தூண்டல் emf என்றால் என்ன, அது எப்போது நிகழ்கிறது?

பொருளில், அதன் நிகழ்வுகளின் சூழ்நிலைகளில் EMF தூண்டலின் கருத்தை நாம் புரிந்துகொள்வோம். ஒரு கடத்தியில் மின்சார புலம் தோன்றும்போது காந்தப் பாய்ச்சலின் நிகழ்வுக்கான முக்கிய அளவுருவாகவும் தூண்டலைக் கருதுகிறோம்.

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

காந்தப் பாய்வு

மின்னோட்டத்துடன் ஒரு கடத்தியைச் சுற்றி ஒரு மின்காந்த புலம் தோன்றுகிறது, இருப்பினும், இணையாக, எதிர் நிகழ்வும் நிகழ்கிறது - மின்காந்த தூண்டல்.காந்தப் பாய்ச்சலை உதாரணமாகக் கவனியுங்கள்: மின்புலத்தில் மின்புலத்தில் மின்கடத்தி சட்டத்தை வைத்து, மேலிருந்து கீழாக காந்தப்புலக் கோடுகள் அல்லது வலது அல்லது இடது பக்கம் செங்குத்தாக நகர்த்தினால், சட்டத்தின் வழியாகச் செல்லும் காந்தப் பாய்வு நிலையான.

சட்டமானது அதன் அச்சில் சுழலும் போது, ​​சிறிது நேரம் கழித்து காந்தப் பாய்வு ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு மாறும். இதன் விளைவாக, தூண்டலின் EMF சட்டத்தில் தோன்றுகிறது மற்றும் ஒரு மின்சாரம் தோன்றுகிறது, இது தூண்டல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

EMF தூண்டல்

தூண்டலின் EMF இன் கருத்து என்ன என்பதை விரிவாக ஆராய்வோம். ஒரு கடத்தி ஒரு காந்தப்புலத்தில் வைக்கப்பட்டு, அது புலக் கோடுகளின் குறுக்குவெட்டுடன் நகரும் போது, ​​தூண்டல் EMF எனப்படும் கடத்தியில் ஒரு மின்னோட்ட விசை தோன்றுகிறது. கடத்தி நிலையானதாக இருந்தால், மற்றும் காந்தப்புலம் நகர்கிறது மற்றும் விசையின் கடத்தி கோடுகளுடன் வெட்டுகிறது.

கடத்தி, emf ஏற்படும் இடத்தில், வெளிப்புற சுற்றுக்கு மூடப்படும் போது, ​​இந்த emf இருப்பதால், ஒரு தூண்டல் மின்னோட்டம் சுற்று வழியாக பாயத் தொடங்குகிறது. மின்காந்த தூண்டல் ஒரு கடத்தியில் காந்தப்புலக் கோடுகளால் கடக்கப்படும் தருணத்தில் EMF 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 சட்டங்கள்

ஃபாரடே மற்றும் லென்ஸ் விதிகள் மின்காந்த தூண்டலின் நிகழ்வுகளின் வடிவங்களை பிரதிபலிக்கின்றன.

காலப்போக்கில் காந்தப் பாய்ச்சலில் ஏற்படும் மாற்றங்களின் விளைவாக காந்த விளைவுகள் தோன்றுவதை ஃபாரடே கண்டறிந்தார்.ஒரு மாற்று காந்த மின்னோட்டத்துடன் கடத்தியைக் கடக்கும் தருணத்தில், ஒரு மின்னோட்ட சக்தி அதில் எழுகிறது, இது ஒரு மின்னோட்டத்தின் தோற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. நிரந்தர காந்தம் மற்றும் மின்காந்தம் இரண்டும் மின்னோட்டத்தை உருவாக்க முடியும்.

மின்னோட்டத்தின் தீவிரம் மின்னோட்டத்தைக் கடக்கும் விசைக் கோடுகளின் எண்ணிக்கையில் விரைவான மாற்றத்துடன் அதிகரிக்கிறது என்று விஞ்ஞானி தீர்மானித்தார். அதாவது, மின்காந்த தூண்டலின் EMF காந்தப் பாய்வின் வேகத்திற்கு நேரடி விகிதத்தில் உள்ளது.

ஃபாரடேயின் சட்டத்தின்படி, தூண்டல் EMF சூத்திரங்கள் பின்வருமாறு வரையறுக்கப்படுகின்றன:

E \u003d - dF / dt.

மைனஸ் அடையாளம் தூண்டப்பட்ட EMF இன் துருவமுனைப்பு, ஓட்டத்தின் திசை மற்றும் மாறும் வேகம் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவைக் குறிக்கிறது.

லென்ஸின் சட்டத்தின்படி, அதன் திசையைப் பொறுத்து மின்னோட்ட சக்தியை வகைப்படுத்த முடியும். சுருளில் உள்ள காந்தப் பாய்வின் எந்த மாற்றமும் EMF இன் தூண்டலின் தோற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது, மேலும் விரைவான மாற்றத்துடன், அதிகரித்து வரும் EMF காணப்படுகிறது.

தூண்டலின் ஈ.எம்.எஃப் இருக்கும் சுருள் வெளிப்புற சுற்றுக்கு ஒரு குறுகிய சுற்று இருந்தால், அதன் வழியாக ஒரு தூண்டல் மின்னோட்டம் பாய்கிறது, இதன் விளைவாக கடத்தியைச் சுற்றி ஒரு காந்தப்புலம் தோன்றும் மற்றும் சுருள் ஒரு சோலனாய்டின் பண்புகளைப் பெறுகிறது. . இதன் விளைவாக, சுருளைச் சுற்றி ஒரு காந்தப்புலம் உருவாகிறது.

E.Kh லென்ஸ் ஒரு வடிவத்தை நிறுவினார், அதன்படி சுருளில் உள்ள தூண்டல் மின்னோட்டத்தின் திசை மற்றும் தூண்டல் EMF தீர்மானிக்கப்படுகிறது. சுருளில் உள்ள தூண்டல் ஈஎம்எஃப், காந்தப் பாய்வு மாறும்போது, ​​சுருளில் ஒரு திசை மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது, இதில் சுருளின் கொடுக்கப்பட்ட காந்தப் பாய்வு வெளிப்புற காந்தப் பாய்வுகளில் மாற்றங்களைத் தவிர்ப்பதை சாத்தியமாக்குகிறது.

லென்ஸின் சட்டம் கடத்திகளில் மின்சாரம் தூண்டுதலின் அனைத்து சூழ்நிலைகளுக்கும் பொருந்தும், அவற்றின் கட்டமைப்பு மற்றும் வெளிப்புற காந்தப்புலத்தை மாற்றும் முறையைப் பொருட்படுத்தாமல்.

காந்தப்புலத்தில் கம்பியின் இயக்கம்

தூண்டப்பட்ட EMF இன் மதிப்பு, விசையின் புலக் கோடுகளால் கடக்கும் கடத்தியின் நீளத்தைப் பொறுத்து தீர்மானிக்கப்படுகிறது. அதிக எண்ணிக்கையிலான புலக் கோடுகளுடன், தூண்டப்பட்ட emf இன் மதிப்பு அதிகரிக்கிறது. காந்தப்புலம் மற்றும் தூண்டுதலின் அதிகரிப்புடன், கடத்தியில் EMF இன் அதிக மதிப்பு ஏற்படுகிறது. இவ்வாறு, ஒரு காந்தப்புலத்தில் நகரும் ஒரு கடத்தியில் தூண்டலின் EMF இன் மதிப்பு நேரடியாக காந்தப்புலத்தின் தூண்டல், கடத்தியின் நீளம் மற்றும் அதன் இயக்கத்தின் வேகம் ஆகியவற்றை சார்ந்துள்ளது.

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

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

கடத்தியில் தூண்டப்பட்ட EMF மற்றும் மின்சாரத்தின் திசையானது கடத்தியின் இயக்கத்தின் திசையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. திசையை அடையாளம் காண, வலது கை விதி உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. உங்கள் வலது கையின் உள்ளங்கையைப் பிடித்தால், புலக் கோடுகள் அதன் திசையில் நுழையும், மற்றும் கட்டைவிரல் கடத்தியின் இயக்கத்தின் திசையைக் குறிக்கிறது, மீதமுள்ள நான்கு விரல்கள் தூண்டப்பட்ட emf இன் திசையையும் மின்சாரத்தின் திசையையும் குறிக்கின்றன. நடத்துனரில்.

சுழலும் சுருள்

மின்னோட்ட ஜெனரேட்டரின் செயல்பாடு ஒரு காந்தப் பாய்வில் சுருளின் சுழற்சியை அடிப்படையாகக் கொண்டது, அங்கு ஒரு குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையிலான திருப்பங்கள் உள்ளன. காந்தப் பாய்வு சூத்திரம் Ф \u003d B x S x cos α (காந்தத் தூண்டல் காந்தப் பாய்வு கடந்து செல்லும் பரப்பு மற்றும் கொசைன் மூலம் பெருக்கப்படும் காந்தத் தூண்டல்) அடிப்படையில் காந்தப் பாய்ச்சலால் கடக்கப்படும் போது எப்போதும் மின்சுற்றில் EMF தூண்டப்படுகிறது. திசை திசையன் மற்றும் செங்குத்தாக விமான கோடுகளால் உருவாக்கப்பட்ட கோணம்).

சூத்திரத்தின்படி, சூழ்நிலைகளில் ஏற்படும் மாற்றங்களால் F பாதிக்கப்படுகிறது:

• காந்தப் பாய்வு மாறும்போது, ​​திசை திசையன் மாறுகிறது;
• விளிம்பில் இணைக்கப்பட்ட பகுதி மாறுகிறது;
• கோண மாற்றங்கள்.

நிலையான காந்தம் அல்லது நிலையான மின்னோட்டத்துடன் EMF ஐத் தூண்டுவதற்கு இது அனுமதிக்கப்படுகிறது, ஆனால் காந்தப்புலத்திற்குள் சுருள் அதன் அச்சில் சுழலும் போது. இந்த வழக்கில், கோணம் மாறும்போது காந்தப் பாய்வு மாறுகிறது. சுழற்சியின் செயல்பாட்டில் உள்ள சுருள் காந்தப் பாய்வின் விசையின் கோடுகளைக் கடக்கிறது, இதன் விளைவாக, ஒரு EMF தோன்றுகிறது. சீரான சுழற்சியுடன், காந்தப் பாய்ச்சலில் ஒரு குறிப்பிட்ட கால மாற்றம் ஏற்படுகிறது. மேலும், ஒவ்வொரு வினாடியும் கடக்கும் புலக் கோடுகளின் எண்ணிக்கை சீரான இடைவெளியில் மதிப்புகளுக்கு சமமாகிறது.

நடைமுறையில், மாற்று மின்னோட்ட ஜெனரேட்டர்களில், சுருள் நிலையானதாக இருக்கும், மேலும் மின்காந்தம் அதைச் சுற்றி சுழலும்.

EMF சுய தூண்டல்

ஒரு மாற்று மின்சாரம் 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 மின்சாரத்தின் தீவிரத்திற்கு விகிதாசாரமாக இருப்பதால், சுய-தூண்டல் EMF சூத்திரம் இதுபோல் தெரிகிறது:

Ф = L x I, இங்கு L என்பது தூண்டல், இது H இல் அளவிடப்படுகிறது.அதன் மதிப்பு அலகு நீளத்திற்கு திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை மற்றும் அவற்றின் குறுக்கு பிரிவின் மதிப்பால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

பரஸ்பர தூண்டல்

இரண்டு சுருள்கள் அருகருகே அமைந்திருக்கும் போது, ​​அவை பரஸ்பர தூண்டலின் EMF ஐக் கவனிக்கின்றன, இது இரண்டு சுற்றுகளின் உள்ளமைவு மற்றும் அவற்றின் பரஸ்பர நோக்குநிலையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. சுற்றுகளின் பிரிப்பு அதிகரிப்பதன் மூலம், பரஸ்பர தூண்டலின் மதிப்பு குறைகிறது, ஏனெனில் இரண்டு சுருள்களுக்கான மொத்த காந்தப் பாய்ச்சலில் குறைவு உள்ளது.

பரஸ்பர தூண்டலின் வெளிப்பாட்டின் செயல்முறையை விரிவாகக் கருதுவோம். இரண்டு சுருள்கள் உள்ளன, N1 திருப்பங்களைக் கொண்ட ஒன்றின் கம்பி வழியாக தற்போதைய I1 பாய்கிறது, இது ஒரு காந்தப் பாய்வை உருவாக்குகிறது மற்றும் N2 எண்ணிக்கையிலான திருப்பங்களுடன் இரண்டாவது சுருள் வழியாக செல்கிறது.

முதல் சுருளுடன் தொடர்புடைய இரண்டாவது சுருளின் பரஸ்பர தூண்டலின் மதிப்பு:

M21 = (N2 x F21)/I1.

காந்தப் பாய்வு மதிப்பு:

F21 = (M21/N2) x I1.

தூண்டப்பட்ட emf சூத்திரத்தால் கணக்கிடப்படுகிறது:

E2 = - N2 x dФ21/dt = - M21x dI1/dt.

முதல் சுருளில், தூண்டப்பட்ட emf இன் மதிப்பு:

E1 = - M12 x dI2/dt.

ஒரு சுருள் ஒன்றில் பரஸ்பர தூண்டுதலால் தூண்டப்படும் எலக்ட்ரோமோட்டிவ் விசை மற்ற சுருளில் உள்ள மின்னோட்டத்தின் மாற்றத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாக இருக்கும் என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

பின்னர் பரஸ்பர தூண்டல் சமமாகக் 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 இரண்டு தூண்டல் மதிப்புகளுக்கு இடையே உள்ள இணைப்புக் குணகம்.

மின்மாற்றிகளில் பரஸ்பர தூண்டல் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது மாற்று மின்னோட்டத்தின் மதிப்பை மாற்றுவதை சாத்தியமாக்குகிறது. சாதனம் ஒரு ஜோடி சுருள்கள் ஆகும், அவை பொதுவான மையத்தில் காயப்படுத்தப்படுகின்றன. முதல் சுருளில் உள்ள மின்னோட்டம் காந்த சுற்றுகளில் மாறும் காந்தப் பாய்வு மற்றும் இரண்டாவது சுருளில் மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது.இரண்டாவது சுருளை விட முதல் சுருளில் குறைவான திருப்பங்களுடன், மின்னழுத்தம் அதிகரிக்கிறது, அதன்படி, முதல் முறுக்குகளில் அதிக எண்ணிக்கையிலான 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.

இதே போன்ற கட்டுரைகள்: