સર્કિટમાં સ્વ-ઇન્ડક્શન ઇએમએફ શું છે? સ્વ-ઇન્ડક્શન શું છે - સરળ શબ્દોમાં સમજૂતી

ઇલેક્ટ્રિક અને ચુંબકીય ક્ષેત્રો વચ્ચેનો સંબંધ

વિદ્યુત અને ચુંબકીય અસાધારણ ઘટનાઓનો લાંબા સમયથી અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે, પરંતુ આ અભ્યાસોને એકબીજા સાથે કોઈક રીતે જોડવાનું ક્યારેય કોઈને થયું નથી. તે ફક્ત 1820 માં જ શોધાયું હતું કે વર્તમાન વહન કરનાર કંડક્ટર હોકાયંત્રની સોય પર કાર્ય કરે છે. આ શોધ ડેનિશ ભૌતિકશાસ્ત્રી હેન્સ ક્રિશ્ચિયન ઓર્સ્ટેડની હતી. ત્યારબાદ, GHS સિસ્ટમમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રની શક્તિના માપનના એકમનું નામ તેમના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું: રશિયન હોદ્દો E (Oersted), અંગ્રેજી - Oe. આ શૂન્યાવકાશમાં 1 ગૌસના ઇન્ડક્શન સાથે ચુંબકીય ક્ષેત્રની શક્તિ છે.

આ શોધ સૂચવે છે કે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહમાંથી ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન થઈ શકે છે. પરંતુ તે જ સમયે, રિવર્સ ટ્રાન્સફોર્મેશન વિશે પણ વિચારો ઉભા થયા, એટલે કે, ચુંબકીય ક્ષેત્રમાંથી ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ કેવી રીતે મેળવવો. છેવટે, પ્રકૃતિમાં ઘણી પ્રક્રિયાઓ ઉલટાવી શકાય તેવું છે: પાણી બરફ ઉત્પન્ન કરે છે, જે પાણીમાં ઓગળી શકાય છે.

ઓર્સ્ટેડની શોધ પછી ભૌતિકશાસ્ત્રના આ સ્પષ્ટ કાયદાનો અભ્યાસ કરવામાં બાવીસ વર્ષ લાગ્યાં. અંગ્રેજ વૈજ્ઞાનિક માઈકલ ફેરાડે ચુંબકીય ક્ષેત્રથી વીજળી ઉત્પન્ન કરવામાં સામેલ હતા. વિવિધ આકારો અને કદના વાહક અને ચુંબક બનાવવામાં આવ્યા હતા, અને તેમની સંબંધિત ગોઠવણી માટે વિકલ્પોની શોધ કરવામાં આવી હતી. અને માત્ર, દેખીતી રીતે, આકસ્મિક રીતે, વૈજ્ઞાનિકે શોધ્યું કે વાહકના છેડા પર EMF મેળવવા માટે, વધુ એક શબ્દ જરૂરી છે - ચુંબકની હિલચાલ, એટલે કે. ચુંબકીય ક્ષેત્ર ચલ હોવું જોઈએ.

હવે આ હવે કોઈને આશ્ચર્યજનક નથી. આ રીતે બધા ઇલેક્ટ્રિક જનરેટર કામ કરે છે - જ્યાં સુધી તે કોઈ વસ્તુ દ્વારા ફેરવાય છે ત્યાં સુધી વીજળી ઉત્પન્ન થાય છે અને લાઇટ બલ્બ ચમકે છે. તેઓ અટકી ગયા, ફરતા બંધ થયા, અને પ્રકાશ નીકળી ગયો.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન

આમ, કંડક્ટરના છેડા પર EMF ત્યારે જ થાય છે જો તેને ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ચોક્કસ રીતે ખસેડવામાં આવે. અથવા, વધુ સ્પષ્ટ રીતે, ચુંબકીય ક્ષેત્ર આવશ્યકપણે બદલાતું હોવું જોઈએ, ચલ હોવું જોઈએ. રશિયન ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનમાં આ ઘટનાને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન કહેવામાં આવે છે: આ કિસ્સામાં તેઓ કહે છે કે વાહકમાં ઇએમએફ પ્રેરિત છે. જો લોડ આવા EMF સ્ત્રોત સાથે જોડાયેલ હોય, તો સર્કિટમાં પ્રવાહ વહેશે.

પ્રેરિત EMF ની તીવ્રતા ઘણા પરિબળો પર આધારિત છે: વાહકની લંબાઈ, ચુંબકીય ક્ષેત્ર B નું ઇન્ડક્શન અને, મોટા પ્રમાણમાં, ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વાહકની હિલચાલની ગતિ. જનરેટર રોટર જેટલી ઝડપથી ફેરવાય છે, તેના આઉટપુટ પર વોલ્ટેજ વધારે છે.

નોંધ: ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન (એક વૈકલ્પિક ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વાહકના છેડા પર EMF ની ઘટના) ને ચુંબકીય ઇન્ડક્શન સાથે મૂંઝવણમાં ન આવવી જોઈએ - એક વેક્ટર ભૌતિક જથ્થા જે ચુંબકીય ક્ષેત્રને જ લાક્ષણિકતા આપે છે.

ઇન્ડક્શન

આ પદ્ધતિની સમીક્ષા કરવામાં આવી છે. સ્થાયી ચુંબકના ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વાહકને ખસેડવા માટે, અથવા તેનાથી વિપરીત, કંડક્ટરની નજીકના ચુંબકને (લગભગ હંમેશા પરિભ્રમણ દ્વારા) ખસેડવા માટે તે પૂરતું છે. બંને વિકલ્પો ચોક્કસપણે તમને વૈકલ્પિક ચુંબકીય ક્ષેત્ર મેળવવાની મંજૂરી આપશે. આ કિસ્સામાં, EMF ઉત્પન્ન કરવાની પદ્ધતિને ઇન્ડક્શન કહેવામાં આવે છે. તે ઇન્ડક્શન છે જેનો ઉપયોગ વિવિધ જનરેટરમાં EMF ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે. 1831માં ફેરાડેના પ્રયોગોમાં, ચુંબક ક્રમશઃ તારની કોઇલની અંદર ખસતું હતું.

મ્યુચ્યુઅલ ઇન્ડક્શન

આ નામ સૂચવે છે કે બે વાહક આ ઘટનામાં ભાગ લે છે. તેમાંથી એકમાં બદલાતા પ્રવાહ વહે છે, જે તેની આસપાસ વૈકલ્પિક ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે. જો નજીકમાં અન્ય વાહક હોય, તો તેના છેડે વૈકલ્પિક EMF દેખાય છે.

EMF ઉત્પન્ન કરવાની આ પદ્ધતિને મ્યુચ્યુઅલ ઇન્ડક્શન કહેવામાં આવે છે. તે મ્યુચ્યુઅલ ઇન્ડક્શનના સિદ્ધાંત પર છે કે તમામ ટ્રાન્સફોર્મર્સ કાર્ય કરે છે, ફક્ત તેમના વાહક કોઇલના સ્વરૂપમાં બનાવવામાં આવે છે, અને ચુંબકીય ઇન્ડક્શનને વધારવા માટે ફેરોમેગ્નેટિક સામગ્રીમાંથી બનેલા કોરોનો ઉપયોગ થાય છે.

જો પ્રથમ કંડક્ટરમાં પ્રવાહ બંધ થઈ જાય (ઓપન સર્કિટ), અથવા બની જાય, તે પણ ખૂબ જ મજબૂત, પરંતુ સતત (કોઈ ફેરફાર નહીં), તો બીજા કંડક્ટરના છેડે કોઈ EMF પ્રાપ્ત થશે નહીં. આથી ટ્રાન્સફોર્મર્સ ફક્ત વૈકલ્પિક પ્રવાહ પર જ કાર્ય કરે છે: જો તમે ગેલ્વેનિક બેટરીને પ્રાથમિક વિન્ડિંગ સાથે જોડો છો, તો પછી સેકન્ડરી વિન્ડિંગના આઉટપુટ પર ચોક્કસપણે કોઈ વોલ્ટેજ હશે નહીં.

ચુંબકીય ક્ષેત્ર બદલાય ત્યારે જ ગૌણ વિન્ડિંગમાં EMF પ્રેરિત થાય છે. તદુપરાંત, પરિવર્તનનો દર જેટલો મજબૂત હશે, એટલે કે ઝડપ, અને ચોક્કસ મૂલ્ય નહીં, પ્રેરિત ઇએમએફ વધુ હશે.

સ્વ-ઇન્ડક્શન

જો તમે બીજા વાહકને દૂર કરો છો, તો પછી પ્રથમ કંડક્ટરમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર ફક્ત આસપાસની જગ્યામાં જ નહીં, પણ કંડક્ટરમાં પણ પ્રવેશ કરશે. આમ, તેના ક્ષેત્રના પ્રભાવ હેઠળ, વાહકમાં એક emf પ્રેરિત થાય છે, જેને સ્વ-ઇન્ડક્શન emf કહેવામાં આવે છે.

1833 માં રશિયન વૈજ્ઞાનિક લેન્ઝ દ્વારા સ્વ-ઇન્ડક્શનની ઘટનાનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો. આ પ્રયોગોના આધારે, એક રસપ્રદ પેટર્ન શોધવાનું શક્ય હતું: સ્વ-ઇન્ડક્શન EMF હંમેશા બાહ્ય વૈકલ્પિક ચુંબકીય ક્ષેત્ર માટે પ્રતિરોધ કરે છે અને વળતર આપે છે જે આ EMFનું કારણ બને છે. આ અવલંબનને લેન્ઝનો નિયમ કહેવામાં આવે છે (જૌલ-લેન્ઝ કાયદા સાથે ભેળસેળ ન કરવી).

ફોર્મ્યુલામાં માઈનસ ચિહ્ન ફક્ત સ્વ-ઇન્ડક્શન EMF ની પ્રતિક્રિયાની વાત કરે છે જેણે તેને જન્મ આપ્યો હતો. જો કોઇલ સતત વર્તમાન સ્ત્રોત સાથે જોડાયેલ હોય, તો વર્તમાન ખૂબ ધીમેથી વધશે. ડાયલ ઓહ્મમીટર સાથે ટ્રાન્સફોર્મરના પ્રાથમિક વિન્ડિંગનું "પરીક્ષણ" કરતી વખતે આ ખૂબ જ નોંધનીય છે: શૂન્ય સ્કેલ ડિવિઝન તરફ આગળ વધતી સોયની ગતિ રેઝિસ્ટરને તપાસતી વખતે નોંધપાત્ર રીતે ઓછી હોય છે.

જ્યારે કોઇલ વર્તમાન સ્ત્રોતથી ડિસ્કનેક્ટ થાય છે, ત્યારે સ્વ-ઇન્ડક્શન ઇએમએફ રિલે સંપર્કોને સ્પાર્કિંગનું કારણ બને છે. એવા કિસ્સામાં જ્યારે કોઇલને ટ્રાંઝિસ્ટર દ્વારા નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે રિલે કોઇલ, તો પાવર સ્ત્રોતના સંદર્ભમાં તેની વિરુદ્ધ દિશામાં ડાયોડને સમાંતર મૂકવામાં આવે છે. આ સેમિકન્ડક્ટર તત્વોને સેલ્ફ-ઇન્ડક્શન ઇએમએફની અસરોથી બચાવવા માટે કરવામાં આવે છે, જે પાવર સ્ત્રોતના વોલ્ટેજ કરતા દસ અથવા તો સેંકડો ગણા વધારે હોઈ શકે છે.

પ્રયોગો કરવા માટે, લેન્ઝે એક રસપ્રદ ઉપકરણ ડિઝાઇન કર્યું. એલ્યુમિનિયમ રોકર હાથના છેડે બે એલ્યુમિનિયમ રિંગ્સ નિશ્ચિત છે. એક રિંગ નક્કર છે, પરંતુ બીજી કટ છે. રોકર સોય પર મુક્તપણે ફરે છે.

જ્યારે કાયમી ચુંબકને નક્કર રિંગમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે ચુંબકમાંથી "ભાગી ગયો" અને જ્યારે ચુંબક દૂર કરવામાં આવ્યો, ત્યારે તે તેની પાછળ દોડી ગયો. કટ રીંગ સાથેની સમાન ક્રિયાઓ કોઈ હિલચાલનું કારણ બની ન હતી. આ એ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવ્યું છે કે નક્કર રિંગમાં, વૈકલ્પિક ચુંબકીય ક્ષેત્રના પ્રભાવ હેઠળ, એક પ્રવાહ ઉત્પન્ન થાય છે, જે ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે. પરંતુ ખુલ્લી રીંગમાં કોઈ વર્તમાન નથી, તેથી ત્યાં કોઈ ચુંબકીય ક્ષેત્ર નથી.

આ પ્રયોગની મહત્વની વિગત એ છે કે જો ચુંબક રીંગમાં દાખલ કરવામાં આવે અને તે ગતિહીન રહે, તો ચુંબકની હાજરી પ્રત્યે એલ્યુમિનિયમની રીંગની કોઈ પ્રતિક્રિયા જોવા મળતી નથી. આ ફરી એકવાર પુષ્ટિ કરે છે કે પ્રેરિત emf ત્યારે જ થાય છે જ્યારે ચુંબકીય ક્ષેત્ર બદલાય છે, અને emf ની તીવ્રતા ફેરફારના દર પર આધારિત છે. આ કિસ્સામાં, તે ફક્ત ચુંબકની હિલચાલની ગતિ પર આધાર રાખે છે.

મ્યુચ્યુઅલ ઇન્ડક્શન અને સ્વ-ઇન્ડક્શન વિશે પણ એવું જ કહી શકાય, ફક્ત ચુંબકીય ક્ષેત્રની શક્તિમાં ફેરફાર અથવા તેના બદલે તેના ફેરફારનો દર, વર્તમાનના ફેરફારના દર પર આધારિત છે. આ ઘટનાને સમજાવવા માટે, નીચેનું ઉદાહરણ આપી શકાય છે.

મોટા પ્રવાહોને બે એકદમ મોટા સમાન કોઇલમાંથી પસાર થવા દો: પ્રથમ કોઇલ 10A દ્વારા, અને બીજા 1000 જેટલા કોઇલમાંથી, અને બંને કોઇલમાં પ્રવાહો રેખીય રીતે વધે છે. ધારો કે એક સેકન્ડમાં પ્રથમ કોઇલમાં પ્રવાહ 10 થી 15A માં બદલાઈ ગયો, અને બીજામાં 1000 થી 1001A સુધી, જે બંને કોઇલમાં સ્વ-પ્રેરિત ઇએમએફના દેખાવનું કારણ બને છે.

પરંતુ, બીજી કોઇલમાં વર્તમાનનું આટલું મોટું મૂલ્ય હોવા છતાં, પ્રથમમાં સેલ્ફ-ઇન્ડક્શન EMF વધારે હશે, કારણ કે ત્યાં કરંટના ફેરફારનો દર 5A/sec છે, અને બીજામાં તે માત્ર 1A/sec છે. . છેવટે, સ્વ-ઇન્ડક્શન ઇએમએફ વર્તમાનના વધારાના દર પર આધારિત છે (વાંચો ચુંબકીય ક્ષેત્ર), અને તેના સંપૂર્ણ મૂલ્ય પર નહીં.

ઇન્ડક્ટન્સ

વર્તમાન વહન કરતી કોઇલના ચુંબકીય ગુણધર્મો વળાંકની સંખ્યા અને ભૌમિતિક પરિમાણો પર આધારિત છે. કોઇલમાં ફેરોમેગ્નેટિક કોર દાખલ કરીને ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં નોંધપાત્ર વધારો કરી શકાય છે. કોઇલના ચુંબકીય ગુણધર્મોને પ્રેરિત ઇએમએફ, મ્યુચ્યુઅલ ઇન્ડક્શન અથવા સ્વ-ઇન્ડક્શનની તીવ્રતા દ્વારા પૂરતી ચોકસાઈ સાથે નક્કી કરી શકાય છે. આ બધી ઘટનાઓ ઉપર ચર્ચા કરવામાં આવી છે.

કોઇલની લાક્ષણિકતા જે આ વિશે જણાવે છે તેને ઇન્ડક્ટન્સના ગુણાંક (સ્વ-ઇન્ડક્ટન્સ) અથવા ફક્ત ઇન્ડક્ટન્સ કહેવામાં આવે છે. સૂત્રોમાં, ઇન્ડક્ટન્સ અક્ષર L દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે, અને આકૃતિઓમાં સમાન અક્ષર ઇન્ડક્ટર્સ દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે.

ઇન્ડક્ટન્સનું એકમ હેનરી (H) છે. કોઇલમાં 1 H નું ઇન્ડક્ટન્સ હોય છે, જેમાં જ્યારે વર્તમાનમાં 1 A પ્રતિ સેકન્ડનો ફેરફાર થાય છે, ત્યારે 1 V નું emf જનરેટ થાય છે. આ મૂલ્ય ઘણું મોટું છે: એકદમ શક્તિશાળી ટ્રાન્સફોર્મર્સના નેટવર્ક વિન્ડિંગ્સમાં એક અથવા વધુ Gn નું ઇન્ડક્ટન્સ હોય છે.

તેથી, નીચા ક્રમના મૂલ્યોનો વારંવાર ઉપયોગ થાય છે, એટલે કે મિલી અને માઇક્રો હેનરી (mH અને μH). આવા કોઇલનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટમાં થાય છે. કોઇલનો એક ઉપયોગ રેડિયો ઉપકરણોમાં ઓસીલેટીંગ સર્કિટ છે.

કોઇલનો ઉપયોગ ચોક્સ તરીકે પણ થાય છે, જેનો મુખ્ય હેતુ વૈકલ્પિક પ્રવાહ (ફિલ્ટર્સ) ને નબળો પાડતી વખતે નુકશાન વિના સીધો પ્રવાહ પસાર કરવાનો છે. સામાન્ય નિયમ તરીકે, ઓપરેટિંગ ફ્રીક્વન્સી જેટલી ઊંચી હોય છે, કોઇલને ઓછી ઇન્ડક્ટન્સની જરૂર પડે છે.

પ્રેરક પ્રતિક્રિયા

જો તમે પૂરતા પ્રમાણમાં શક્તિશાળી મેઇન્સ ટ્રાન્સફોર્મર અને પ્રાથમિક વિન્ડિંગનો પ્રતિકાર લો છો, તો તે તારણ આપે છે કે તે માત્ર થોડા ઓહ્મ છે, અને તે પણ શૂન્યની નજીક છે. તે તારણ આપે છે કે આવા વિન્ડિંગ દ્વારા પ્રવાહ ખૂબ મોટો હશે, અને અનંત તરફ પણ વલણ ધરાવે છે. એવું લાગે છે કે શોર્ટ સર્કિટ ફક્ત અનિવાર્ય છે! તો શા માટે તે ત્યાં નથી?

ઇન્ડક્ટર કોઇલના મુખ્ય ગુણધર્મોમાંનું એક ઇન્ડક્ટિવ રિએક્ટન્સ છે, જે કોઇલને પૂરા પાડવામાં આવતા વૈકલ્પિક પ્રવાહની ઇન્ડક્ટન્સ અને આવર્તન પર આધાર રાખે છે.

તે જોવાનું સરળ છે કે વધતી આવર્તન અને ઇન્ડક્ટન્સ સાથે, પ્રેરક પ્રતિક્રિયા વધે છે, અને પ્રત્યક્ષ પ્રવાહ પર તે સામાન્ય રીતે શૂન્ય બની જાય છે. તેથી, જ્યારે મલ્ટિમીટર સાથે કોઇલના પ્રતિકારને માપવામાં આવે છે, ત્યારે માત્ર વાયરનો સક્રિય પ્રતિકાર માપવામાં આવે છે.

ઇન્ડક્ટર્સની ડિઝાઇન ખૂબ જ વૈવિધ્યસભર છે અને તે ફ્રીક્વન્સીઝ પર આધાર રાખે છે કે જેના પર કોઇલ ચાલે છે. ઉદાહરણ તરીકે, રેડિયો તરંગોની ડેસિમીટર રેન્જમાં કામ કરવા માટે, પ્રિન્ટેડ સર્કિટ કોઇલનો વારંવાર ઉપયોગ થાય છે. મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે, આ પદ્ધતિ ખૂબ અનુકૂળ છે.

કોઇલનું ઇન્ડક્ટન્સ તેના ભૌમિતિક પરિમાણો, કોર, સ્તરોની સંખ્યા અને આકાર પર આધારિત છે. હાલમાં, લીડ્સ સાથેના પરંપરાગત રેઝિસ્ટર જેવા પ્રમાણભૂત ઇન્ડક્ટર્સની પૂરતી સંખ્યામાં ઉત્પાદન થાય છે. આવા કોઇલ રંગીન રિંગ્સ સાથે ચિહ્નિત થયેલ છે. ચોક્સ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતી સપાટી માઉન્ટ કોઇલ પણ છે. આવા કોઇલની ઇન્ડક્ટન્સ ઘણી મિલીહેનરીઝ છે.

આ ઘટનાને સ્વ-ઇન્ડક્શન કહેવામાં આવે છે. (આ ખ્યાલ મ્યુચ્યુઅલ ઇન્ડક્શનની વિભાવના સાથે સંબંધિત છે, તે જેમ હતું, તે એક વિશિષ્ટ કેસ છે).

સ્વ-ઇન્ડક્શન ઇએમએફની દિશા હંમેશા એવી હોય છે કે જ્યારે સર્કિટમાં વર્તમાન વધે છે, ત્યારે સ્વ-ઇન્ડક્શન ઇએમએફ આ વધારાને અટકાવે છે (વર્તમાનની વિરુદ્ધ નિર્દેશિત), અને જ્યારે વર્તમાન ઘટે છે, ત્યારે તે ઘટે છે (સહ-નિર્દેશિત વર્તમાન સાથે). સ્વ-ઇન્ડક્શન ઇએમએફની આ મિલકત જડતા બળ જેવી જ છે.

સ્વ-ઇન્ડક્શન EMF ની તીવ્રતા વર્તમાનના ફેરફારના દરના પ્રમાણસર છે:

પ્રમાણસરતા પરિબળ કહેવાય છે સ્વ-ઇન્ડક્શન ગુણાંકઅથવા ઇન્ડક્ટન્સસર્કિટ (કોઇલ).

સ્વ-ઇન્ડક્શન અને સિનુસોઇડલ વર્તમાન

કોઇલમાંથી સમયસર વહેતા વિદ્યુતપ્રવાહની સિનુસાઇડલ અવલંબનના કિસ્સામાં, કોઇલમાં સ્વ-ઇન્ડક્ટિવ ઇએમએફ તબક્કામાં (એટલે ​​​​કે, 90°) કરંટથી પાછળ રહે છે અને આ ઇએમએફનું કંપનવિસ્તાર પ્રમાણસર હોય છે. વર્તમાન, આવર્તન અને ઇન્ડક્ટન્સનું કંપનવિસ્તાર (). છેવટે, ફંક્શનના ફેરફારનો દર એ તેનું પ્રથમ વ્યુત્પન્ન છે, a.

ઇન્ડક્ટિવ તત્વો ધરાવતાં વધુ કે ઓછા જટિલ સર્કિટની ગણતરી કરવા માટે, એટલે કે, વળાંક, કોઇલ, વગેરે ઉપકરણો કે જેમાં સ્વ-ઇન્ડક્શન જોવા મળે છે (ખાસ કરીને સંપૂર્ણપણે રેખીય, એટલે કે, બિનરેખીય તત્વો ધરાવતાં નથી), સાઇનુસાઇડલ પ્રવાહોના કિસ્સામાં અને વોલ્ટેજ, જટિલ અવરોધની પદ્ધતિનો ઉપયોગ થાય છે અથવા, સરળ કિસ્સાઓમાં, ઓછા શક્તિશાળી, પરંતુ વધુ દ્રશ્ય વિકલ્પ વેક્ટર ડાયાગ્રામ પદ્ધતિ છે.

નોંધ કરો કે વર્ણવેલ દરેક વસ્તુ માત્ર સાઇનસૉઇડલ કરંટ અને વોલ્ટેજને જ નહીં, પણ વ્યવહારીક રીતે મનસ્વીને પણ લાગુ પડે છે, કારણ કે બાદમાં લગભગ હંમેશા ફોરિયર સિરીઝ અથવા ઇન્ટિગ્રલમાં વિસ્તરણ કરી શકાય છે અને તેથી તેને સાઇનસૉઇડલ સુધી ઘટાડી શકાય છે.

આની સાથે વધુ કે ઓછા સીધા જોડાણમાં, આપણે વિવિધ ઓસીલેટીંગ સર્કિટ, ફિલ્ટર્સ, વિલંબ રેખાઓ અને અન્ય વિવિધ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટ્સમાં સ્વ-ઇન્ડક્શન (અને, તે મુજબ, ઇન્ડક્ટર) ની ઘટનાનો ઉલ્લેખ કરી શકીએ છીએ.

સ્વ-ઇન્ડક્ટન્સ અને વર્તમાન વધારો

EMF સ્ત્રોત સાથેના વિદ્યુત સર્કિટમાં સ્વ-ઇન્ડક્શનની ઘટનાને કારણે, જ્યારે સર્કિટ બંધ થાય છે, ત્યારે પ્રવાહ તરત જ સ્થાપિત થતો નથી, પરંતુ થોડા સમય પછી. જ્યારે સર્કિટ ખુલે છે ત્યારે સમાન પ્રક્રિયાઓ થાય છે, અને (તીક્ષ્ણ ઉદઘાટન સાથે) આ ક્ષણે સ્વ-ઇન્ડક્શન EMF નું મૂલ્ય સ્રોત EMF કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધી શકે છે.

મોટેભાગે રોજિંદા જીવનમાં આનો ઉપયોગ કાર ઇગ્નીશન કોઇલમાં થાય છે. 12V બેટરી વોલ્ટેજ સાથે લાક્ષણિક ઇગ્નીશન વોલ્ટેજ 7-25 kV છે. જો કે, અહીં બેટરીના EMF કરતાં આઉટપુટ સર્કિટમાં EMF ની વધુ પડતી માત્ર વર્તમાનના તીવ્ર વિક્ષેપને કારણે જ નહીં, પણ પરિવર્તન ગુણોત્તર દ્વારા પણ થાય છે, કારણ કે મોટાભાગે તે સામાન્ય ઇન્ડક્ટર કોઇલ નથી જેનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. , પરંતુ એક ટ્રાન્સફોર્મર કોઇલ, જેનું ગૌણ વિન્ડિંગ સામાન્ય રીતે વળાંકની સંખ્યા કરતા અનેકગણું હોય છે (એટલે ​​કે, મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં સર્કિટ તેના કરતા કંઈક અંશે વધુ જટિલ હોય છે જેની કામગીરી સ્વ-ઇન્ડક્શન દ્વારા સંપૂર્ણ રીતે સમજાવવામાં આવશે; જો કે, ભૌતિકશાસ્ત્ર આ સંસ્કરણમાં તેની કામગીરી આંશિક રીતે સરળ કોઇલ સાથેના સર્કિટના સંચાલનના ભૌતિકશાસ્ત્ર સાથે એકરુપ છે).

આ ઘટનાનો ઉપયોગ પ્રમાણભૂત પરંપરાગત સર્કિટમાં ફ્લોરોસન્ટ લેમ્પને સળગાવવા માટે પણ થાય છે (અહીં આપણે ખાસ કરીને સરળ ઇન્ડક્ટર - એક ચોક સાથેના સર્કિટ વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ).

વધુમાં, સંપર્કો ખોલતી વખતે તે હંમેશા ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ, જો વર્તમાન નોંધપાત્ર ઇન્ડક્ટન્સ સાથેના લોડમાંથી વહે છે: EMF માં પરિણામી ઉછાળો ઇન્ટરકન્ટેક્ટ ગેપ અને/અથવા અન્ય અનિચ્છનીય અસરોમાં પરિણમી શકે છે, જેને દબાવવા માટે આમાં કિસ્સામાં, એક નિયમ તરીકે, વિવિધ વિશેષ પગલાં લેવા જરૂરી છે.

નોંધો

લિંક્સ

• "ઇલેક્ટ્રિશિયન માટે શાળા" તરફથી સ્વ-ઇન્ડક્શન અને મ્યુચ્યુઅલ ઇન્ડક્શન વિશે

વિકિમીડિયા ફાઉન્ડેશન.

• 2010.
• બોર્ડન, રોબર્ટ ગ્રેગરી

જુઆન એમર

અન્ય શબ્દકોશોમાં "સ્વ-ઇન્ડક્શન" શું છે તે જુઓ:સ્વ-ઇન્ડક્શન - સ્વ-ઇન્ડક્શન...

જોડણી શબ્દકોશ-સંદર્ભ પુસ્તક- વાહક સર્કિટમાં ઇન્ડક્શન ઇએમએફની ઘટના જ્યારે તેમાં વર્તમાન તાકાત બદલાય છે; ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનના ખાસ કિસ્સાઓ. જ્યારે સર્કિટમાં વર્તમાન બદલાય છે, ત્યારે ચુંબકીય પ્રવાહ બદલાય છે. આ સમોચ્ચ દ્વારા મર્યાદિત સપાટી દ્વારા ઇન્ડક્શન, પરિણામે ... ભૌતિક જ્ઞાનકોશ

જોડણી શબ્દકોશ-સંદર્ભ પુસ્તક- જ્યારે આ સર્કિટમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ બદલાય છે ત્યારે વિદ્યુત સર્કિટમાં ઇન્ડક્શન (emf) ના ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સનું ઉત્તેજના; ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનનો વિશેષ કેસ. સ્વ-ઇન્ડક્શનનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ વર્તમાનના ફેરફારના દરના સીધા પ્રમાણસર છે; ... ... મોટા જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ

જોડણી શબ્દકોશ-સંદર્ભ પુસ્તક- સ્વ-ઇન્ડક્શન, સ્વ-ઇન્ડક્શન, સ્ત્રી. (શારીરિક). 1. માત્ર એકમો ઘટના કે જ્યારે વાહકમાં વર્તમાન બદલાય છે, ત્યારે તેમાં ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ દેખાય છે, આ ફેરફારને અટકાવે છે. સ્વ-ઇન્ડક્શન કોઇલ. 2. સાથેનું ઉપકરણ ... ... ઉષાકોવની સમજૂતીત્મક શબ્દકોશ

જોડણી શબ્દકોશ-સંદર્ભ પુસ્તક- (સેલ્ફ ઇન્ડક્શન) 1. પ્રેરક પ્રતિક્રિયા સાથેનું ઉપકરણ. 2. ઘટના કે જ્યારે વાહકમાં વિદ્યુત પ્રવાહ તીવ્રતા અને દિશામાં બદલાય છે, ત્યારે તેમાં ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ દેખાય છે, આને અટકાવે છે... ... દરિયાઇ શબ્દકોશ

જોડણી શબ્દકોશ-સંદર્ભ પુસ્તક- વાયરમાં, તેમજ વિદ્યુત વિન્ડિંગ્સમાં ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળનું ઇન્ડક્શન. મશીનો, ટ્રાન્સફોર્મર્સ, ઉપકરણો અને સાધનો જ્યારે તેમાંથી વહેતી વીજળીની તીવ્રતા અથવા દિશા બદલાય છે. વર્તમાન વાયરો અને વિન્ડિંગ્સમાંથી વહેતો પ્રવાહ તેમની આસપાસ બનાવે છે... ... તકનીકી રેલ્વે શબ્દકોશ

સ્વ-ઇન્ડક્શન- ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન સર્કિટ સાથેના ચુંબકીય પ્રવાહમાં ફેરફારને કારણે, આ સર્કિટમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહને કારણે થાય છે... સ્ત્રોત: ઇલેક્ટ્રીકલ એન્જિનિયરિંગ. મૂળભૂત ખ્યાલોની શરતો અને વ્યાખ્યાઓ. GOST R 52002 2003 (મંજૂર... ... સત્તાવાર પરિભાષા

અન્ય શબ્દકોશોમાં "સ્વ-ઇન્ડક્શન" શું છે તે જુઓ:- સંજ્ઞા, સમાનાર્થીની સંખ્યા: ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સનું 1 ઉત્તેજના (1) સમાનાર્થીનો ASIS શબ્દકોશ. વી.એન. ત્રિશિન. 2013… સમાનાર્થી શબ્દકોષ

અન્ય શબ્દકોશોમાં "સ્વ-ઇન્ડક્શન" શું છે તે જુઓ:- ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન સર્કિટ સાથેના ચુંબકીય પ્રવાહમાં ફેરફારને કારણે, આ સર્કિટમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહને કારણે થાય છે. [GOST R 52002 2003] EN સેલ્ફ ઇન્ડક્શન ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન ભિન્નતાને કારણે કરંટની ટ્યુબમાં… … ટેકનિકલ અનુવાદકની માર્ગદર્શિકા

જોડણી શબ્દકોશ-સંદર્ભ પુસ્તક- ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનનો એક વિશેષ કેસ (જુઓ (2)), જેમાં સર્કિટમાં પ્રેરિત (પ્રેરિત) EMF ની ઘટનાનો સમાવેશ થાય છે અને તે જ સર્કિટમાં વહેતા બદલાતા પ્રવાહ દ્વારા બનાવવામાં આવેલા ચુંબકીય ક્ષેત્રના સમયમાં ફેરફારને કારણે થાય છે. .. ... મોટા પોલિટેકનિક જ્ઞાનકોશ

પુસ્તકો

• કોષ્ટકોનો સમૂહ. ભૌતિકશાસ્ત્ર. ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક્સ (10 કોષ્ટકો), . 10 શીટ્સનું શૈક્ષણિક આલ્બમ.

વિદ્યુત પ્રવાહ, વર્તમાન તાકાત. પ્રતિકાર. સર્કિટના વિભાગ માટે ઓહ્મનો કાયદો. તાપમાન પર વાહક પ્રતિકારની અવલંબન. વાયરનું જોડાણ. EMF. ઓહ્મનો કાયદો...

આ પાઠમાં આપણે શીખીશું કે સ્વ-ઇન્ડક્શનની ઘટના કેવી રીતે અને કોના દ્વારા શોધાઈ, તે અનુભવને ધ્યાનમાં લો કે જેની સાથે આપણે આ ઘટના દર્શાવીશું, અને નિર્ધારિત કરીશું કે સ્વ-ઇન્ડક્શન એ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનનો એક વિશિષ્ટ કેસ છે. પાઠના અંતે, અમે વાહકના કદ અને આકાર પર અને કંડક્ટર જે વાતાવરણમાં સ્થિત છે, એટલે કે ઇન્ડક્ટન્સ પર સ્વ-ઇન્ડક્ટિવ ઇએમએફની અવલંબન દર્શાવે છે તે ભૌતિક જથ્થો રજૂ કરીશું.

હેનરીએ સ્ટ્રીપ કોપરથી બનેલા ફ્લેટ કોઇલની શોધ કરી, જેની મદદથી તેણે પાવર ઇફેક્ટ્સ પ્રાપ્ત કરી જે વાયર સોલેનોઇડ્સનો ઉપયોગ કરતી વખતે વધુ સ્પષ્ટ હતી. વૈજ્ઞાનિકે નોંધ્યું કે જ્યારે સર્કિટમાં શક્તિશાળી કોઇલ હોય છે, ત્યારે આ સર્કિટમાંનો પ્રવાહ કોઇલ વગરની સરખામણીમાં તેના મહત્તમ મૂલ્ય સુધી વધુ ધીમેથી પહોંચે છે.

ચોખા. 2. ડી. હેનરી દ્વારા પ્રાયોગિક સેટઅપનો ડાયાગ્રામ

ફિગ માં. આકૃતિ 2 પ્રાયોગિક સેટઅપનું વિદ્યુત રેખાકૃતિ દર્શાવે છે, જેના આધારે સ્વ-ઇન્ડક્શનની ઘટના દર્શાવી શકાય છે. વિદ્યુત સર્કિટમાં બે સમાંતર-જોડાયેલા લાઇટ બલ્બનો સમાવેશ થાય છે જે સીધા વર્તમાન સ્ત્રોત પર સ્વિચ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે. એક કોઇલ લાઇટ બલ્બમાંથી એક સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલ છે. સર્કિટ બંધ કર્યા પછી, તે જોઈ શકાય છે કે લાઇટ બલ્બ, જે કોઇલ સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલ છે, બીજા લાઇટ બલ્બ (ફિગ. 3) કરતાં વધુ ધીમેથી પ્રકાશિત થાય છે.

ચોખા. 3. સર્કિટ ચાલુ હોય તે ક્ષણે લાઇટ બલ્બની વિવિધ અગ્નિ

જ્યારે સ્ત્રોત બંધ કરવામાં આવે છે, ત્યારે કોઇલ સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલ લાઇટ બલ્બ બીજા લાઇટ બલ્બ કરતાં વધુ ધીમેથી બહાર જાય છે.

શા માટે એક જ સમયે લાઇટ જતી નથી?

જ્યારે સ્વિચ બંધ થાય છે (ફિગ. 4), સેલ્ફ-ઇન્ડક્શન ઇએમએફની ઘટનાને કારણે, કોઇલ સાથેના લાઇટ બલ્બમાં પ્રવાહ વધુ ધીમેથી વધે છે, તેથી આ લાઇટ બલ્બ વધુ ધીમેથી પ્રકાશિત થાય છે.

ચોખા. 4. કી બંધ

જ્યારે સ્વીચ ખોલવામાં આવે છે (ફિગ. 5), પરિણામી સ્વ-ઇન્ડક્ટિવ ઇએમએફ વર્તમાનને ઘટતા અટકાવે છે. તેથી, થોડા સમય માટે પ્રવાહ ચાલુ રહે છે. વર્તમાનના અસ્તિત્વ માટે, બંધ સર્કિટની જરૂર છે. સર્કિટમાં આવા સર્કિટ છે; તે બંને લાઇટ બલ્બ ધરાવે છે. તેથી, જ્યારે સર્કિટ ખોલવામાં આવે છે, ત્યારે લાઇટ બલ્બ થોડા સમય માટે સમાન રીતે ચમકવા જોઈએ, અને અવલોકન કરાયેલ વિલંબ અન્ય કારણોસર થઈ શકે છે.

ચોખા. 5. કી ઓપનિંગ

જ્યારે કી બંધ અને ખોલવામાં આવે ત્યારે આ સર્કિટમાં થતી પ્રક્રિયાઓને ધ્યાનમાં લઈએ.

1. કી બંધ.

આમ, કોઇલ તેના પોતાના ચુંબકીય ક્ષેત્રની જગ્યામાં સમાપ્ત થાય છે. જેમ જેમ વર્તમાન વધે છે તેમ, કોઇલ તેના પોતાના વર્તમાનના બદલાતા ચુંબકીય ક્ષેત્રની જગ્યામાં પોતાને શોધી કાઢશે. જો વર્તમાન વધે છે, તો આ પ્રવાહ દ્વારા બનાવેલ ચુંબકીય પ્રવાહ પણ વધે છે. જેમ જાણીતું છે, સર્કિટના પ્લેનમાં પ્રવેશતા ચુંબકીય પ્રવાહમાં વધારો સાથે, આ સર્કિટમાં ઇન્ડક્શનનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ ઉદભવે છે અને પરિણામે, પ્રેરિત પ્રવાહ. લેન્ઝના નિયમ મુજબ, આ પ્રવાહને એવી રીતે નિર્દેશિત કરવામાં આવશે કે તેના ચુંબકીય ક્ષેત્રને સર્કિટના પ્લેનમાં ઘૂસી રહેલા ચુંબકીય પ્રવાહને બદલતા અટકાવી શકાય.

એટલે કે, ફિગમાં ધ્યાનમાં લેવાયેલા માટે. 6 વળાંક, ઇન્ડક્શન કરંટ ઘડિયાળની દિશામાં દિશામાન થવો જોઈએ (ફિગ. 7), ત્યાં વળાંકના પોતાના પ્રવાહમાં વધારો અટકાવે છે. પરિણામે, જ્યારે કી બંધ કરવામાં આવે છે, ત્યારે સર્કિટમાં પ્રવાહ તરત જ વધતો નથી કારણ કે આ સર્કિટમાં બ્રેકિંગ ઇન્ડક્શન કરંટ દેખાય છે, જે વિરુદ્ધ દિશામાં નિર્દેશિત થાય છે.

2. કી ખોલી રહ્યા છીએ

જ્યારે સ્વીચ ખોલવામાં આવે છે, ત્યારે સર્કિટમાં વર્તમાન ઘટે છે, જે કોઇલના પ્લેન દ્વારા ચુંબકીય પ્રવાહમાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે. ચુંબકીય પ્રવાહમાં ઘટાડો પ્રેરિત ઇએમએફ અને પ્રેરિત પ્રવાહના દેખાવ તરફ દોરી જાય છે. આ કિસ્સામાં, પ્રેરિત પ્રવાહ કોઇલના પોતાના પ્રવાહની જેમ જ દિશામાં નિર્દેશિત થાય છે. આ આંતરિક પ્રવાહમાં ધીમી ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે.

નિષ્કર્ષ:જ્યારે કંડક્ટરમાં વર્તમાન બદલાય છે, ત્યારે તે જ વાહકમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન થાય છે, જે વાહકમાં તેના પોતાના વર્તમાનમાં કોઈપણ ફેરફારને અટકાવવા માટે પ્રેરિત પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે (ફિગ. 8). આ સ્વ-ઇન્ડક્શનની ઘટનાનો સાર છે. સ્વ-ઇન્ડક્શન એ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનનો વિશેષ કેસ છે.

ચોખા. 8. સર્કિટ ચાલુ અને બંધ કરવાની ક્ષણ

વર્તમાન સાથે સીધા વાહકનું ચુંબકીય ઇન્ડક્શન શોધવા માટેનું સૂત્ર:

ચુંબકીય ઇન્ડક્શન ક્યાં છે; - ચુંબકીય સતત; - વર્તમાન તાકાત; - કંડક્ટરથી બિંદુ સુધીનું અંતર.

વિસ્તાર દ્વારા ચુંબકીય ઇન્ડક્શનનો પ્રવાહ સમાન છે:

ચુંબકીય પ્રવાહ દ્વારા ઘૂસી ગયેલો સપાટી વિસ્તાર ક્યાં છે.

આમ, ચુંબકીય ઇન્ડક્શનનો પ્રવાહ વાહકમાં વર્તમાનની તીવ્રતાના પ્રમાણસર છે.

કોઇલ માટે જેમાં વળાંકની સંખ્યા અને લંબાઈ છે, ચુંબકીય ક્ષેત્રનું ઇન્ડક્શન નીચેના સંબંધ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:

વળાંકની સંખ્યા સાથે કોઇલ દ્વારા બનાવેલ ચુંબકીય પ્રવાહ એન, બરાબર છે:

આ અભિવ્યક્તિમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇન્ડક્શન માટેના સૂત્રને બદલીને, અમે મેળવીએ છીએ:

કોઇલની લંબાઈના વળાંકની સંખ્યાનો ગુણોત્તર સંખ્યા દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે:

અમે ચુંબકીય પ્રવાહ માટે અંતિમ અભિવ્યક્તિ મેળવીએ છીએ:

પરિણામી સંબંધથી તે સ્પષ્ટ છે કે પ્રવાહ મૂલ્ય વર્તમાન મૂલ્ય અને કોઇલની ભૂમિતિ (ત્રિજ્યા, લંબાઈ, વળાંકની સંખ્યા) પર આધારિત છે. સમાન મૂલ્યને ઇન્ડક્ટન્સ કહેવામાં આવે છે:

ઇન્ડક્ટન્સનું એકમ હેનરી છે:

તેથી, કોઇલમાં વર્તમાનને કારણે ચુંબકીય ઇન્ડક્શનનો પ્રવાહ સમાન છે:

પ્રેરિત emf માટેના સૂત્રને ધ્યાનમાં લેતા, અમે શોધીએ છીએ કે સ્વ-ઇન્ડક્શન ઇએમએફ વર્તમાન અને ઇન્ડક્ટન્સના ફેરફારના દરના ઉત્પાદન સમાન છે, જે "-" ચિહ્ન સાથે લેવામાં આવે છે:

સ્વ-ઇન્ડક્શન- જ્યારે આ વાહકમાંથી વહેતા વિદ્યુતપ્રવાહની મજબૂતાઈ બદલાય છે ત્યારે વાહકમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનની ઘટનાની આ ઘટના છે.

સ્વ-ઇન્ડક્શનનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળવાહક દ્વારા વહેતા પ્રવાહના ફેરફારના દરના સીધા પ્રમાણસર છે, જે માઈનસ ચિહ્ન સાથે લેવામાં આવે છે. પ્રમાણસરતા પરિબળ કહેવાય છે ઇન્ડક્ટન્સ, જે કંડક્ટરના ભૌમિતિક પરિમાણો પર આધાર રાખે છે.

કંડક્ટરમાં 1 H ની બરાબર ઇન્ડક્ટન્સ હોય છે જો, 1 A પ્રતિ સેકન્ડના સમાન વાહકમાં વર્તમાનના ફેરફારના દરે, આ વાહકમાં 1 V ની બરાબર સ્વ-ઇન્ડક્ટિવ ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ ઉદ્ભવે છે.

એક વ્યક્તિ દરરોજ સ્વ-ઇન્ડક્શનની ઘટનાનો સામનો કરે છે. દર વખતે જ્યારે આપણે લાઇટ ચાલુ કે બંધ કરીએ છીએ, ત્યારે આપણે ત્યાંથી સર્કિટ બંધ અથવા ખોલીએ છીએ, ત્યાં ઉત્તેજક ઇન્ડક્શન કરંટ. કેટલીકવાર આ પ્રવાહો એટલા ઊંચા મૂલ્યો સુધી પહોંચી શકે છે કે સ્વીચની અંદર એક સ્પાર્ક કૂદકે છે, જે આપણે જોઈ શકીએ છીએ.

સંદર્ભો

1. માયાકિશેવ જી.યા. ભૌતિકશાસ્ત્ર: પાઠયપુસ્તક. 11મા ધોરણ માટે સામાન્ય શિક્ષણ સંસ્થાઓ - એમ.: શિક્ષણ, 2010.
2. કાસ્યાનોવ વી.એ. ભૌતિકશાસ્ત્ર. 11મું ધોરણ: શૈક્ષણિક. સામાન્ય શિક્ષણ માટે સંસ્થાઓ - એમ.: બસ્ટાર્ડ, 2005.
3. Gendenstein L.E., Dick Yu.I., ભૌતિકશાસ્ત્ર 11. - M.: Mnemosyne.

1. ઈન્ટરનેટ પોર્ટલ Myshared.ru ().
2. ઈન્ટરનેટ પોર્ટલ Physics.ru ().
3. ઈન્ટરનેટ પોર્ટલ Festival.1september.ru ().

હોમવર્ક

1. ફકરા 15 (પૃ. 45) ના અંતે પ્રશ્નો - માયાકીશેવ જી.યા. ભૌતિકશાસ્ત્ર 11 (ભલામણ કરેલ વાંચનની યાદી જુઓ)
2. કયા વાહકનું ઇન્ડક્ટન્સ 1 હેનરી છે?

§ 46. ઇ ની તીવ્રતા અને દિશા. ડી.એસ. સ્વ-ઇન્ડક્શન

કોઇલમાં જનરેટ થયેલ e ની માત્રા. ડી.એસ. સ્વ-ઇન્ડક્શન તેના ઇન્ડક્ટન્સના સીધા પ્રમાણસર છે અને ચુંબકીય પ્રવાહના પરિવર્તનના દર પર આધાર રાખે છે.
જો ઇન્ડક્ટન્સ સાથે સર્કિટમાં હોય L gn, ટૂંકા સમયમાં વર્તમાન ફેરફારો Δ t સેકન્ડનાના મૂલ્ય Δ માટે હું એ, પછી e આવી સાંકળમાં થાય છે. ડી.એસ. સ્વ-ઇન્ડક્શન ઇ s, વોલ્ટમાં માપવામાં આવે છે.

આ સૂત્રમાં માઈનસ ચિહ્ન સૂચવે છે કે e. ડી.એસ. સ્વ-ઇન્ડક્શન તેમાં વર્તમાનમાં થતા ફેરફારનો પ્રતિકાર કરે છે.

ઉદાહરણ. ઇન્ડક્ટન્સ સાથે કોઇલમાં એલ = 5 gn, ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ વહે છે, જેની મજબૂતાઈ 2 માં બદલાય છે સેકન્ડ 10 સુધીમાં એ. ગણતરી કરો શું ઇ. ડી.એસ. કોઇલમાં સ્વ-ઇન્ડક્શન થાય છે.
ઉકેલ.

રશિયન વૈજ્ઞાનિક E. H. Lenz એ સાબિત કર્યું ઇ. ડી.એસ. ઇન્ડક્શન, સહિત ઇ. ડી.એસ. સ્વ-ઇન્ડક્શન હંમેશા એવી રીતે નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે કે તે તેના કારણનો સામનો કરે છે. આ વ્યાખ્યા કહેવામાં આવે છે લેન્ઝનો નિયમ.
જો સર્કિટ બંધ કરતી વખતે ઇ. ડી.એસ. ફિગમાં તીર દ્વારા બતાવ્યા પ્રમાણે બેટરી નિર્દેશિત છે. 45, એ, પછી ઇ. ડી.એસ. સ્વ-ઇન્ડક્શન, લેન્ઝના નિયમ અનુસાર, આ ક્ષણે વિરુદ્ધ દિશા હશે (ડબલ એરો દ્વારા દર્શાવવામાં આવ્યું છે), જે વર્તમાનને વધતા અટકાવશે. સર્કિટ ખોલવાના ક્ષણે (ફિગ. 45, બી), તેનાથી વિપરીત, ઇ. ડી.એસ. સ્વ-ઇન્ડક્શનની દિશા e સાથે સુસંગત હશે. ડી.એસ. બેટરી, વર્તમાનને ઘટતા અટકાવે છે.

પરિણામે, ઇન્ડક્ટન્સ સાથે સર્કિટ બંધ કરવાની ક્ષણે, e. ડી.એસ. સર્કિટ ટર્મિનલ્સ પર પરિણામી e ની માત્રાથી ઘટે છે. ડી.એસ. સ્વ-ઇન્ડક્શન.
વર્તમાન સ્ત્રોતનું વોલ્ટેજ નક્કી કરવું યુ, e નું મૂલ્ય. ડી.એસ. સ્વ-ઇન્ડક્શન ઇ s, અને પરિણામી વોલ્ટેજ યુ p, અમને મળે છે:

યુ p = યુ - ઇસાથે. (45)

આ ક્ષણે સર્કિટ ખુલે છે, પરિણામી વોલ્ટેજ વધે છે:

યુ p = યુ + ઇસાથે. (46)

ઇ.એમ.એફ. ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટમાં સ્વ-ઇન્ડક્શન વર્તમાન સ્ત્રોતના વોલ્ટેજ કરતા અનેક ગણું વધારે હોઈ શકે છે. આ સંદર્ભમાં, જ્યારે ઉચ્ચ ઇન્ડક્ટન્સવાળા સર્કિટ ખોલવામાં આવે છે, ત્યારે સ્વીચો અને સ્વીચોના સંપર્કો વચ્ચેના હવાના અંતરનું ભંગાણ થાય છે અને સ્પાર્ક અથવા આર્ક રચાય છે, જેમાંથી સંપર્કો બળી જાય છે અને આંશિક રીતે ઓગળે છે. વધુમાં, ઇ. ડી.એસ. સ્વ-ઇન્ડક્શન કોઇલ વાયરના ઇન્સ્યુલેશનને તોડી શકે છે.
ની ઘટનાનું અવલોકન કરવા માટે. ડી.એસ. અને સર્કિટ ખોલવાની ક્ષણે સ્વ-ઇન્ડક્શન કરંટ, અમે નીચેનો પ્રયોગ કરીશું (ફિગ. 46).

જ્યારે સર્કિટ બંધ હોય, ત્યારે બિંદુ પર વર્તમાન એશાખાઓ બહાર. તેનો એક ભાગ કોઇલના વળાંક સાથે દીવોમાં પસાર થશે એલ 1 અને બીજો ભાગ - રિઓસ્ટેટ દ્વારા દીવોમાં એલ 2. તે જ સમયે, દીવો એલલેમ્પ ફિલામેન્ટ કરતી વખતે 2 તરત જ ફ્લેશ થશે એલ 1 ધીમે ધીમે ગરમ થશે. જ્યારે સર્કિટ ખુલે છે, ત્યારે દીવો એલ 2 તરત જ નીકળી જશે અને દીવો એલ 1 એક ક્ષણ માટે તેજસ્વી રીતે ફ્લેશ થશે અને પછી બહાર જશે. અવલોકન કરેલ ઘટના એ હકીકતને કારણે છે કે જ્યારે સર્કિટ બંધ થાય છે, ત્યારે કોઇલની આસપાસ ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવવામાં આવે છે. એલ, "પોતાના વળાંક" ને પાર કરે છે અને ઉત્તેજિત કરે છે e. ડી.એસ. અને સ્વ-ઇન્ડક્શન પ્રવાહ, જે મુખ્ય પ્રવાહને પસાર થતા અટકાવે છે. આ કારણોસર, દીવો ફિલામેન્ટ એલજ્યારે સર્કિટ લેમ્પ ફિલામેન્ટ કરતાં ધીમી બંધ હોય ત્યારે 1 ગ્લો કરે છે એલ 2. જ્યારે સર્કિટ ખોલવામાં આવે છે, ત્યારે કોઇલમાં ઇ-વેવ પણ બનાવવામાં આવે છે. ડી.એસ. અને સ્વ-ઇન્ડક્શન વર્તમાન, પરંતુ આ કિસ્સામાં ઇ ની દિશા. ડી.એસ. સ્વ-ઇન્ડક્શન મુખ્ય પ્રવાહની દિશા સાથે એકરુપ છે. આ કારણે જ લેમ્પ ફિલામેન્ટ એલ 1 ક્ષણ માટે તેજથી ચમકે છે અને દીવા કરતાં પાછળથી નીકળી જાય છે એલ 2, સર્કિટમાં કે જેમાં કોઇલ શામેલ નથી.

વિદ્યુત પ્રવાહ, વર્તમાન તાકાત. પ્રતિકાર. સર્કિટના વિભાગ માટે ઓહ્મનો કાયદો. તાપમાન પર વાહક પ્રતિકારની અવલંબન. વાયરનું જોડાણ. EMF. ઓહ્મનો કાયદો...

આ પાઠમાં આપણે શીખીશું કે સ્વ-ઇન્ડક્શનની ઘટના કેવી રીતે અને કોના દ્વારા શોધાઈ, તે અનુભવને ધ્યાનમાં લો કે જેની સાથે આપણે આ ઘટના દર્શાવીશું, અને નિર્ધારિત કરીશું કે સ્વ-ઇન્ડક્શન એ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનનો એક વિશિષ્ટ કેસ છે. પાઠના અંતે, અમે વાહકના કદ અને આકાર પર અને કંડક્ટર જે વાતાવરણમાં સ્થિત છે, એટલે કે ઇન્ડક્ટન્સ પર સ્વ-ઇન્ડક્ટિવ ઇએમએફની અવલંબન દર્શાવે છે તે ભૌતિક જથ્થો રજૂ કરીશું.

હેનરીએ સ્ટ્રીપ કોપરથી બનેલા ફ્લેટ કોઇલની શોધ કરી, જેની મદદથી તેણે પાવર ઇફેક્ટ્સ પ્રાપ્ત કરી જે વાયર સોલેનોઇડ્સનો ઉપયોગ કરતી વખતે વધુ સ્પષ્ટ હતી. વૈજ્ઞાનિકે નોંધ્યું કે જ્યારે સર્કિટમાં શક્તિશાળી કોઇલ હોય છે, ત્યારે આ સર્કિટમાંનો પ્રવાહ કોઇલ વગરની સરખામણીમાં તેના મહત્તમ મૂલ્ય સુધી વધુ ધીમેથી પહોંચે છે.

ચોખા. 2. ડી. હેનરી દ્વારા પ્રાયોગિક સેટઅપનો ડાયાગ્રામ

ફિગ માં. આકૃતિ 2 પ્રાયોગિક સેટઅપનું વિદ્યુત રેખાકૃતિ દર્શાવે છે, જેના આધારે સ્વ-ઇન્ડક્શનની ઘટના દર્શાવી શકાય છે. વિદ્યુત સર્કિટમાં બે સમાંતર-જોડાયેલા લાઇટ બલ્બનો સમાવેશ થાય છે જે સીધા વર્તમાન સ્ત્રોત પર સ્વિચ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે. એક કોઇલ લાઇટ બલ્બમાંથી એક સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલ છે. સર્કિટ બંધ કર્યા પછી, તે જોઈ શકાય છે કે લાઇટ બલ્બ, જે કોઇલ સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલ છે, બીજા લાઇટ બલ્બ (ફિગ. 3) કરતાં વધુ ધીમેથી પ્રકાશિત થાય છે.

ચોખા. 3. સર્કિટ ચાલુ હોય તે ક્ષણે લાઇટ બલ્બની વિવિધ અગ્નિ

જ્યારે સ્ત્રોત બંધ કરવામાં આવે છે, ત્યારે કોઇલ સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલ લાઇટ બલ્બ બીજા લાઇટ બલ્બ કરતાં વધુ ધીમેથી બહાર જાય છે.

શા માટે એક જ સમયે લાઇટ જતી નથી?

જ્યારે સ્વિચ બંધ થાય છે (ફિગ. 4), સેલ્ફ-ઇન્ડક્શન ઇએમએફની ઘટનાને કારણે, કોઇલ સાથેના લાઇટ બલ્બમાં પ્રવાહ વધુ ધીમેથી વધે છે, તેથી આ લાઇટ બલ્બ વધુ ધીમેથી પ્રકાશિત થાય છે.

ચોખા. 4. કી બંધ

જ્યારે સ્વીચ ખોલવામાં આવે છે (ફિગ. 5), પરિણામી સ્વ-ઇન્ડક્ટિવ ઇએમએફ વર્તમાનને ઘટતા અટકાવે છે. તેથી, થોડા સમય માટે પ્રવાહ ચાલુ રહે છે. વર્તમાનના અસ્તિત્વ માટે, બંધ સર્કિટની જરૂર છે. સર્કિટમાં આવા સર્કિટ છે; તે બંને લાઇટ બલ્બ ધરાવે છે. તેથી, જ્યારે સર્કિટ ખોલવામાં આવે છે, ત્યારે લાઇટ બલ્બ થોડા સમય માટે સમાન રીતે ચમકવા જોઈએ, અને અવલોકન કરાયેલ વિલંબ અન્ય કારણોસર થઈ શકે છે.

ચોખા. 5. કી ઓપનિંગ

જ્યારે કી બંધ અને ખોલવામાં આવે ત્યારે આ સર્કિટમાં થતી પ્રક્રિયાઓને ધ્યાનમાં લઈએ.

1. કી બંધ.

આમ, કોઇલ તેના પોતાના ચુંબકીય ક્ષેત્રની જગ્યામાં સમાપ્ત થાય છે. જેમ જેમ વર્તમાન વધે છે તેમ, કોઇલ તેના પોતાના વર્તમાનના બદલાતા ચુંબકીય ક્ષેત્રની જગ્યામાં પોતાને શોધી કાઢશે. જો વર્તમાન વધે છે, તો આ પ્રવાહ દ્વારા બનાવેલ ચુંબકીય પ્રવાહ પણ વધે છે. જેમ જાણીતું છે, સર્કિટના પ્લેનમાં પ્રવેશતા ચુંબકીય પ્રવાહમાં વધારો સાથે, આ સર્કિટમાં ઇન્ડક્શનનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ ઉદભવે છે અને પરિણામે, પ્રેરિત પ્રવાહ. લેન્ઝના નિયમ મુજબ, આ પ્રવાહને એવી રીતે નિર્દેશિત કરવામાં આવશે કે તેના ચુંબકીય ક્ષેત્રને સર્કિટના પ્લેનમાં ઘૂસી રહેલા ચુંબકીય પ્રવાહને બદલતા અટકાવી શકાય.

એટલે કે, ફિગમાં ધ્યાનમાં લેવાયેલા માટે. 6 વળાંક, ઇન્ડક્શન કરંટ ઘડિયાળની દિશામાં દિશામાન થવો જોઈએ (ફિગ. 7), ત્યાં વળાંકના પોતાના પ્રવાહમાં વધારો અટકાવે છે. પરિણામે, જ્યારે કી બંધ કરવામાં આવે છે, ત્યારે સર્કિટમાં પ્રવાહ તરત જ વધતો નથી કારણ કે આ સર્કિટમાં બ્રેકિંગ ઇન્ડક્શન કરંટ દેખાય છે, જે વિરુદ્ધ દિશામાં નિર્દેશિત થાય છે.

2. કી ખોલી રહ્યા છીએ

જ્યારે સ્વીચ ખોલવામાં આવે છે, ત્યારે સર્કિટમાં વર્તમાન ઘટે છે, જે કોઇલના પ્લેન દ્વારા ચુંબકીય પ્રવાહમાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે. ચુંબકીય પ્રવાહમાં ઘટાડો પ્રેરિત ઇએમએફ અને પ્રેરિત પ્રવાહના દેખાવ તરફ દોરી જાય છે. આ કિસ્સામાં, પ્રેરિત પ્રવાહ કોઇલના પોતાના પ્રવાહની જેમ જ દિશામાં નિર્દેશિત થાય છે. આ આંતરિક પ્રવાહમાં ધીમી ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે.

નિષ્કર્ષ:જ્યારે કંડક્ટરમાં વર્તમાન બદલાય છે, ત્યારે તે જ વાહકમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન થાય છે, જે વાહકમાં તેના પોતાના વર્તમાનમાં કોઈપણ ફેરફારને અટકાવવા માટે પ્રેરિત પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે (ફિગ. 8). આ સ્વ-ઇન્ડક્શનની ઘટનાનો સાર છે. સ્વ-ઇન્ડક્શન એ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનનો વિશેષ કેસ છે.

ચોખા. 8. સર્કિટ ચાલુ અને બંધ કરવાની ક્ષણ

વર્તમાન સાથે સીધા વાહકનું ચુંબકીય ઇન્ડક્શન શોધવા માટેનું સૂત્ર:

ચુંબકીય ઇન્ડક્શન ક્યાં છે; - ચુંબકીય સતત; - વર્તમાન તાકાત; - કંડક્ટરથી બિંદુ સુધીનું અંતર.

વિસ્તાર દ્વારા ચુંબકીય ઇન્ડક્શનનો પ્રવાહ સમાન છે:

ચુંબકીય પ્રવાહ દ્વારા ઘૂસી ગયેલો સપાટી વિસ્તાર ક્યાં છે.

આમ, ચુંબકીય ઇન્ડક્શનનો પ્રવાહ વાહકમાં વર્તમાનની તીવ્રતાના પ્રમાણસર છે.

કોઇલ માટે જેમાં વળાંકની સંખ્યા અને લંબાઈ છે, ચુંબકીય ક્ષેત્રનું ઇન્ડક્શન નીચેના સંબંધ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:

વળાંકની સંખ્યા સાથે કોઇલ દ્વારા બનાવેલ ચુંબકીય પ્રવાહ એન, બરાબર છે:

આ અભિવ્યક્તિમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇન્ડક્શન માટેના સૂત્રને બદલીને, અમે મેળવીએ છીએ:

કોઇલની લંબાઈના વળાંકની સંખ્યાનો ગુણોત્તર સંખ્યા દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે:

અમે ચુંબકીય પ્રવાહ માટે અંતિમ અભિવ્યક્તિ મેળવીએ છીએ:

પરિણામી સંબંધથી તે સ્પષ્ટ છે કે પ્રવાહ મૂલ્ય વર્તમાન મૂલ્ય અને કોઇલની ભૂમિતિ (ત્રિજ્યા, લંબાઈ, વળાંકની સંખ્યા) પર આધારિત છે. સમાન મૂલ્યને ઇન્ડક્ટન્સ કહેવામાં આવે છે:

ઇન્ડક્ટન્સનું એકમ હેનરી છે:

તેથી, કોઇલમાં વર્તમાનને કારણે ચુંબકીય ઇન્ડક્શનનો પ્રવાહ સમાન છે:

પ્રેરિત emf માટેના સૂત્રને ધ્યાનમાં લેતા, અમે શોધીએ છીએ કે સ્વ-ઇન્ડક્શન ઇએમએફ વર્તમાન અને ઇન્ડક્ટન્સના ફેરફારના દરના ઉત્પાદન સમાન છે, જે "-" ચિહ્ન સાથે લેવામાં આવે છે:

સ્વ-ઇન્ડક્શન- જ્યારે આ વાહકમાંથી વહેતા વિદ્યુતપ્રવાહની મજબૂતાઈ બદલાય છે ત્યારે વાહકમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનની ઘટનાની આ ઘટના છે.

સ્વ-ઇન્ડક્શનનું ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળવાહક દ્વારા વહેતા પ્રવાહના ફેરફારના દરના સીધા પ્રમાણસર છે, જે માઈનસ ચિહ્ન સાથે લેવામાં આવે છે. પ્રમાણસરતા પરિબળ કહેવાય છે ઇન્ડક્ટન્સ, જે કંડક્ટરના ભૌમિતિક પરિમાણો પર આધાર રાખે છે.

કંડક્ટરમાં 1 H ની બરાબર ઇન્ડક્ટન્સ હોય છે જો, 1 A પ્રતિ સેકન્ડના સમાન વાહકમાં વર્તમાનના ફેરફારના દરે, આ વાહકમાં 1 V ની બરાબર સ્વ-ઇન્ડક્ટિવ ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ ઉદ્ભવે છે.

એક વ્યક્તિ દરરોજ સ્વ-ઇન્ડક્શનની ઘટનાનો સામનો કરે છે. દર વખતે જ્યારે આપણે લાઇટ ચાલુ કે બંધ કરીએ છીએ, ત્યારે આપણે ત્યાંથી સર્કિટ બંધ અથવા ખોલીએ છીએ, ત્યાં ઉત્તેજક ઇન્ડક્શન કરંટ. કેટલીકવાર આ પ્રવાહો એટલા ઊંચા મૂલ્યો સુધી પહોંચી શકે છે કે સ્વીચની અંદર એક સ્પાર્ક કૂદકે છે, જે આપણે જોઈ શકીએ છીએ.

સંદર્ભો

1. માયાકિશેવ જી.યા. ભૌતિકશાસ્ત્ર: પાઠયપુસ્તક. 11મા ધોરણ માટે સામાન્ય શિક્ષણ સંસ્થાઓ - એમ.: શિક્ષણ, 2010.
2. કાસ્યાનોવ વી.એ. ભૌતિકશાસ્ત્ર. 11મું ધોરણ: શૈક્ષણિક. સામાન્ય શિક્ષણ માટે સંસ્થાઓ - એમ.: બસ્ટાર્ડ, 2005.
3. Gendenstein L.E., Dick Yu.I., ભૌતિકશાસ્ત્ર 11. - M.: Mnemosyne.

1. ઈન્ટરનેટ પોર્ટલ Myshared.ru ().
2. ઈન્ટરનેટ પોર્ટલ Physics.ru ().
3. ઈન્ટરનેટ પોર્ટલ Festival.1september.ru ().

હોમવર્ક

1. ફકરા 15 (પૃ. 45) ના અંતે પ્રશ્નો - માયાકીશેવ જી.યા. ભૌતિકશાસ્ત્ર 11 (ભલામણ કરેલ વાંચનની યાદી જુઓ)
2. કયા વાહકનું ઇન્ડક્ટન્સ 1 હેનરી છે?