अध्याय 6: वैद्युतचुंबकीय प्रेरण (Electromagnetic Induction)
फैराडे के नियम एवं लेंज का नियम
1. फैराडे के वैद्युतचुंबकीय प्रेरण के नियम (Faraday's Laws of Induction)
प्रथम नियम: जब किसी बंद परिपथ से बद्ध चुंबकीय फ्लक्स में परिवर्तन होता है, तो परिपथ में एक प्रेरित विद्युत वाहक बल उत्पन्न होता है, जो तब तक रहता है जब तक फ्लक्स परिवर्तन जारी रहता है।
द्वितीय नियम: परिपथ में उत्पन्न प्रेरित विद्युत वाहक बल (e) चुंबकीय फ्लक्स के परिवर्तन की ऋणात्मक दर के बराबर होता है:
2. लेंज का नियम (Lenz's Law)
वैद्युतचुंबकीय प्रेरण में प्रेरित विद्युत वाहक बल या प्रेरित धारा की दिशा हमेशा ऐसी होती है कि वह उस कारण का विरोध करती है जिससे वह स्वयं उत्पन्न होती है। यह नियम पूरी तरह से ऊर्जा संरक्षण के सिद्धांत पर आधारित है।
3. प्रेरित विद्युत वाहक बल तथा प्रेरित धारा (Motional EMF & Current)
जब किसी चालक छड़ (लंबाई l) को एकसमान चुंबकीय क्षेत्र B में वेग v से गति कराया जाता है, तो उसके सिरों के बीच एक प्रेरित विद्युत वाहक बल उत्पन्न होता है, जिसे गतिज विद्युत वाहक बल कहते हैं:
4. भंवर धाराएँ (Eddy Currents)
जब किसी चालक द्रव्य (ठोस धातु के टुकड़े) से बद्ध चुंबकीय फ्लक्स में परिवर्तन किया जाता है, तो धातु के भीतर जल के भंवर के समान प्रेरित धाराएँ उत्पन्न हो जाती हैं, जिन्हें भंवर धाराएँ (या फोको धाराएँ) कहते हैं। इनका उपयोग प्रेरण भट्टी (Induction Furnace), चुंबकीय ब्रेक और स्पीडोमीटर में किया जाता है।
5. स्वप्रेरण (Self-Induction) तथा अन्योन्य प्रेरण (Mutual Induction)
(क) स्वप्रेरण (L): किसी कुंडली में बहने वाली धारा के मान में परिवर्तन होने पर उसी कुंडली में प्रेरित विद्युत वाहक बल उत्पन्न होने की घटना को स्वप्रेरण कहते हैं। फ्लक्स NΦ = L I (जहाँ L स्वप्रेरकत्व है, मात्रक: हेनरी [H])।
(খ) अन्योन्य प्रेरण (M): पास रखी दो कुंडलियों में से प्राथमिक कुंडली की धारा में परिवर्तन करने पर द्वितीयक कुंडली में प्रेरित विद्युत वाहक बल उत्पन्न होने की घटना को अन्योन्य प्रेरण कहते हैं। फ्लक्स N2Φ2 = M I1 (जहाँ M अन्योन्य प्रेरकत्व है)।
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