बातम्या

इंडक्टन्सचे कार्य तत्त्व अतिशय अमूर्त आहे. इंडक्टन्स म्हणजे काय हे स्पष्ट करण्यासाठी, आम्ही मूळ भौतिक घटनेपासून सुरुवात करतो.

1. दोन घटना आणि एक नियम: विद्युत-प्रेरित चुंबकत्व, चुंबकत्व-प्रेरित वीज आणि लेन्झचा नियम

1.1 विद्युत चुंबकीय घटना

हायस्कूल भौतिकशास्त्रात एक प्रयोग आहे: जेव्हा विद्युत प्रवाह असलेल्या कंडक्टरच्या पुढे एक लहान चुंबकीय सुई ठेवली जाते, तेव्हा लहान चुंबकीय सुईची दिशा विचलित होते, जी विद्युत प्रवाहाभोवती चुंबकीय क्षेत्र असल्याचे दर्शवते. 1820 मध्ये डॅनिश भौतिकशास्त्रज्ञ ओरस्टेड यांनी ही घटना शोधली होती.

जर आपण कंडक्टरला वर्तुळात वळवले, तर कंडक्टरच्या प्रत्येक वर्तुळातून निर्माण होणारे चुंबकीय क्षेत्र ओव्हरलॅप होऊ शकते आणि एकूणच चुंबकीय क्षेत्र अधिक मजबूत होईल, ज्यामुळे लहान वस्तू आकर्षित होऊ शकतात. आकृतीमध्ये, कॉइल 2~3A च्या विद्युत् प्रवाहाने ऊर्जावान आहे. लक्षात ठेवा की एनामेलड वायरला रेट केलेली वर्तमान मर्यादा आहे, अन्यथा ते उच्च तापमानामुळे वितळेल.

2. चुंबकीय विद्युत घटना

1831 मध्ये, ब्रिटीश शास्त्रज्ञ फॅराडे यांनी शोधून काढले की जेव्हा बंद सर्किटच्या कंडक्टरचा एक भाग चुंबकीय क्षेत्र कापण्यासाठी फिरतो तेव्हा कंडक्टरवर वीज निर्माण होते. पूर्वस्थिती अशी आहे की सर्किट आणि चुंबकीय क्षेत्र तुलनेने बदलत्या वातावरणात आहेत, म्हणून त्याला "डायनॅमिक" मॅग्नेटोइलेक्ट्रिकिटी म्हणतात आणि व्युत्पन्न करंटला प्रेरित प्रवाह म्हणतात.

आपण मोटरचा प्रयोग करू शकतो. सामान्य डीसी ब्रश केलेल्या मोटरमध्ये, स्टेटरचा भाग हा कायम चुंबक असतो आणि रोटरचा भाग कॉइल कंडक्टर असतो. रोटर मॅन्युअली फिरवणे म्हणजे कंडक्टर बलाच्या चुंबकीय रेषा कापण्यासाठी पुढे सरकत आहे. मोटरचे दोन इलेक्ट्रोड जोडण्यासाठी ऑसिलोस्कोप वापरुन, व्होल्टेज बदल मोजता येतो. जनरेटर या तत्त्वावर आधारित आहे.

3. लेन्झचा कायदा

लेन्झचा नियम: चुंबकीय प्रवाहाच्या बदलामुळे निर्माण होणाऱ्या प्रेरित विद्युत् प्रवाहाची दिशा ही चुंबकीय प्रवाहाच्या बदलाला विरोध करणारी दिशा असते.

या वाक्याची साधी समज अशी आहे: जेव्हा कंडक्टरच्या वातावरणाचे चुंबकीय क्षेत्र (बाह्य चुंबकीय क्षेत्र) मजबूत होते, तेव्हा त्याच्या प्रेरित विद्युत् प्रवाहामुळे निर्माण होणारे चुंबकीय क्षेत्र बाह्य चुंबकीय क्षेत्राच्या विरुद्ध असते, ज्यामुळे एकूण चुंबकीय क्षेत्र बाह्य पेक्षा कमकुवत होते. चुंबकीय क्षेत्र. जेव्हा कंडक्टरच्या वातावरणाचे चुंबकीय क्षेत्र (बाह्य चुंबकीय क्षेत्र) कमकुवत होते, तेव्हा त्याच्या प्रेरित विद्युत् प्रवाहामुळे निर्माण होणारे चुंबकीय क्षेत्र बाह्य चुंबकीय क्षेत्राच्या विरुद्ध असते, ज्यामुळे एकूण चुंबकीय क्षेत्र बाह्य चुंबकीय क्षेत्रापेक्षा अधिक मजबूत होते.

सर्किटमधील प्रेरित विद्युत् प्रवाहाची दिशा ठरवण्यासाठी लेन्झचा नियम वापरला जाऊ शकतो.

2. स्पायरल ट्यूब कॉइल - इंडक्टर्स कसे कार्य करतात हे स्पष्ट करणारे वरील दोन घटना आणि एका नियमाच्या ज्ञानासह, इंडक्टर कसे कार्य करतात ते पाहू या.

सर्वात सोपा इंडक्टर एक सर्पिल ट्यूब कॉइल आहे:

पॉवर-ऑन दरम्यान परिस्थिती

आम्ही सर्पिल ट्यूबचा एक छोटासा भाग कापला आणि कॉइल ए आणि कॉइल बी, दोन कॉइल पाहू शकतो:

पॉवर-ऑन प्रक्रियेदरम्यान, परिस्थिती खालीलप्रमाणे आहे:

①Coil A विद्युतप्रवाहातून जातो, असे गृहीत धरून की त्याची दिशा निळ्या घन रेषेने दर्शविल्याप्रमाणे आहे, ज्याला बाह्य उत्तेजित प्रवाह म्हणतात;
②विद्युतचुंबकत्वाच्या तत्त्वानुसार, बाह्य उत्तेजित प्रवाह एक चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करतो, जो आजूबाजूच्या जागेत पसरण्यास सुरुवात करतो आणि कॉइल B कव्हर करतो, जो कॉइल B ने बलाच्या चुंबकीय रेषा कापून समतुल्य आहे, निळ्या ठिपके असलेल्या रेषेने दर्शविल्याप्रमाणे;
③मॅग्नेटोइलेक्ट्रीसिटीच्या तत्त्वानुसार, कॉइल B मध्ये एक प्रेरित विद्युत् प्रवाह निर्माण होतो आणि त्याची दिशा हिरव्या घन रेषेद्वारे दर्शविल्याप्रमाणे असते, जी बाह्य उत्तेजन प्रवाहाच्या विरुद्ध असते;
④लेन्झच्या नियमानुसार, प्रेरित विद्युत् प्रवाहाने निर्माण होणारे चुंबकीय क्षेत्र हे बाह्य उत्तेजित प्रवाहाच्या चुंबकीय क्षेत्राचा प्रतिकार करण्यासाठी आहे, जसे की हिरव्या ठिपके असलेल्या रेषेने दाखवले आहे;

पॉवर-ऑन नंतरची स्थिती स्थिर आहे (DC)

पॉवर-ऑन स्थिर झाल्यानंतर, कॉइल A चा बाह्य उत्तेजना प्रवाह स्थिर असतो आणि त्यातून निर्माण होणारे चुंबकीय क्षेत्र देखील स्थिर असते. चुंबकीय क्षेत्राला कॉइल B सह सापेक्ष गती नसते, म्हणून तेथे चुंबकीय विद्युत नाही आणि हिरव्या घन रेषेद्वारे दर्शविलेले कोणतेही विद्युत् प्रवाह नाही. यावेळी, इंडक्टर बाह्य उत्तेजनासाठी शॉर्ट सर्किटच्या समतुल्य आहे.

3. इंडक्टन्सची वैशिष्ट्ये: प्रवाह अचानक बदलू शकत नाही

कसे समजल्यानंतर अप्रेरककार्य करते, चला त्याचे सर्वात महत्वाचे वैशिष्ट्य पाहू - इंडक्टरमधील करंट अचानक बदलू शकत नाही.

आकृतीमध्ये, उजव्या वक्राचा क्षैतिज अक्ष म्हणजे वेळ आणि अनुलंब अक्ष हा इंडक्टरवरील करंट आहे. ज्या क्षणी स्वीच बंद होतो तो वेळेचा उगम मानला जातो.

हे पाहिले जाऊ शकते: 1. ज्या क्षणी स्विच बंद आहे, इंडक्टरवरील करंट 0A आहे, जो इंडक्टरच्या ओपन-सर्किटच्या समतुल्य आहे. याचे कारण म्हणजे तात्कालिक विद्युत् प्रवाह झपाट्याने बदलतो, ज्यामुळे बाह्य उत्तेजित करंट (निळा) विरोध करण्यासाठी प्रचंड प्रेरित विद्युत् प्रवाह (हिरवा) निर्माण होईल;

2. स्थिर स्थितीत पोहोचण्याच्या प्रक्रियेत, इंडक्टरवरील विद्युत् प्रवाह वेगाने बदलतो;

3. स्थिर स्थितीत पोहोचल्यानंतर, इंडक्टरवरील करंट I=E/R असतो, जो इंडक्टर शॉर्ट सर्किट केलेल्या समतुल्य असतो;

4. प्रेरित विद्युत् प्रवाहाशी संबंधित आहे प्रेरित इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स, जे E चे प्रतिकार करण्यासाठी कार्य करते, म्हणून त्याला बॅक ईएमएफ (रिव्हर्स इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स) म्हणतात;

4. इंडक्टन्स म्हणजे नक्की काय?

वर्तमान बदलांना प्रतिकार करण्यासाठी उपकरणाच्या क्षमतेचे वर्णन करण्यासाठी इंडक्टन्सचा वापर केला जातो. वर्तमान बदलांना प्रतिकार करण्याची क्षमता जितकी मजबूत असेल तितकी इंडक्टन्स जास्त आणि उलट.

डीसी उत्तेजनासाठी, इंडक्टर शेवटी शॉर्ट-सर्किट स्थितीत असतो (व्होल्टेज 0 आहे). तथापि, पॉवर-ऑन प्रक्रियेदरम्यान, व्होल्टेज आणि करंट 0 नाही, याचा अर्थ पॉवर आहे. ही ऊर्जा जमा होण्याच्या प्रक्रियेला चार्जिंग म्हणतात. ते ही ऊर्जा चुंबकीय क्षेत्राच्या स्वरूपात साठवते आणि आवश्यकतेनुसार ऊर्जा सोडते (जसे की जेव्हा बाह्य उत्तेजनामुळे वर्तमान आकार स्थिर स्थितीत राखता येत नाही).

इंडक्टर्स इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डमधील जडत्व उपकरणे आहेत. डायनॅमिक्समधील फ्लायव्हील्सप्रमाणेच जडत्वाच्या उपकरणांना बदल आवडत नाहीत. त्यांना सुरुवातीला कताई सुरू करणे अवघड असते आणि एकदा का ते फिरायला लागले की त्यांना थांबवणे कठीण जाते. संपूर्ण प्रक्रिया ऊर्जा रूपांतरणासह आहे.

तुम्हाला स्वारस्य असल्यास, कृपया वेबसाइटला भेट द्याwww.tclmdcoils.com.