণনা করা সহজ।

টরয়েডাল কয়েলের চৌম্বক ক্ষেত্র রেখা

টোরাসে কয়েলের ক্ষতস্থানের অসুবিধাগুলির মধ্যে রয়েছে মসৃণভাবে ইনডাক্ট্যান্স ঠিক করতে না পারা। আরেকটি সমস্যা হল উচ্চ শ্রমের তীব্রতা এবং কম উৎপাদন ক্ষমতা। যাইহোক, এটি সাধারণভাবে সমস্ত প্রবর্তক উপাদানের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য, একটি বৃহত্তর বা কম পরিমাণে।

এছাড়াও ইন্ডাকট্যান্সের শারীরিক বাস্তবায়নের একটি সাধারণ অসুবিধা হল উচ্চ ভরের মাত্রা, অপেক্ষাকৃত কম নির্ভরযোগ্যতা এবং কম রক্ষণাবেক্ষণযোগ্যতা।

অতএব, প্রযুক্তিতে, প্রবর্তক উপাদান পরিত্রাণ পেতে চেষ্টা করা হয়। তবে এটি সর্বদা সম্ভব নয়, তাই ঘূর্ণন উপাদানগুলি অদূর ভবিষ্যতে এবং মধ্যমেয়াদী উভয় ক্ষেত্রেই ব্যবহার করা হবে।

ইন্ডাকশন ইএমএফ কী এবং কখন এটি ঘটে?

বৈদ্যুতিক ক্যাপাসিট্যান্স কী, এটি কী পরিমাপ করা হয় এবং এটি কীসের উপর নির্ভর করে

ট্রান্সফরমারের রূপান্তর অনুপাত কত?

পারমিটিভিটি কি

সিরিজ বা সমান্তরালে ক্যাপাসিটরের ক্যাপাসিট্যান্স নির্ধারণ - সূত্র

বিকল্প তড়িৎ প্রবাহের সক্রিয় ও প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি কী?