EMF தூண்டல் என்றால் என்ன, அது எப்போது நிகழ்கிறது?

இந்த கட்டுரையில், அது நிகழும் சூழ்நிலைகளில் தூண்டல் EMF இன் கருத்தை நாம் புரிந்துகொள்வோம். ஒரு கடத்தியில் மின்சார புலம் தோன்றும்போது காந்தப் பாய்ச்சலின் தோற்றத்திற்கான முக்கிய அளவுருவாகவும் தூண்டலைப் பார்ப்போம்.

மின்காந்த தூண்டல் என்பது காலப்போக்கில் மாறும் காந்தப்புலங்களால் மின்னோட்டத்தை உருவாக்குவதாகும். ஃபாரடே மற்றும் லென்ஸின் கண்டுபிடிப்புகளுக்கு நன்றி, ஒழுங்குமுறைகள் சட்டங்களாக உருவாக்கப்பட்டன, இது மின்காந்தப் பாய்வுகளைப் புரிந்துகொள்வதில் சமச்சீர்மையை அறிமுகப்படுத்தியது. மேக்ஸ்வெல்லின் கோட்பாடு மின்சாரம் மற்றும் காந்தப் பாய்வுகள் பற்றிய அறிவை ஒன்றாகக் கொண்டு வந்தது. ஹெர்ட்ஸின் கண்டுபிடிப்புகள் மூலம், மனிதகுலம் தொலைத்தொடர்பு பற்றி கற்றுக்கொண்டது.

காந்தப் பாய்வு

மின்னோட்டத்துடன் ஒரு கடத்தியைச் சுற்றி ஒரு மின்காந்த புலம் தோன்றுகிறது, ஆனால் எதிர் நிகழ்வு, மின்காந்த தூண்டல், இணையாக நிகழ்கிறது. காந்தப் பாய்ச்சலை ஒரு உதாரணமாகக் கருதுவோம்: மின்புலத்தில் மின்புலத்தில் மின்கடத்தி சட்டத்தை இண்டக்ஷனுடன் வைத்து மேலிருந்து கீழாக விசையின் காந்தக் கோடுகளில் அல்லது வலமிருந்து இடமாக செங்குத்தாக நகர்த்தினால், சட்டத்தின் வழியாக செல்லும் காந்தப் பாய்வு நிலையான மதிப்பாக இருக்கும்.

சட்டமானது அதன் அச்சில் சுழன்றால், சிறிது நேரம் கழித்து காந்தப் பாய்வு ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்பால் மாறும். இதன் விளைவாக, தூண்டலின் ஒரு EMF சட்டத்தில் ஏற்படும் மற்றும் ஒரு மின்னோட்டம் தோன்றும், இது தூண்டல் மின்னோட்டம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

தூண்டலின் EMF

தூண்டல் EMF இன் கருத்து என்ன என்பதை விரிவாகப் புரிந்துகொள்வோம். ஒரு கடத்தி ஒரு காந்தப்புலத்தில் வைக்கப்பட்டு, புலக் கோடுகளைக் கடக்கும்போது, ​​​​இண்டக்டிவ் EMF எனப்படும் எலக்ட்ரோமோட்டிவ் விசை கடத்தியில் தோன்றும். கடத்தி நிலையானதாக இருந்தால் மற்றும் காந்தப்புலம் நகர்ந்து கடத்தியுடன் புலக் கோடுகளைக் கடந்தால் இது நிகழ்கிறது.

ஒரு கடத்தி, EMF ஏற்படும் இடத்தில், வெளிப்புற சுற்றுக்கு மூடப்படும் போது, ​​இந்த EMF இருப்பதன் காரணமாக ஒரு தூண்டல் மின்னோட்டம் சுற்று வழியாக பாயத் தொடங்குகிறது. மின்காந்த தூண்டல் என்பது காந்தப்புலக் கோடுகளால் கடக்கும் தருணத்தில் ஒரு கடத்தியில் EMF இன் தூண்டலின் நிகழ்வை உள்ளடக்கியது.

மின்காந்த தூண்டல் என்பது இயந்திர ஆற்றலை மின்சாரமாக மாற்றும் தலைகீழ் செயல்முறையாகும். இந்த கருத்தும் அதன் சட்டங்களும் மின் பொறியியலில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, பெரும்பாலான மின்சார இயந்திரங்கள் இந்த நிகழ்வை அடிப்படையாகக் கொண்டவை.

ஃபாரடே மற்றும் லென்ஸ் விதிகள்

ஃபாரடே மற்றும் லென்ஸ் விதிகள் மின்காந்த தூண்டலின் வடிவங்களை சித்தரிக்கின்றன.

காலப்போக்கில் காந்தப் பாய்ச்சலில் ஏற்படும் மாற்றங்களின் விளைவாக காந்த விளைவுகள் தோன்றுவதை ஃபாரடே வெளிப்படுத்தினார். ஒரு கடத்தி ஒரு மாற்று காந்த மின்னோட்டத்தால் கடக்கப்படும் தருணத்தில், கடத்தியில் ஒரு மின்னோட்ட விசை எழுகிறது, இதன் விளைவாக மின்சாரம் ஏற்படுகிறது. நிரந்தர காந்தம் மற்றும் மின்காந்தம் இரண்டும் மின்னோட்டத்தை உருவாக்க முடியும்.

மின்னோட்டத்தை கடக்கும் மின் இணைப்புகளின் எண்ணிக்கையில் விரைவான மாற்றத்துடன் மின்னோட்டத்தின் தீவிரம் அதிகரிக்கிறது என்று விஞ்ஞானி தீர்மானித்தார். அதாவது, மின்காந்த தூண்டலின் EMF காந்தப் பாய்வின் விகிதத்தில் நேரடியாகச் சார்ந்து இருக்கும்.

ஃபாரடேயின் சட்டத்தின்படி, EMF தூண்டலுக்கான சூத்திரங்கள் பின்வருமாறு வரையறுக்கப்படுகின்றன:

E = - dF/dt.

"கழித்தல்" அடையாளம் தூண்டப்பட்ட EMF இன் துருவமுனைப்பு, ஃப்ளக்ஸ் திசை மற்றும் மாறும் வேகம் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவைக் குறிக்கிறது.

லென்ஸின் விதியின்படி, அதன் திசையைப் பொறுத்து மின்னோட்ட சக்தியை வகைப்படுத்த முடியும். சுருளில் உள்ள காந்தப் பாய்ச்சலில் ஏற்படும் எந்த மாற்றமும் EMF தூண்டலில் விளைகிறது, மேலும் விரைவான மாற்றத்துடன் EMF அதிகரிக்கும்.

தூண்டல் ஈ.எம்.எஃப் கொண்ட ஒரு சுருள் வெளிப்புற சுற்றுக்கு சுருக்கப்பட்டால், அதன் வழியாக ஒரு தூண்டல் மின்னோட்டம் பாய்கிறது, இதன் காரணமாக கடத்தியைச் சுற்றி ஒரு காந்தப்புலம் தோன்றும் மற்றும் சுருள் ஒரு சோலனாய்டின் பண்புகளைப் பெறுகிறது. இதன் விளைவாக, சுருளைச் சுற்றி அதன் சொந்த காந்தப்புலம் உருவாகிறது.

E. H. Lenz சட்டத்தை நிறுவினார், அதன்படி சுருளில் உள்ள தூண்டல் மின்னோட்டத்தின் திசை மற்றும் தூண்டல் EMF தீர்மானிக்கப்படுகிறது. சுருளில் உள்ள தூண்டலின் ஈ.எம்.எஃப் திசையின் சுருளில் ஒரு மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது என்று சட்டம் கூறுகிறது, இதில் சுருளின் கொடுக்கப்பட்ட காந்தப் பாய்வு வெளிப்புற காந்தப் பாய்வு மாற்றத்தைத் தவிர்க்க உதவுகிறது.

வெளிப்புற காந்தப்புலத்தை மாற்றுவதற்கான கட்டமைப்பு அல்லது முறையைப் பொருட்படுத்தாமல், கடத்திகளில் மின்சாரத் தூண்டலின் அனைத்து சூழ்நிலைகளுக்கும் லென்ஸின் சட்டம் பொருந்தும்.

காந்தப்புலத்தில் கம்பியின் இயக்கம்

தூண்டப்பட்ட EMF இன் மதிப்பு புலக் கோடுகளால் கடக்கும் கடத்தியின் நீளத்திற்கு ஏற்ப தீர்மானிக்கப்படுகிறது. விசையின் அதிக கோடுகள் இருந்தால், தூண்டப்பட்ட EMF இன் மதிப்பு அதிகரிக்கிறது. காந்தப்புலம் மற்றும் தூண்டல் அதிகரிக்கும் போது, ​​கடத்தியில் EMF இன் அதிக மதிப்பு எழுகிறது. இவ்வாறு, ஒரு காந்தப்புலத்தில் நகரும் கடத்தியில் EMF தூண்டலின் மதிப்பு காந்தப்புல தூண்டல், கடத்தியின் நீளம் மற்றும் அதன் இயக்கத்தின் வேகம் ஆகியவற்றை நேரடியாக சார்ந்துள்ளது.

இந்த சார்பு E = Blv சூத்திரத்தில் பிரதிபலிக்கிறது, அங்கு E என்பது தூண்டலின் EMF ஆகும்; B என்பது காந்த தூண்டலின் மதிப்பு; நான் கடத்தியின் நீளம்; v என்பது அதன் இயக்கத்தின் வேகம்.

ஒரு காந்தப்புலத்தில் நகரும் ஒரு கடத்தியில், தூண்டல் EMF சக்தியின் காந்தப்புலக் கோடுகளைக் கடக்கும்போது மட்டுமே தோன்றும் என்பதை நினைவில் கொள்க. கடத்தி புலக் கோடுகளுடன் நகர்ந்தால், EMF தூண்டப்படாது. இந்த காரணத்திற்காக, கடத்தியின் இயக்கம் விசையின் கோடுகளுக்கு செங்குத்தாக இயக்கப்படும் போது மட்டுமே சூத்திரம் பொருந்தும்.

கடத்தியில் தூண்டப்பட்ட EMF மற்றும் மின்சாரத்தின் திசையானது கடத்தியின் திசையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. திசையை வெளிப்படுத்த வலது கை விதி உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. உங்கள் வலது கையின் உள்ளங்கையை நீங்கள் பிடித்துக் கொண்டால், புலக் கோடுகள் அதன் திசையில் நுழையும் மற்றும் உங்கள் கட்டைவிரல் கடத்தியின் இயக்கத்தின் திசையைக் குறிக்கிறது, பின்னர் மற்ற நான்கு விரல்கள் தூண்டப்பட்ட EMF இன் திசையையும் மின்னோட்டத்தின் திசையையும் காட்டுகின்றன. நடத்துனர்.

சுழலும் சுருள்

மின்னோட்ட ஜெனரேட்டரின் செயல்பாடு ஒரு காந்தப் பாய்வில் ஒரு சுருளின் சுழற்சியை அடிப்படையாகக் கொண்டது, அங்கு ஒரு குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையிலான திருப்பங்கள் உள்ளன. காந்தப் பாய்வு F = B x S x cos α (காந்தத் தூண்டல் காந்தப் பாய்வு கடந்து செல்லும் மேற்பரப்பு மற்றும் கோணத்தின் கோசைன் மூலம் பெருக்கப்படும்) சூத்திரத்தின் அடிப்படையில் காந்தப் பாய்ச்சலால் கடக்கப்படும் போது EMF மின்சுற்றில் தூண்டப்படுகிறது. திசை திசையன் மூலம் மற்றும் வரி விமானத்திற்கு செங்குத்தாக).

சூத்திரத்தின்படி, சூழ்நிலைகளில் ஏற்படும் மாற்றங்களால் F பாதிக்கப்படுகிறது:

• காந்தப் பாய்வு மாறும் போது திசை திசையன் மாறுகிறது;
• சுற்று மாற்றத்தால் மூடப்பட்ட பகுதி;
• கோணம் மாறுகிறது.

காந்தம் நிலையாக இருக்கும்போது அல்லது மின்னோட்டம் மாறாமல் இருக்கும் போது EMF ஐ தூண்ட அனுமதிக்கப்படுகிறது, ஆனால் சுருள் காந்தப்புலத்திற்குள் அதன் அச்சில் சுழலும் போது. இந்த வழக்கில், கோணத்தின் மதிப்பு மாறும்போது காந்தப் பாய்வு மாறுகிறது. சுருள் சுழலும் போது விசையின் காந்தப் பாய்வுக் கோடுகளைக் கடக்கிறது, இதன் விளைவாக EMF உருவாகிறது. சீரான சுழற்சியுடன், காந்தப் பாய்ச்சலில் அவ்வப்போது மாற்றம் ஏற்படுகிறது.ஒவ்வொரு நொடியும் கடக்கும் விசைக் கோடுகளின் எண்ணிக்கை சம கால இடைவெளியில் சமமாகிறது.

நடைமுறையில், மின்மாற்றிகளில், சுருள் நிலையானதாக இருக்கும் மற்றும் மின்காந்தம் அதைச் சுற்றி சுழற்சிகளை செய்கிறது.

சுய-தூண்டல் EMF

ஒரு மாற்று மின்சாரம் ஒரு சுருள் வழியாக செல்லும் போது, ​​ஒரு மாற்று காந்தப்புலம் உருவாக்கப்படுகிறது, இது ஒரு EMF ஐ தூண்டும் மாறும் காந்தப் பாய்வு மூலம் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. இந்த நிகழ்வு சுய தூண்டல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

காந்தப் பாய்வு மின்னோட்டத்தின் தீவிரத்திற்கு விகிதாசாரமாக இருப்பதால், சுய-தூண்டல் EMF சூத்திரம் பின்வருமாறு:

F = L x I, இங்கு L என்பது தூண்டல் ஆகும், இது Gn இல் அளவிடப்படுகிறது. அதன் மதிப்பு அலகு நீளத்திற்கு திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை மற்றும் அவற்றின் குறுக்குவெட்டின் அளவு ஆகியவற்றால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

பரஸ்பர தூண்டல்

இரண்டு சுருள்கள் ஒருவருக்கொருவர் அடுத்ததாக வைக்கப்படும் போது, ​​பரஸ்பர தூண்டலின் EMF உள்ளது, இது இரண்டு சுற்றுகளின் கட்டமைப்பு மற்றும் அவற்றின் பரஸ்பர நோக்குநிலை மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. சுற்று பிரிப்பு அதிகரிக்கும் போது, ​​இரண்டு சுருள்களுக்கு பொதுவான காந்தப் பாய்ச்சலில் குறைவு இருப்பதால், பரஸ்பர தூண்டலின் மதிப்பு குறைகிறது.

பரஸ்பர தூண்டலின் செயல்முறையை விரிவாகக் கருதுவோம். இரண்டு சுருள்கள் உள்ளன, ஒன்றின் கம்பியில் N1 மின்னோட்டத்தை மாற்றுகிறது, இது காந்தப் பாய்ச்சலை உருவாக்குகிறது மற்றும் N2 எண்ணிக்கையிலான திருப்பங்களுடன் இரண்டாவது சுருள் வழியாக செல்கிறது.

முதல் சுருளைப் பொறுத்து இரண்டாவது சுருளின் பரஸ்பர தூண்டலின் மதிப்பு:

M21 = (N2 x F21)/I1.

காந்தப் பாய்வின் மதிப்பு:

F21 = (M21/N2) x I1.

தூண்டப்பட்ட EMF சூத்திரத்தால் கணக்கிடப்படுகிறது:

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

முதல் சுருளில், தூண்டப்பட்ட EMF இன் மதிப்பு:

E1 = - M12 x dI2/dt.

ஒரு சுருளில் பரஸ்பர தூண்டல் மூலம் தூண்டப்படும் எலக்ட்ரோமோட்டிவ் விசை மற்ற சுருளில் உள்ள மின்னோட்டத்தின் மாற்றத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாக இருக்கும் என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

பரஸ்பர தூண்டல் சமமாக கருதப்படுகிறது:

M12 = M21 = M.

இதன் விளைவாக, E1 = - M x dI2/dt மற்றும் E2 = M x dI1/dt. M = K √ (L1 x L2), இங்கு K என்பது தூண்டலின் இரண்டு மதிப்புகளுக்கு இடையே உள்ள இணைப்பு காரணியாகும்.

மின்மாற்றிகளில் இடைச்செருகல் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது மாற்று மின்னோட்டத்தின் மதிப்புகளை மாற்றுவதற்கான வாய்ப்பை வழங்குகிறது. சாதனம் ஒரு ஜோடி சுருள்கள் ஆகும், அவை பொதுவான மையத்தில் காயம். முதல் சுருளில் உள்ள மின்னோட்டம் காந்த மையத்தில் மாறும் காந்தப் பாய்வு மற்றும் இரண்டாவது சுருளில் மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது. இரண்டாவது சுருளை விட முதல் சுருளில் குறைவான திருப்பங்களுடன், மின்னழுத்தம் அதிகரிக்கிறது, அதற்கேற்ப முதல் சுருளில் அதிக திருப்பங்களுடன், மின்னழுத்தம் குறைகிறது.

மின் ஆற்றலை உருவாக்குவதற்கும் மாற்றுவதற்கும் கூடுதலாக, காந்த தூண்டலின் நிகழ்வு மற்ற சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, காந்த லெவிடேஷன் ரயில்களில், தண்டவாளத்தில் உள்ள மின்னோட்டத்துடன் நேரடி தொடர்பு இல்லாமல் நகரும், ஆனால் மின்காந்த விரட்டல் காரணமாக இரண்டு சென்டிமீட்டர்கள் அதிகமாக இருக்கும்.

தொடர்புடைய கட்டுரைகள்: