విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత దృగ్విషయాలు దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. మరియు కరెంట్ అయస్కాంతత్వాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తే, వ్యతిరేక దృగ్విషయం కూడా ఉండాలి - అయస్కాంతం కదులుతున్నప్పుడు విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క రూపాన్ని. 1822లో తన ప్రయోగశాల డైరీలో "అయస్కాంతత్వాన్ని విద్యుత్తుగా మార్చు" అనే ఆంగ్ల శాస్త్రవేత్త మైఖేల్ ఫెరడే యొక్క తార్కికం ఇది.
ఈ సంఘటనకు ముందు డానిష్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త హాన్స్ క్రిస్టియన్ ఓర్స్టెడ్ విద్యుదయస్కాంతత్వం యొక్క దృగ్విషయాన్ని కనుగొన్నారు, అతను కరెంట్-వాహక కండక్టర్ చుట్టూ అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ఆవిర్భావాన్ని కనుగొన్నాడు. చాలా సంవత్సరాలు, ఫెరడే వివిధ ప్రయోగాలు చేశాడు, కానీ అతని మొదటి ప్రయోగాలు అతనికి విజయాన్ని అందించలేదు. ప్రధాన కారణం ఏమిటంటే, ప్రత్యామ్నాయ అయస్కాంత క్షేత్రం మాత్రమే విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని సృష్టించగలదని శాస్త్రవేత్తకు తెలియదు. నిజమైన ఫలితం 1831 లో మాత్రమే సాధించబడింది.
ఫెరడే యొక్క ప్రయోగాలు
చిత్రంపై క్లిక్ చేయండి
ఆగష్టు 29, 1931 న జరిపిన ఒక ప్రయోగంలో, శాస్త్రవేత్త ఇనుముకు ఎదురుగా వైర్ కాయిల్స్ను చుట్టాడు.సన్నని రింగ్. అతను ఒక వైర్‌ను గాల్వనోమీటర్‌కి కనెక్ట్ చేశాడు. రెండవ వైర్ బ్యాటరీకి కనెక్ట్ చేయబడిన క్షణంలో, గాల్వనోమీటర్ సూది పదునుగా వైదొలిగి దాని అసలు స్థానానికి తిరిగి వచ్చింది. బ్యాటరీతో పరిచయాన్ని తెరిచినప్పుడు అదే చిత్రం గమనించబడింది. దీని అర్థం సర్క్యూట్లో విద్యుత్ ప్రవాహం కనిపించింది. మొదటి వైర్ యొక్క మలుపుల ద్వారా సృష్టించబడిన అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలు రెండవ వైర్ యొక్క మలుపులను దాటి వాటిలో కరెంట్‌ను ఉత్పత్తి చేశాయనే వాస్తవం ఫలితంగా ఇది ఉద్భవించింది.
ఫెరడే యొక్క ప్రయోగం
కొన్ని వారాల తర్వాత, శాశ్వత అయస్కాంతంతో ఒక ప్రయోగం జరిగింది. ఫెరడే ఒక గాల్వనోమీటర్‌ను రాగి తీగ యొక్క కాయిల్‌కి అనుసంధానించాడు. అప్పుడు, ఒక పదునైన కదలికతో, అతను ఒక స్థూపాకార అయస్కాంత కడ్డీని లోపలికి నెట్టాడు. ఈ సమయంలో, గాల్వనోమీటర్ సూది కూడా తీవ్రంగా ఊపింది. కాయిల్ నుండి రాడ్ తొలగించబడినప్పుడు, బాణం కూడా ఊపింది, కానీ వ్యతిరేక దిశలో. మరియు అయస్కాంతం కాయిల్ నుండి బయటకు నెట్టివేయబడిన ప్రతిసారీ ఇది జరిగింది. అంటే, అయస్కాంతం దానిలో కదిలినప్పుడు సర్క్యూట్లో కరెంట్ కనిపించింది. ఈ విధంగా ఫెరడే "అయస్కాంతత్వాన్ని విద్యుత్తుగా మార్చగలిగాడు".
ప్రయోగశాలలో ఫెరడే
కాయిల్‌లోని కరెంట్ దాని లోపల శాశ్వత అయస్కాంతానికి బదులుగా, మీరు ప్రస్తుత మూలానికి కనెక్ట్ చేయబడిన మరొక కాయిల్‌ను తరలించినట్లయితే కూడా కనిపిస్తుంది.
ఈ అన్ని సందర్భాలలోజరిగింది కాయిల్ సర్క్యూట్ గుండా వెళుతున్న మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్‌లో మార్పు, ఇది క్లోజ్డ్ సర్క్యూట్లో విద్యుత్ ప్రవాహం కనిపించడానికి దారితీసింది. ఇది ఒక దృగ్విషయం విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ , మరియు కరెంట్ ప్రేరేపిత కరెంట్ .
ఎలెక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ (EMF)ని ఉపయోగించి సంభావ్య వ్యత్యాసంతో నిర్వహించబడినట్లయితే, క్లోజ్డ్ సర్క్యూట్లో కరెంట్ ఉందని తెలిసింది. పర్యవసానంగా, సర్క్యూట్లో మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ మారినప్పుడు, అటువంటి EMF దానిలో పుడుతుంది. ఇది అంటారు ప్రేరేపిత emf .
ఫెరడే చట్టం
మైఖేల్ ఫెరడే
విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క పరిమాణం మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ ఎందుకు మారుతుందనే దానిపై ఆధారపడి ఉండదు - అయస్కాంత క్షేత్రం మారుతుందా లేదా సర్క్యూట్ దానిలో కదులుతుంది. ఇది సర్క్యూట్ గుండా వెళుతున్న మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ యొక్క మార్పు రేటుపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
ఎక్కడ ε - EMF ఆకృతి వెంట పనిచేస్తుంది;
ఎఫ్ వి - అయస్కాంత ప్రవాహం.
ప్రత్యామ్నాయ అయస్కాంత క్షేత్రంలో కాయిల్ యొక్క EMF పరిమాణం దానిలోని మలుపుల సంఖ్య మరియు అయస్కాంత ప్రవాహం యొక్క పరిమాణం ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది. ఈ సందర్భంలో ఫెరడే చట్టం ఇలా కనిపిస్తుంది:
ఎక్కడ ఎన్ – మలుపుల సంఖ్య;
ఎఫ్ వి - ఒక మలుపు ద్వారా అయస్కాంత ప్రవాహం;
Ψ – ఫ్లక్స్ లింకేజ్, లేదా కాయిల్ యొక్క అన్ని మలుపులతో మొత్తం మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ ఇంటర్‌లాకింగ్.
Ψ = ఎన్ · ఎఫ్ i
ఎఫ్ i - ప్రవాహం ఒక మలుపు గుండా వెళుతుంది.
ఈ అయస్కాంతం యొక్క కదలిక వేగం ఎక్కువగా ఉంటే బలహీనమైన అయస్కాంతం కూడా పెద్ద ఇండక్షన్ కరెంట్‌ను సృష్టించగలదు.
కండక్టర్లలో ప్రేరేపిత ప్రవాహం వాటి గుండా వెళుతున్న అయస్కాంత ప్రవాహం మారినప్పుడు కనిపిస్తుంది కాబట్టి, ఇది స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రంలో కదిలే కండక్టర్లో కూడా కనిపిస్తుంది. ఈ సందర్భంలో ఇండక్షన్ కరెంట్ యొక్క దిశ కండక్టర్ యొక్క కదలిక దిశపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు కుడి చేతి నియమం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది: " మీరు మీ కుడి చేతి అరచేతిని అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలు ప్రవేశించే విధంగా ఉంచినట్లయితే మరియు బొటనవేలు 90 0 ద్వారా వంగి కండక్టర్ యొక్క కదలిక దిశను సూచిస్తుంది, అప్పుడు విస్తరించిన 4 వేళ్లు ప్రేరేపిత దిశను సూచిస్తాయి. EMF మరియు కండక్టర్లో ప్రస్తుత దిశ».
లెంజ్ నియమం
ఎమిలీ క్రిస్టియానోవిచ్ లెంజ్
ఇండక్షన్ కరెంట్ యొక్క దిశ అటువంటి కరెంట్ సంభవించినప్పుడు అన్ని సందర్భాల్లోనూ వర్తించే నియమం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. ఈ నియమాన్ని బాల్టిక్ మూలానికి చెందిన రష్యన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త రూపొందించారుఎమిలీ క్రిస్టియానోవిచ్ లెంజ్: " క్లోజ్డ్ సర్క్యూట్లో ఉత్పన్నమయ్యే ప్రేరేపిత కరెంట్ అటువంటి దిశను కలిగి ఉంటుంది, అది సృష్టించే మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ ఈ కరెంట్ కలిగించిన అయస్కాంత ప్రవాహంలో మార్పును ప్రతిఘటిస్తుంది.
ప్రయోగాల ఫలితాల ఆధారంగా శాస్త్రవేత్త ఈ తీర్మానం చేశాడని గమనించాలి. లెంజ్ స్వేచ్ఛగా తిరిగే అల్యూమినియం ప్లేట్‌తో కూడిన పరికరాన్ని సృష్టించాడు, దాని ఒక చివర అల్యూమినియం యొక్క ఘన రింగ్ జతచేయబడింది మరియు మరొకటి - ఒక గీతతో కూడిన రింగ్.
అయస్కాంతాన్ని ఘనమైన రింగ్‌కు దగ్గరగా తీసుకువస్తే, అది తిప్పికొట్టబడింది మరియు "పారిపోవటం" ప్రారంభించింది.
చిత్రంపై క్లిక్ చేయండి
అయస్కాంతం దూరంగా వెళ్ళినప్పుడు, రింగ్ దానిని పట్టుకోవడానికి ప్రయత్నించింది.
చిత్రంపై క్లిక్ చేయండి
కట్ రింగ్‌తో ఇలాంటిదేమీ గమనించబడలేదు.
మొదటి సందర్భంలో, ప్రేరేపిత కరెంట్ ఒక అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తుంది, దీని యొక్క ఇండక్షన్ లైన్లు బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ఇండక్షన్ లైన్లకు ఎదురుగా నిర్దేశించబడిందని లెంజ్ వివరించాడు. రెండవ సందర్భంలో, ప్రేరేపిత ప్రవాహం ద్వారా సృష్టించబడిన అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ఇండక్షన్ లైన్లు శాశ్వత అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ఇండక్షన్ లైన్లతో దిశలో ఏకీభవిస్తాయి. కట్ రింగ్‌లో, ఇండక్షన్ కరెంట్ జరగదు, కనుక ఇది అయస్కాంతంతో సంకర్షణ చెందదు.
లెంజ్ నియమం ప్రకారం, బాహ్య అయస్కాంత ప్రవాహం పెరిగినప్పుడు, ప్రేరేపిత ప్రవాహం అటువంటి దిశను కలిగి ఉంటుంది, అది సృష్టించిన అయస్కాంత క్షేత్రం అటువంటి పెరుగుదలను నిరోధిస్తుంది. బాహ్య మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ తగ్గితే, ఇండక్షన్ కరెంట్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం దానికి మద్దతు ఇస్తుంది మరియు తగ్గకుండా నిరోధిస్తుంది.
ఎలక్ట్రిక్ కరెంట్ జనరేటర్
ఆల్టర్నేటర్
ఫెరడే యొక్క విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క ఆవిష్కరణ ఈ దృగ్విషయాన్ని ఆచరణలో ఉపయోగించడం సాధ్యపడింది.
మీరు బోతో కాయిల్‌ను తిప్పితే ఏమి జరుగుతుంది స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రంలో లోహపు తీగ యొక్క మరిన్ని మలుపులు? కాయిల్ సర్క్యూట్ గుండా వెళుతున్న మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ నిరంతరం మారుతుంది. మరియు విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క EMF దానిలో ఉత్పన్నమవుతుంది. అటువంటి డిజైన్ విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేయగలదని దీని అర్థం. ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ జనరేటర్ల ఆపరేషన్ ఈ సూత్రంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
జెనరేటర్ 2 భాగాలను కలిగి ఉంటుంది - రోటర్ మరియు స్టేటర్. రోటర్ కదిలే భాగం. తక్కువ-శక్తి జనరేటర్లలో, శాశ్వత అయస్కాంతం చాలా తరచుగా తిరుగుతుంది. శక్తివంతమైన జనరేటర్లు శాశ్వత అయస్కాంతానికి బదులుగా విద్యుదయస్కాంతాన్ని ఉపయోగిస్తాయి. తిరిగే, రోటర్ మారుతున్న అయస్కాంత ప్రవాహాన్ని సృష్టిస్తుంది, ఇది జనరేటర్ యొక్క స్థిర భాగం యొక్క పొడవైన కమ్మీలలో ఉన్న వైండింగ్ యొక్క మలుపులలో విద్యుత్ ఇండక్షన్ కరెంట్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది - స్టేటర్. రోటర్ మోటారు ద్వారా నడపబడుతుంది. ఇది ఆవిరి యంత్రం, నీటి టర్బైన్ మొదలైనవి కావచ్చు.
ట్రాన్స్ఫార్మర్
ఇది బహుశా ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్‌లో అత్యంత సాధారణ పరికరం, ఇది విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని మరియు వోల్టేజీని మార్చడానికి రూపొందించబడింది. ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లను రేడియో ఇంజనీరింగ్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్‌లో ఉపయోగిస్తారు. అవి లేకుండా, ఎక్కువ దూరాలకు విద్యుత్తును ప్రసారం చేయడం అసాధ్యం.
సరళమైన ట్రాన్స్ఫార్మర్ ఒక సాధారణ మెటల్ కోర్ని కలిగి ఉన్న రెండు కాయిల్స్ను కలిగి ఉంటుంది. కాయిల్స్‌లో ఒకదానికి సరఫరా చేయబడిన ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ దానిలో ఒక ప్రత్యామ్నాయ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తుంది, ఇది కోర్ ద్వారా విస్తరించబడుతుంది. ఈ క్షేత్రం యొక్క అయస్కాంత ప్రవాహం, రెండవ కాయిల్ యొక్క మలుపులను చొచ్చుకుపోయి, దానిలో ఒక ఇండక్షన్ విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని సృష్టిస్తుంది. ప్రేరేపిత emf యొక్క పరిమాణం మలుపుల సంఖ్యపై ఆధారపడి ఉంటుంది కాబట్టి, కాయిల్స్‌లో వాటి నిష్పత్తిని మార్చడం ద్వారా, కరెంట్ యొక్క పరిమాణాన్ని కూడా మార్చవచ్చు. ఇది చాలా ముఖ్యం, ఉదాహరణకు, ఎక్కువ దూరాలకు విద్యుత్తును ప్రసారం చేసేటప్పుడు. అన్నింటికంటే, రవాణా సమయంలో వైర్లు వేడెక్కడం వల్ల పెద్ద నష్టాలు సంభవిస్తాయి. ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ని ఉపయోగించి కరెంట్‌ని తగ్గించడం ద్వారా, ఈ నష్టాలు తగ్గుతాయి. కానీ అదే సమయంలో టెన్షన్ పెరుగుతుంది. చివరి దశలో, స్టెప్-డౌన్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ ఉపయోగించి, వోల్టేజ్ తగ్గించబడుతుంది మరియు కరెంట్ పెరుగుతుంది. వాస్తవానికి, ఇటువంటి ట్రాన్స్ఫార్మర్లు చాలా క్లిష్టంగా ఉంటాయి.
ప్రేరేపిత కరెంట్‌ని సృష్టించేందుకు ప్రయత్నించింది ఫెరడే ఒక్కడే కాదని చెప్పాలి. ప్రఖ్యాత అమెరికన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త జోసెఫ్ హెన్రీ కూడా ఇలాంటి ప్రయోగాలు చేశారు. మరియు అతను ఫెరడేతో దాదాపు ఏకకాలంలో విజయం సాధించగలిగాడు. కానీ ఫెరడే హెన్రీ కంటే ముందు తన ఆవిష్కరణ గురించి సందేశాన్ని ప్రచురించడం ద్వారా అతని కంటే ముందున్నాడు.
యూనిఫైడ్ స్టేట్ ఎగ్జామినేషన్ కోడిఫైయర్ యొక్క అంశాలు: విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క దృగ్విషయం, మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్, ఫెరడే యొక్క విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క చట్టం, లెంజ్ నియమం.
ఓర్స్టెడ్ యొక్క ప్రయోగం విద్యుత్ ప్రవాహం చుట్టుపక్కల ప్రదేశంలో అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తుందని చూపించింది. మైఖేల్ ఫెరడే వ్యతిరేక ప్రభావం కూడా ఉండవచ్చనే ఆలోచనకు వచ్చారు: అయస్కాంత క్షేత్రం, క్రమంగా, విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
మరో మాటలో చెప్పాలంటే, అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఒక క్లోజ్డ్ కండక్టర్ ఉండనివ్వండి; అయస్కాంత క్షేత్రం ప్రభావంతో ఈ కండక్టర్లో విద్యుత్ ప్రవాహం ఉత్పన్నమవుతుందా?
పది సంవత్సరాల శోధన మరియు ప్రయోగాల తర్వాత, ఫెరడే చివరకు ఈ ప్రభావాన్ని కనుగొనగలిగాడు. 1831లో అతను ఈ క్రింది ప్రయోగాలు చేశాడు.
1. ఒకే చెక్క పునాదిపై రెండు కాయిల్స్ గాయపడ్డాయి; రెండవ కాయిల్ యొక్క మలుపులు మొదటి మరియు ఇన్సులేట్ యొక్క మలుపుల మధ్య వేయబడ్డాయి. మొదటి కాయిల్ యొక్క టెర్మినల్స్ ప్రస్తుత మూలానికి అనుసంధానించబడ్డాయి, రెండవ కాయిల్ యొక్క టెర్మినల్స్ గాల్వనోమీటర్‌కు అనుసంధానించబడ్డాయి (గాల్వనోమీటర్ అనేది చిన్న ప్రవాహాలను కొలిచే సున్నితమైన పరికరం). అందువలన, రెండు సర్క్యూట్లు పొందబడ్డాయి: "ప్రస్తుత మూలం - మొదటి కాయిల్" మరియు "రెండవ కాయిల్ - గాల్వనోమీటర్".
సర్క్యూట్ల మధ్య విద్యుత్ సంబంధం లేదు, మొదటి కాయిల్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం మాత్రమే రెండవ కాయిల్‌లోకి చొచ్చుకుపోయింది.
మొదటి కాయిల్ యొక్క సర్క్యూట్ మూసివేయబడినప్పుడు, గాల్వనోమీటర్ రెండవ కాయిల్‌లో చిన్న మరియు బలహీనమైన ప్రస్తుత పల్స్‌ను నమోదు చేసింది.
మొదటి కాయిల్ ద్వారా స్థిరమైన కరెంట్ ప్రవహించినప్పుడు, రెండవ కాయిల్‌లో కరెంట్ ఉత్పత్తి కాలేదు.
మొదటి కాయిల్ యొక్క సర్క్యూట్ తెరిచినప్పుడు, రెండవ కాయిల్‌లో మళ్లీ చిన్న మరియు బలహీనమైన కరెంట్ పల్స్ తలెత్తింది, అయితే ఈసారి సర్క్యూట్ మూసివేయబడినప్పుడు ఉన్న కరెంట్‌తో పోలిస్తే వ్యతిరేక దిశలో ఉంది.
ముగింపు.
మొదటి కాయిల్ యొక్క సమయం-మారుతున్న అయస్కాంత క్షేత్రం ఉత్పత్తి చేస్తుంది (లేదా, వారు చెప్పినట్లు, ప్రేరేపిస్తుంది) రెండవ కాయిల్‌లో విద్యుత్ ప్రవాహం. ఈ కరెంట్ అంటారు ప్రేరేపిత కరెంట్.
మొదటి కాయిల్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం పెరిగితే (ప్రస్తుతం సర్క్యూట్ మూసివేయబడినప్పుడు కరెంట్ పెరుగుతుంది), అప్పుడు రెండవ కాయిల్‌లో ప్రేరేపిత ప్రవాహం ఒక దిశలో ప్రవహిస్తుంది.
మొదటి కాయిల్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం తగ్గితే (ప్రస్తుతం సర్క్యూట్ తెరిచినప్పుడు ప్రస్తుత తగ్గుతుంది), రెండవ కాయిల్‌లోని ప్రేరేపిత ప్రవాహం వేరే దిశలో ప్రవహిస్తుంది.
మొదటి కాయిల్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం మారకపోతే (దాని ద్వారా ప్రత్యక్ష ప్రవాహం), రెండవ కాయిల్‌లో ప్రేరేపిత కరెంట్ ఉండదు.
ఫెరడే కనుగొన్న దృగ్విషయాన్ని పిలిచాడు విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ(అనగా "అయస్కాంతత్వం ద్వారా విద్యుత్ ప్రేరణ").
2. ఇండక్షన్ కరెంట్ ఉత్పత్తి చేయబడుతుందనే అంచనాను నిర్ధారించడానికి వేరియబుల్స్అయస్కాంత క్షేత్రం, ఫెరడే ఒకదానికొకటి సాపేక్షంగా కాయిల్స్ను తరలించాడు. మొదటి కాయిల్ యొక్క సర్క్యూట్ అన్ని సమయాలలో మూసివేయబడింది, ప్రత్యక్ష ప్రవాహం దాని గుండా ప్రవహిస్తుంది, కానీ కదలిక (విధానం లేదా దూరం) కారణంగా, రెండవ కాయిల్ మొదటి కాయిల్ యొక్క ప్రత్యామ్నాయ అయస్కాంత క్షేత్రంలో కనుగొనబడింది.
గాల్వనోమీటర్ మళ్లీ రెండవ కాయిల్‌లో కరెంట్‌ను నమోదు చేసింది. కాయిల్స్ ఒకదానికొకటి చేరుకున్నప్పుడు ఇండక్షన్ కరెంట్ ఒక దిశను కలిగి ఉంటుంది మరియు అవి దూరంగా వెళ్ళినప్పుడు మరొక దిశను కలిగి ఉంటుంది. ఈ సందర్భంలో, ఇండక్షన్ కరెంట్ యొక్క బలం ఎక్కువగా ఉంటుంది, కాయిల్స్ వేగంగా కదిలాయి..
3. మొదటి కాయిల్ శాశ్వత అయస్కాంతం ద్వారా భర్తీ చేయబడింది. రెండవ కాయిల్ లోపల ఒక అయస్కాంతం తీసుకురాబడినప్పుడు, ఒక ఇండక్షన్ కరెంట్ ఏర్పడింది. అయస్కాంతం బయటకు తీసినప్పుడు, కరెంట్ మళ్లీ కనిపించింది, కానీ వేరే దిశలో. మరలా, అయస్కాంతం ఎంత వేగంగా కదులుతుందో, ఇండక్షన్ కరెంట్ యొక్క బలం ఎక్కువ.
ఈ మరియు తదుపరి ప్రయోగాలు సర్క్యూట్‌లోకి చొచ్చుకుపోయే అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క “రేఖల సంఖ్య” మారినప్పుడు అన్ని సందర్భాల్లోనూ కండక్టింగ్ సర్క్యూట్లో ప్రేరేపిత కరెంట్ సంభవిస్తుందని చూపించింది. ఇండక్షన్ కరెంట్ యొక్క బలం ఎక్కువగా మారుతుంది, ఈ లైన్ల సంఖ్య ఎంత వేగంగా మారుతుంది. సర్క్యూట్ ద్వారా లైన్ల సంఖ్య పెరిగినప్పుడు కరెంట్ యొక్క దిశ ఒకటి మరియు అవి తగ్గినప్పుడు మరొకటి ఉంటుంది.
ఇచ్చిన సర్క్యూట్లో కరెంట్ యొక్క పరిమాణానికి, లైన్ల సంఖ్యలో మార్పు రేటు మాత్రమే ముఖ్యమైనది. ఈ సందర్భంలో సరిగ్గా ఏమి జరుగుతుందో పట్టింపు లేదు - ఫీల్డ్ స్వయంగా మారుతుందా, స్థిర ఆకృతిలోకి చొచ్చుకుపోతుందా లేదా ఆకృతి ఒక సాంద్రత కలిగిన పంక్తులు ఉన్న ప్రాంతం నుండి మరొక సాంద్రత ఉన్న ప్రాంతానికి కదులుతుందా.
ఇది విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ చట్టం యొక్క సారాంశం. కానీ ఒక సూత్రాన్ని వ్రాయడానికి మరియు గణనలను చేయడానికి, మీరు "కాంటౌర్ ద్వారా ఫీల్డ్ లైన్ల సంఖ్య" యొక్క అస్పష్టమైన భావనను స్పష్టంగా అధికారికీకరించాలి.
అయస్కాంత ప్రవాహం
అయస్కాంత ప్రవాహం యొక్క భావన ఖచ్చితంగా సర్క్యూట్‌లోకి చొచ్చుకుపోయే అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖల సంఖ్య యొక్క లక్షణం.
సరళత కోసం, మేము ఏకరీతి అయస్కాంత క్షేత్రం విషయంలో మమ్మల్ని పరిమితం చేస్తాము. ఇండక్షన్‌తో అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉన్న ప్రాంతం యొక్క ఆకృతిని పరిశీలిద్దాం.
మొదట అయస్కాంత క్షేత్రం సర్క్యూట్ యొక్క విమానానికి లంబంగా ఉండనివ్వండి (Fig. 1).
అన్నం. 1.
ఈ సందర్భంలో, మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ చాలా సరళంగా నిర్ణయించబడుతుంది - అయస్కాంత క్షేత్ర ప్రేరణ మరియు సర్క్యూట్ యొక్క ప్రాంతం యొక్క ఉత్పత్తిగా:
(1)
ఇప్పుడు వెక్టర్ కాంటౌర్ ప్లేన్ (Fig. 2) కు సాధారణమైన కోణాన్ని ఏర్పరుచుకున్నప్పుడు సాధారణ కేసును పరిగణించండి.
అన్నం. 2.
ఇప్పుడు మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్ వెక్టర్ యొక్క లంబ భాగం మాత్రమే సర్క్యూట్ ద్వారా "ప్రవహిస్తుంది" (మరియు సర్క్యూట్కు సమాంతరంగా ఉన్న భాగం దాని ద్వారా "ప్రవహించదు"). కాబట్టి, ఫార్ములా (1) ప్రకారం, మనకు . కానీ, అందువలన
(2)
ఇది ఏకరీతి అయస్కాంత క్షేత్రం విషయంలో మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ యొక్క సాధారణ నిర్వచనం. వెక్టార్ లూప్ యొక్క సమతలానికి (అంటే) సమాంతరంగా ఉంటే, అప్పుడు అయస్కాంత ప్రవాహం సున్నా అవుతుంది.
క్షేత్రం ఏకరీతిగా లేకుంటే అయస్కాంత ప్రవాహాన్ని ఎలా గుర్తించాలి? కేవలం ఆలోచనను ఎత్తి చూపుదాం. ఆకృతి ఉపరితలం చాలా పెద్ద సంఖ్యలో చాలా చిన్న ప్రాంతాలుగా విభజించబడింది, దాని లోపల ఫీల్డ్ ఏకరీతిగా పరిగణించబడుతుంది. ప్రతి సైట్ కోసం, మేము ఫార్ములా (2) ఉపయోగించి దాని స్వంత చిన్న అయస్కాంత ప్రవాహాన్ని గణిస్తాము, ఆపై మేము ఈ మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్‌లన్నింటినీ సంగ్రహిస్తాము.
మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ కోసం కొలత యూనిట్ వెబెర్(Wb). మనం చూస్తున్నట్లుగా,
Wb = T · m = V · s. (3)
అయస్కాంత ప్రవాహం సర్క్యూట్‌లోకి చొచ్చుకుపోయే అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క “రేఖల సంఖ్య” ఎందుకు వర్గీకరిస్తుంది? చాలా సింపుల్. “రేఖల సంఖ్య” వాటి సాంద్రత ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది (అందువలన వాటి పరిమాణం - అన్నింటికంటే, ఎక్కువ ఇండక్షన్, పంక్తులు దట్టంగా ఉంటాయి) మరియు ఫీల్డ్ ద్వారా చొచ్చుకుపోయే “ప్రభావవంతమైన” ప్రాంతం (మరియు ఇది మరేమీ కాదు). కానీ గుణకాలు అయస్కాంత ప్రవాహాన్ని ఏర్పరుస్తాయి!
ఇప్పుడు మనం ఫెరడే కనుగొన్న విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క దృగ్విషయానికి స్పష్టమైన నిర్వచనం ఇవ్వగలము.
విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ- సర్క్యూట్ గుండా వెళుతున్న మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ మారినప్పుడు క్లోజ్డ్ కండక్టింగ్ సర్క్యూట్లో విద్యుత్ ప్రవాహం సంభవించే దృగ్విషయం ఇది.
ప్రేరేపిత emf
ప్రేరేపిత విద్యుత్తు సంభవించే విధానం ఏమిటి? మేము దీనిని తరువాత చర్చిస్తాము. ఇప్పటివరకు, ఒక విషయం స్పష్టంగా ఉంది: సర్క్యూట్ గుండా వెళుతున్న మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ మారినప్పుడు, కొన్ని శక్తులు సర్క్యూట్‌లోని ఉచిత ఛార్జీలపై పనిచేస్తాయి - బయటి శక్తులు, ఛార్జీల కదలికకు కారణమవుతుంది.
మనకు తెలిసినట్లుగా, సర్క్యూట్ చుట్టూ ఒకే సానుకూల చార్జ్‌ని తరలించడానికి బాహ్య శక్తుల పనిని ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ (EMF) అంటారు: . మా సందర్భంలో, సర్క్యూట్ ద్వారా మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ మారినప్పుడు, సంబంధిత emf అని పిలుస్తారు ప్రేరేపిత emfమరియు నియమించబడినది.
కాబట్టి, ఇండక్షన్ emf అనేది సర్క్యూట్ ద్వారా అయస్కాంత ప్రవాహం మారినప్పుడు ఉత్పన్నమయ్యే బాహ్య శక్తుల పని, సర్క్యూట్ చుట్టూ ఒకే సానుకూల చార్జ్ కదులుతుంది..
సర్క్యూట్లో ఈ సందర్భంలో ఉత్పన్నమయ్యే బాహ్య శక్తుల స్వభావాన్ని మేము త్వరలో కనుగొంటాము.
విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క ఫెరడే నియమం
ఫెరడే యొక్క ప్రయోగాలలో ఇండక్షన్ కరెంట్ యొక్క బలం ఎక్కువ అని తేలింది, సర్క్యూట్ ద్వారా అయస్కాంత ప్రవాహం వేగంగా మారుతుంది.
తక్కువ సమయంలో అయస్కాంత ప్రవాహంలో మార్పు సమానంగా ఉంటే, అప్పుడు వేగంఅయస్కాంత ప్రవాహంలో మార్పులు భిన్నం (లేదా, ఇది అదే, సమయానికి సంబంధించి మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ యొక్క ఉత్పన్నం).
ఇండక్షన్ కరెంట్ యొక్క బలం మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ యొక్క మార్పు రేటు యొక్క పరిమాణానికి నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుందని ప్రయోగాలు చూపించాయి:
ప్రస్తుతానికి ప్రతికూల విలువలతో అనుబంధించబడకుండా ఉండటానికి మాడ్యూల్ ఇన్‌స్టాల్ చేయబడింది (అన్ని తరువాత, మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ తగ్గినప్పుడు, అది ఉంటుంది ). తరువాత మేము ఈ మాడ్యూల్‌ను తీసివేస్తాము.
పూర్తి గొలుసు కోసం ఓం యొక్క చట్టం నుండి మనకు అదే సమయంలో: . అందువల్ల, ప్రేరేపిత emf అయస్కాంత ప్రవాహం యొక్క మార్పు రేటుకు నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది:
(4)
EMF వోల్ట్లలో కొలుస్తారు. కానీ మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ యొక్క మార్పు రేటు కూడా వోల్ట్లలో కొలుస్తారు! నిజానికి, (3) నుండి మనం Wb/s = V. కాబట్టి, అనుపాతత (4) యొక్క రెండు భాగాల కొలత యూనిట్లు సమానంగా ఉంటాయి, కాబట్టి అనుపాత గుణకం పరిమాణం లేని పరిమాణం. SI వ్యవస్థలో ఇది ఐక్యతకు సమానంగా సెట్ చేయబడింది మరియు మేము పొందుతాము:
(5)
అది ఏమిటి విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క చట్టంలేదా ఫెరడే చట్టం. దానికి మౌఖిక సూత్రీకరణ ఇద్దాం.
విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క ఫెరడే నియమం. సర్క్యూట్‌లోకి చొచ్చుకుపోయే అయస్కాంత ప్రవాహం మారినప్పుడు, ఈ సర్క్యూట్లో అయస్కాంత ప్రవాహం యొక్క మార్పు రేటు యొక్క మాడ్యులస్‌కు సమానమైన ప్రేరేపిత emf కనిపిస్తుంది..
లెంజ్ నియమం
మేము మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ అని పిలుస్తాము, ఇది సర్క్యూట్లో ప్రేరేపిత కరెంట్ యొక్క రూపానికి దారితీసే మార్పు. బాహ్య అయస్కాంత ప్రవాహం. మరియు ఈ అయస్కాంత ప్రవాహాన్ని సృష్టించే అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని మేము పిలుస్తాము బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రం.
మనకు ఈ నిబంధనలు ఎందుకు అవసరం? వాస్తవం ఏమిటంటే సర్క్యూట్లో ఉత్పన్నమయ్యే ఇండక్షన్ కరెంట్ దాని స్వంతదానిని సృష్టిస్తుంది స్వంతంఅయస్కాంత క్షేత్రం, సూపర్‌పొజిషన్ సూత్రం ప్రకారం, బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రానికి జోడించబడుతుంది.
దీని ప్రకారం, బాహ్య అయస్కాంత ప్రవాహంతో పాటు, స్వంతంఇండక్షన్ కరెంట్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా సృష్టించబడిన అయస్కాంత ప్రవాహం.
ఈ రెండు అయస్కాంత ప్రవాహాలు - అంతర్గత మరియు బాహ్య - ఖచ్చితంగా నిర్వచించిన మార్గంలో ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడి ఉన్నాయని ఇది మారుతుంది.
లెంజ్ నియమం. ప్రేరేపిత కరెంట్ ఎల్లప్పుడూ ఒక దిశను కలిగి ఉంటుంది, దాని స్వంత అయస్కాంత ప్రవాహం బాహ్య అయస్కాంత ప్రవాహంలో మార్పును నిరోధిస్తుంది.
ఏ పరిస్థితిలోనైనా ప్రేరేపిత ప్రవాహం యొక్క దిశను కనుగొనడానికి లెంజ్ నియమం మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.
లెంజ్ నియమాన్ని వర్తింపజేయడానికి కొన్ని ఉదాహరణలను చూద్దాం.
సర్క్యూట్ అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా చొచ్చుకుపోయిందని అనుకుందాం, ఇది సమయంతో పెరుగుతుంది (Fig. (3)). ఉదాహరణకు, మేము ఒక అయస్కాంతాన్ని దిగువ నుండి ఆకృతికి దగ్గరగా తీసుకువస్తాము, ఈ సందర్భంలో ఉత్తర ధ్రువం పైకి, ఆకృతి వైపు మళ్ళించబడుతుంది.
సర్క్యూట్ ద్వారా అయస్కాంత ప్రవాహం పెరుగుతుంది. ప్రేరేపిత కరెంట్ అటువంటి దిశలో ఉంటుంది, అది సృష్టించే మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ బాహ్య అయస్కాంత ప్రవాహం పెరుగుదలను నిరోధిస్తుంది. ఇది చేయుటకు, ఇండక్షన్ కరెంట్ ద్వారా సృష్టించబడిన అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని నిర్దేశించాలి వ్యతిరేకంగాబాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రం.
ప్రేరేపిత విద్యుత్తు అది సృష్టించే అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క దిశ నుండి చూసినప్పుడు అపసవ్య దిశలో ప్రవహిస్తుంది. ఈ సందర్భంలో, (Fig. (3))లో చూపిన విధంగా, బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రం వైపు నుండి ఎగువ నుండి చూసినప్పుడు ప్రస్తుత సవ్యదిశలో నిర్దేశించబడుతుంది.
అన్నం. 3. అయస్కాంత ప్రవాహం పెరుగుతుంది
ఇప్పుడు సర్క్యూట్‌లోకి చొచ్చుకుపోయే అయస్కాంత క్షేత్రం సమయంతో తగ్గుతుందని అనుకుందాం (Fig. 4). ఉదాహరణకు, మేము అయస్కాంతాన్ని లూప్ నుండి క్రిందికి తరలిస్తాము మరియు అయస్కాంతం యొక్క ఉత్తర ధ్రువం లూప్ వైపు చూపుతుంది.
అన్నం. 4. మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ తగ్గుతుంది
సర్క్యూట్ ద్వారా మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ తగ్గుతుంది. ప్రేరేపిత కరెంట్ దాని స్వంత అయస్కాంత ప్రవాహం బాహ్య అయస్కాంత ప్రవాహానికి మద్దతు ఇచ్చే దిశను కలిగి ఉంటుంది, ఇది తగ్గకుండా నిరోధిస్తుంది. దీన్ని చేయడానికి, ఇండక్షన్ కరెంట్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం తప్పనిసరిగా దర్శకత్వం వహించాలి అదే దిశలో, బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రం వలె.
ఈ సందర్భంలో, రెండు అయస్కాంత క్షేత్రాల వైపు నుండి పై నుండి చూసినప్పుడు ప్రేరేపిత కరెంట్ అపసవ్య దిశలో ప్రవహిస్తుంది.
సర్క్యూట్‌తో అయస్కాంతం యొక్క పరస్పర చర్య
కాబట్టి, అయస్కాంతం యొక్క విధానం లేదా తొలగింపు సర్క్యూట్లో ప్రేరేపిత ప్రవాహం యొక్క రూపానికి దారితీస్తుంది, దీని దిశ లెంజ్ నియమం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. కానీ అయస్కాంత క్షేత్రం కరెంట్‌పై పనిచేస్తుంది! అయస్కాంత క్షేత్రం నుండి సర్క్యూట్‌పై యాంపియర్ శక్తి కనిపిస్తుంది. ఈ శక్తి ఎక్కడ నిర్దేశించబడుతుంది?
మీరు లెంజ్ నియమం మరియు ఆంపియర్ ఫోర్స్ యొక్క దిశను నిర్ణయించడం గురించి మంచి అవగాహన కలిగి ఉండాలనుకుంటే, ఈ ప్రశ్నకు మీరే సమాధానం ఇవ్వడానికి ప్రయత్నించండి. ఇది చాలా సులభమైన వ్యాయామం కాదు మరియు యూనిఫైడ్ స్టేట్ ఎగ్జామ్‌లో C1 కోసం అద్భుతమైన పని. సాధ్యమయ్యే నాలుగు కేసులను పరిగణించండి.
1. మేము అయస్కాంతాన్ని సర్క్యూట్కు దగ్గరగా తీసుకువస్తాము, ఉత్తర ధ్రువం సర్క్యూట్ వైపు మళ్ళించబడుతుంది.
2. మేము సర్క్యూట్ నుండి అయస్కాంతాన్ని తీసివేస్తాము, ఉత్తర ధ్రువం సర్క్యూట్ వైపు మళ్ళించబడుతుంది.
3. మేము అయస్కాంతాన్ని సర్క్యూట్కు దగ్గరగా తీసుకువస్తాము, దక్షిణ ధ్రువం సర్క్యూట్ వైపు మళ్ళించబడుతుంది.
4. మేము సర్క్యూట్ నుండి అయస్కాంతాన్ని తీసివేస్తాము, దక్షిణ ధ్రువం సర్క్యూట్ వైపు మళ్ళించబడుతుంది.
అయస్కాంత క్షేత్రం ఏకరీతిగా లేదని మర్చిపోవద్దు: క్షేత్ర రేఖలు ఉత్తర ధ్రువం నుండి విడిపోయి దక్షిణం వైపు కలుస్తాయి. ఫలితంగా ఆంపియర్ శక్తిని నిర్ణయించడానికి ఇది చాలా ముఖ్యం. ఫలితం క్రింది విధంగా ఉంది.
మీరు అయస్కాంతాన్ని దగ్గరగా తీసుకువస్తే, సర్క్యూట్ అయస్కాంతం నుండి తిప్పికొట్టబడుతుంది. మీరు అయస్కాంతాన్ని తీసివేస్తే, సర్క్యూట్ అయస్కాంతానికి ఆకర్షిస్తుంది. ఈ విధంగా, సర్క్యూట్ ఒక థ్రెడ్‌పై సస్పెండ్ చేయబడితే, అది ఎల్లప్పుడూ అయస్కాంతం యొక్క కదలిక దిశలో దానిని అనుసరిస్తున్నట్లుగా మారుతుంది. ఈ సందర్భంలో అయస్కాంత ధ్రువాల స్థానం పట్టింపు లేదు..
ఏదైనా సందర్భంలో, మీరు ఈ వాస్తవాన్ని గుర్తుంచుకోవాలి - అకస్మాత్తుగా అటువంటి ప్రశ్న A1 లో అంతటా వస్తుంది
ఈ ఫలితం పూర్తిగా సాధారణ పరిశీలనల నుండి వివరించబడుతుంది - శక్తి పరిరక్షణ చట్టాన్ని ఉపయోగించి.
మేము అయస్కాంతాన్ని సర్క్యూట్కు దగ్గరగా తీసుకువస్తామని చెప్పండి. సర్క్యూట్లో ఇండక్షన్ కరెంట్ కనిపిస్తుంది. కానీ కరెంట్ సృష్టించడానికి, పని చేయాలి! ఎవరు చేస్తారు? అంతిమంగా, మేము అయస్కాంతాన్ని కదిలిస్తున్నాము. మేము సానుకూల యాంత్రిక పనిని నిర్వహిస్తాము, ఇది సర్క్యూట్లో ఉత్పన్నమయ్యే బాహ్య శక్తుల సానుకూల పనిగా మార్చబడుతుంది, ఇది ప్రేరేపిత ప్రవాహాన్ని సృష్టిస్తుంది.
కాబట్టి అయస్కాంతాన్ని కదిలించడమే మన పని అనుకూల. దీని అర్థం మనం అయస్కాంతాన్ని చేరుకున్నప్పుడు, మనం తప్పక అధిగమించటంసర్క్యూట్‌తో అయస్కాంతం యొక్క పరస్పర చర్య యొక్క శక్తి, కాబట్టి ఇది శక్తి వికర్షణ.
ఇప్పుడు అయస్కాంతాన్ని తొలగించండి. దయచేసి ఈ వాదనలను పునరావృతం చేయండి మరియు అయస్కాంతం మరియు సర్క్యూట్ మధ్య ఆకర్షణీయమైన శక్తి ఉత్పన్నమయ్యేలా చూసుకోండి.
ఫెరడే యొక్క చట్టం + లెంజ్ నియమం = మాడ్యూల్ తొలగింపు
పైన మేము ఫెరడే చట్టం (5)లోని మాడ్యులస్‌ను తొలగిస్తామని వాగ్దానం చేసాము. లెంజ్ నియమం దీన్ని చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. కానీ ముందుగా మనం ప్రేరేపిత emf యొక్క చిహ్నాన్ని అంగీకరించాలి - అన్ని తరువాత, (5) యొక్క కుడి వైపున ఉన్న మాడ్యూల్ లేకుండా, emf యొక్క పరిమాణం సానుకూలంగా లేదా ప్రతికూలంగా ఉండవచ్చు.
అన్నింటిలో మొదటిది, ఆకృతిని దాటడానికి సాధ్యమయ్యే రెండు దిశలలో ఒకటి పరిష్కరించబడింది. ఈ దిశను ప్రకటించారు అనుకూల. ఆకృతిని దాటే వ్యతిరేక దిశను వరుసగా అంటారు, ప్రతికూల. ట్రావెర్సల్ యొక్క ఏ దిశను మనం సానుకూలంగా తీసుకుంటాము అనేది పట్టింపు లేదు - ఈ ఎంపిక చేయడం మాత్రమే ముఖ్యం.
సర్క్యూట్ ద్వారా అయస్కాంత ప్రవాహం సానుకూలంగా పరిగణించబడుతుంది class="tex" alt="(\Phi > 0)"> !}, సర్క్యూట్‌లోకి చొచ్చుకుపోయే అయస్కాంత క్షేత్రం అక్కడ నిర్దేశించబడితే, సర్క్యూట్ అపసవ్య దిశలో సానుకూల దిశలో ఎక్కడ నుండి ప్రయాణిస్తుందో చూడాలి. మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్ వెక్టర్ చివరి నుండి, రౌండ్ యొక్క సానుకూల దిశ సవ్యదిశలో కనిపించినట్లయితే, అయస్కాంత ప్రవాహం ప్రతికూలంగా పరిగణించబడుతుంది.
ప్రేరేపిత emf సానుకూలంగా పరిగణించబడుతుంది class="tex" alt="(\mathcal E_i > 0)"> !}, ప్రేరేపిత కరెంట్ సానుకూల దిశలో ప్రవహిస్తే. ఈ సందర్భంలో, అయస్కాంత ప్రవాహం దాని ద్వారా మారినప్పుడు సర్క్యూట్లో ఉత్పన్నమయ్యే బాహ్య శక్తుల దిశ సర్క్యూట్ను దాటవేసే సానుకూల దిశతో సమానంగా ఉంటుంది.
దీనికి విరుద్ధంగా, ప్రేరేపిత కరెంట్ ప్రతికూల దిశలో ప్రవహిస్తే ప్రేరేపిత emf ప్రతికూలంగా పరిగణించబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో, బాహ్య శక్తులు సర్క్యూట్ బైపాస్ యొక్క ప్రతికూల దిశలో కూడా పనిచేస్తాయి.
కాబట్టి, సర్క్యూట్ అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉండనివ్వండి. మేము పాజిటివ్ సర్క్యూట్ బైపాస్ యొక్క దిశను పరిష్కరిస్తాము. అయస్కాంత క్షేత్రం అక్కడ నిర్దేశించబడిందని అనుకుందాం, సానుకూల ప్రక్కతోవ ఎక్కడ నుండి అపసవ్య దిశలో చేయబడిందో చూస్తుంది. అప్పుడు అయస్కాంత ప్రవాహం సానుకూలంగా ఉంటుంది: class="tex" alt="\Phi > 0"> .!}
అన్నం. 5. అయస్కాంత ప్రవాహం పెరుగుతుంది
అందువల్ల, ఈ సందర్భంలో మనకు . ప్రేరేపిత emf యొక్క సంకేతం మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ యొక్క మార్పు రేటు యొక్క సంకేతానికి విరుద్ధంగా మారింది. దీన్ని మరొక సందర్భంలో తనిఖీ చేద్దాం.
అవి, ఇప్పుడు అయస్కాంత ప్రవాహం తగ్గుతుందని అనుకుందాం. లెంజ్ నియమం ప్రకారం, ప్రేరేపిత విద్యుత్తు సానుకూల దిశలో ప్రవహిస్తుంది. అంటే, class="tex" alt="\mathcal E_i > 0"> !}(Fig. 6).
అన్నం. 6. అయస్కాంత ప్రవాహం పెరుగుతుంది class="tex" alt="\Rightarrow \mathcal E_i > 0"> !}
ఇది నిజానికి సాధారణ వాస్తవం: సంకేతాలపై మా ఒప్పందంతో, లెంజ్ నియమం ఎల్లప్పుడూ ప్రేరేపిత emf యొక్క సంకేతం అయస్కాంత ప్రవాహం యొక్క మార్పు రేటుకు విరుద్ధంగా ఉంటుంది.:
(6)
అందువలన, ఫెరడే యొక్క విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ చట్టంలోని మాడ్యులస్ గుర్తు తొలగించబడుతుంది.
సుడి విద్యుత్ క్షేత్రం
ప్రత్యామ్నాయ అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉన్న స్థిర సర్క్యూట్ను పరిశీలిద్దాం. సర్క్యూట్లో ఇండక్షన్ కరెంట్ సంభవించే విధానం ఏమిటి? అవి, ఉచిత ఛార్జీల కదలికకు కారణమయ్యే శక్తులు ఏమిటి, ఈ బాహ్య శక్తుల స్వభావం ఏమిటి?
ఈ ప్రశ్నలకు సమాధానమివ్వడానికి ప్రయత్నిస్తూ, గొప్ప ఆంగ్ల భౌతిక శాస్త్రవేత్త మాక్స్వెల్ ప్రకృతి యొక్క ప్రాథమిక ఆస్తిని కనుగొన్నాడు: సమయం మారుతున్న అయస్కాంత క్షేత్రం విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ విద్యుత్ క్షేత్రం ఉచిత ఛార్జీలపై పనిచేస్తుంది, ఇది ప్రేరేపిత కరెంట్‌కు కారణమవుతుంది.
ఫలిత విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క పంక్తులు మూసివేయబడతాయి, అందుకే దీనిని పిలుస్తారు సుడి విద్యుత్ క్షేత్రం. సుడి విద్యుత్ క్షేత్ర రేఖలు అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖల చుట్టూ తిరుగుతాయి మరియు క్రింది విధంగా నిర్దేశించబడతాయి.
అయస్కాంత క్షేత్రం పెరగనివ్వండి. దానిలో కండక్టింగ్ సర్క్యూట్ ఉంటే, అప్పుడు ప్రేరేపిత కరెంట్ లెంజ్ నియమానికి అనుగుణంగా ప్రవహిస్తుంది - సవ్యదిశలో, వెక్టర్ చివరి నుండి చూసినప్పుడు. దీని అర్థం సర్క్యూట్ యొక్క సానుకూల ఉచిత ఛార్జీలపై సుడి విద్యుత్ క్షేత్రం నుండి పనిచేసే శక్తి కూడా అక్కడ దర్శకత్వం వహించబడుతుంది; దీని అర్థం సుడి విద్యుత్ క్షేత్ర తీవ్రత యొక్క వెక్టర్ ఖచ్చితంగా అక్కడ దర్శకత్వం వహించబడుతుంది.
కాబట్టి, వోర్టెక్స్ ఎలెక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ యొక్క తీవ్రత యొక్క పంక్తులు ఈ సందర్భంలో సవ్యదిశలో దర్శకత్వం వహించబడతాయి (వెక్టార్ చివరి నుండి చూస్తే , (Fig. 7).
అన్నం. 7. పెరుగుతున్న అయస్కాంత క్షేత్రంతో వోర్టెక్స్ విద్యుత్ క్షేత్రం
దీనికి విరుద్ధంగా, అయస్కాంత క్షేత్రం తగ్గినట్లయితే, అప్పుడు సుడి విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క తీవ్రత యొక్క పంక్తులు అపసవ్య దిశలో దర్శకత్వం వహించబడతాయి (Fig. 8).
అన్నం. 8. తగ్గుతున్న అయస్కాంత క్షేత్రంతో వోర్టెక్స్ విద్యుత్ క్షేత్రం
ఇప్పుడు మనం విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క దృగ్విషయాన్ని బాగా అర్థం చేసుకోవచ్చు. దాని సారాంశం ఖచ్చితంగా ఒక ప్రత్యామ్నాయ అయస్కాంత క్షేత్రం సుడి విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ ప్రభావం అయస్కాంత క్షేత్రంలో క్లోజ్డ్ కండక్టింగ్ సర్క్యూట్ ఉందా లేదా అనే దానిపై ఆధారపడి ఉండదు; సర్క్యూట్ సహాయంతో మేము ప్రేరేపిత కరెంట్‌ను గమనించడం ద్వారా మాత్రమే ఈ దృగ్విషయాన్ని గుర్తించాము.
వోర్టెక్స్ ఎలెక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ మనకు ఇప్పటికే తెలిసిన విద్యుత్ క్షేత్రాల నుండి కొన్ని లక్షణాలలో భిన్నంగా ఉంటుంది: ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఫీల్డ్ మరియు డైరెక్ట్ కరెంట్ ఏర్పడే ఛార్జీల స్థిర క్షేత్రం.
1. వోర్టెక్స్ ఫీల్డ్ లైన్లు మూసివేయబడతాయి, అయితే ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ మరియు స్టేషనరీ ఫీల్డ్ లైన్లు ధనాత్మక చార్జీలతో ప్రారంభమవుతాయి మరియు ప్రతికూలమైన వాటిపై ముగుస్తాయి.
2. వోర్టెక్స్ ఫీల్డ్ నాన్‌పోటెన్షియల్: క్లోజ్డ్ లూప్‌తో పాటు చార్జ్‌ని తరలించడంలో దాని పని సున్నా కాదు. లేకపోతే, సుడి క్షేత్రం విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని సృష్టించలేకపోయింది! అదే సమయంలో, మనకు తెలిసినట్లుగా, ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ మరియు స్థిర క్షేత్రాలు సంభావ్యంగా ఉంటాయి.
కాబట్టి, స్థిర సర్క్యూట్లో ఇండక్షన్ emf అనేది సర్క్యూట్ చుట్టూ ఒకే ధనాత్మక చార్జ్‌ని తరలించడానికి సుడి విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క పని..
ఉదాహరణకు, సర్క్యూట్ వ్యాసార్థం యొక్క రింగ్ మరియు ఏకరీతి ప్రత్యామ్నాయ అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా చొచ్చుకుపోనివ్వండి. అప్పుడు సుడి విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క తీవ్రత రింగ్ యొక్క అన్ని పాయింట్ల వద్ద ఒకే విధంగా ఉంటుంది. వోర్టెక్స్ ఫీల్డ్ ఛార్జ్‌పై పనిచేసే వర్క్ ఫోర్స్ దీనికి సమానంగా ఉంటుంది:
కాబట్టి, ప్రేరేపిత emf కోసం మేము పొందుతాము:
కదిలే కండక్టర్లో ఇండక్షన్ emf
ఒక కండక్టర్ స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రంలో కదులుతున్నట్లయితే, అప్పుడు ప్రేరేపిత emf కూడా దానిలో కనిపిస్తుంది. అయితే, ఇప్పుడు కారణం సుడి విద్యుత్ క్షేత్రం కాదు (ఇది తలెత్తదు - అన్ని తరువాత, అయస్కాంత క్షేత్రం స్థిరంగా ఉంటుంది), కానీ కండక్టర్ యొక్క ఉచిత ఛార్జీలపై లోరెంజ్ శక్తి యొక్క చర్య.
తరచుగా సమస్యలలో సంభవించే పరిస్థితిని పరిశీలిద్దాం. సమాంతర పట్టాలు క్షితిజ సమాంతర విమానంలో ఉన్నాయి, వాటి మధ్య దూరం సమానంగా ఉంటుంది. పట్టాలు నిలువు ఏకరీతి అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉన్నాయి. ఒక సన్నని వాహక కడ్డీ వేగంతో పట్టాల వెంట కదులుతుంది; ఇది అన్ని సమయాలలో పట్టాలకు లంబంగా ఉంటుంది (Fig. 9).
అన్నం. 9. అయస్కాంత క్షేత్రంలో కండక్టర్ యొక్క కదలిక
రాడ్ లోపల సానుకూల ఉచిత ఛార్జ్ తీసుకుందాం. వేగంతో రాడ్‌తో కలిసి ఈ ఛార్జ్ యొక్క కదలిక కారణంగా, లోరెంజ్ ఫోర్స్ ఛార్జ్‌పై పని చేస్తుంది:
చిత్రంలో చూపిన విధంగా ఈ శక్తి రాడ్ యొక్క అక్షం వెంట దర్శకత్వం వహించబడుతుంది (మీ కోసం దీన్ని చూడండి - సవ్యదిశలో లేదా ఎడమ చేతి నియమాన్ని మర్చిపోవద్దు!).
లోరెంజ్ శక్తి ఈ సందర్భంలో బాహ్య శక్తి పాత్రను పోషిస్తుంది: ఇది రాడ్ యొక్క ఉచిత ఛార్జీలను మోషన్‌లో అమర్చుతుంది. ఛార్జ్‌ను పాయింట్ నుండి పాయింట్‌కి తరలించేటప్పుడు, మన బాహ్య శక్తి పని చేస్తుంది:
(మేము రాడ్ యొక్క పొడవును కూడా సమానంగా పరిగణిస్తాము.) కాబట్టి, రాడ్‌లోని ప్రేరేపిత emf దీనికి సమానంగా ఉంటుంది:
(7)
అందువలన, ఒక రాడ్ సానుకూల టెర్మినల్ మరియు ప్రతికూల టెర్మినల్తో ప్రస్తుత మూలాన్ని పోలి ఉంటుంది. రాడ్ లోపల, బాహ్య లోరెంజ్ శక్తి యొక్క చర్య కారణంగా, ఛార్జీల విభజన జరుగుతుంది: ధనాత్మక ఛార్జీలు పాయింట్‌కి కదులుతాయి, ప్రతికూల ఛార్జీలు పాయింట్‌కి కదులుతాయి.
ముందుగా పట్టాలు కరెంట్‌ను నిర్వహించడం లేదని అనుకుందాం.అప్పుడు రాడ్‌లో చార్జీల కదలిక క్రమంగా ఆగిపోతుంది. నిజానికి, ధనాత్మక చార్జీలు చివరిలో మరియు ప్రతికూల చార్జీలు చివరిలో పేరుకుపోవడంతో, ధనాత్మక ఉచిత ఛార్జ్ తిప్పికొట్టబడిన మరియు ఆకర్షింపబడే కూలంబ్ ఫోర్స్ పెరుగుతుంది - మరియు ఏదో ఒక సమయంలో ఈ కూలంబ్ ఫోర్స్ లోరెంజ్ బలాన్ని సమతుల్యం చేస్తుంది. ప్రేరేపిత emf (7)కి సమానమైన సంభావ్య వ్యత్యాసం రాడ్ చివరల మధ్య స్థాపించబడుతుంది.
ఇప్పుడు పట్టాలు మరియు జంపర్ వాహకమని భావించండి. అప్పుడు సర్క్యూట్లో ప్రేరేపిత ప్రవాహం కనిపిస్తుంది; ఇది దిశలో వెళుతుంది (“ప్లస్ సోర్స్” నుండి “మైనస్” వరకు ఎన్) రాడ్ యొక్క ప్రతిఘటన సమానంగా ఉంటుందని అనుకుందాం (ఇది ప్రస్తుత మూలం యొక్క అంతర్గత నిరోధకత యొక్క అనలాగ్), మరియు విభాగం యొక్క ప్రతిఘటన సమానంగా ఉంటుంది (బాహ్య సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతిఘటన). పూర్తి సర్క్యూట్ కోసం ఓం చట్టం ప్రకారం ఇండక్షన్ కరెంట్ యొక్క బలం కనుగొనబడుతుంది:
ఫెరడే చట్టాన్ని ఉపయోగించి ప్రేరేపిత emf కోసం వ్యక్తీకరణ (7) కూడా పొందడం విశేషమైనది. మనం చేద్దాం.
కాలక్రమేణా, మా రాడ్ ఒక మార్గంలో ప్రయాణిస్తుంది మరియు ఒక స్థానాన్ని తీసుకుంటుంది (Fig. 9). దీర్ఘచతురస్రం యొక్క వైశాల్యం ద్వారా ఆకృతి యొక్క వైశాల్యం పెరుగుతుంది:
సర్క్యూట్ ద్వారా అయస్కాంత ప్రవాహం పెరుగుతుంది. మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ ఇంక్రిమెంట్ దీనికి సమానం:
అయస్కాంత ప్రవాహం యొక్క మార్పు రేటు సానుకూలంగా ఉంటుంది మరియు ప్రేరేపిత emfకి సమానంగా ఉంటుంది:
మేము (7)లో అదే ఫలితాన్ని పొందాము. ఇండక్షన్ కరెంట్ యొక్క దిశ, మేము గమనించాము, లెంజ్ నియమాన్ని పాటిస్తాము. నిజానికి, కరెంట్ దిశలో ప్రవహిస్తుంది కాబట్టి, దాని అయస్కాంత క్షేత్రం బాహ్య క్షేత్రానికి ఎదురుగా ఉంటుంది మరియు అందువలన, సర్క్యూట్ ద్వారా అయస్కాంత ప్రవాహం పెరుగుదలను నిరోధిస్తుంది.
ఈ ఉదాహరణలో, ఒక కండక్టర్ అయస్కాంత క్షేత్రంలో కదిలే పరిస్థితుల్లో, మనం రెండు విధాలుగా పని చేయవచ్చు: లోరెంజ్ శక్తిని బాహ్య శక్తిగా ఉపయోగించడం లేదా ఫెరడే నియమాన్ని ఉపయోగించడం. ఫలితాలు కూడా అలాగే ఉంటాయి.
ఇండక్షన్ కరెంట్ అనేది ఒక ఆల్టర్నేటింగ్ అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉన్న క్లోజ్డ్ కండక్టివ్ సర్క్యూట్లో సంభవించే కరెంట్. ఈ కరెంట్ రెండు సందర్భాలలో సంభవించవచ్చు. అయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క మారుతున్న ఫ్లక్స్ ద్వారా చొచ్చుకుపోయే స్థిర సర్క్యూట్ ఉంటే. లేదా కండక్టింగ్ సర్క్యూట్ స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రంలో కదులుతున్నప్పుడు, ఇది సర్క్యూట్‌లోకి చొచ్చుకుపోయే అయస్కాంత ప్రవాహంలో మార్పుకు కూడా కారణమవుతుంది.
మూర్తి 1 - ఒక కండక్టర్ స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రంలో కదులుతుంది
ఇండక్షన్ కరెంట్ యొక్క కారణం అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన సుడి విద్యుత్ క్షేత్రం. ఈ విద్యుత్ క్షేత్రం ఈ సుడి విద్యుత్ క్షేత్రంలో ఉంచిన కండక్టర్లో ఉన్న ఉచిత ఛార్జీలపై పనిచేస్తుంది.
మూర్తి 2 - సుడి విద్యుత్ క్షేత్రం
మీరు ఈ నిర్వచనాన్ని కూడా కనుగొనవచ్చు. ఇండక్షన్ కరెంట్ అనేది విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ చర్య కారణంగా ఉత్పన్నమయ్యే విద్యుత్ ప్రవాహం. మీరు విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ చట్టం యొక్క చిక్కులను లోతుగా పరిశోధించకపోతే, క్లుప్తంగా ఈ క్రింది విధంగా వివరించవచ్చు. విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ అనేది ఒక ప్రత్యామ్నాయ అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ప్రభావంతో ఒక వాహక సర్క్యూట్లో విద్యుత్తు సంభవించే దృగ్విషయం.
ఈ చట్టాన్ని ఉపయోగించి, మీరు ఇండక్షన్ కరెంట్ యొక్క పరిమాణాన్ని నిర్ణయించవచ్చు. ఇది ప్రత్యామ్నాయ అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ప్రభావంతో సర్క్యూట్లో సంభవించే EMF యొక్క విలువను మాకు ఇస్తుంది కాబట్టి.
ఫార్ములా 1 - మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ ఇండక్షన్ యొక్క EMF.
ఫార్ములా 1 నుండి చూడగలిగినట్లుగా, ప్రేరేపిత emf యొక్క పరిమాణం మరియు అందువల్ల ప్రేరేపిత ప్రవాహం, సర్క్యూట్‌లోకి చొచ్చుకుపోయే అయస్కాంత ప్రవాహం యొక్క మార్పు రేటుపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అంటే, మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ ఎంత వేగంగా మారుతుందో, ఎక్కువ ఇండక్షన్ కరెంట్ పొందవచ్చు. కండక్టింగ్ సర్క్యూట్ కదిలే స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని కలిగి ఉన్న సందర్భంలో, EMF యొక్క పరిమాణం సర్క్యూట్ యొక్క కదలిక వేగంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
ఇండక్షన్ కరెంట్ యొక్క దిశను నిర్ణయించడానికి, లెంజ్ నియమం ఉపయోగించబడుతుంది. ప్రేరేపిత కరెంట్ దానికి కారణమైన కరెంట్ వైపు మళ్లించబడిందని ఇది పేర్కొంది. అందువల్ల ప్రేరేపిత emfని నిర్ణయించడానికి సూత్రంలో మైనస్ గుర్తు.
ఆధునిక ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్‌లో ఇండక్షన్ కరెంట్ ఒక ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. ఉదాహరణకు, ఇండక్షన్ మోటారు యొక్క రోటర్‌లో ఉత్పత్తి చేయబడిన ప్రేరేపిత కరెంట్ దాని స్టేటర్‌లోని పవర్ సోర్స్ నుండి సరఫరా చేయబడిన కరెంట్‌తో సంకర్షణ చెందుతుంది, దీని వలన రోటర్ తిరుగుతుంది. ఆధునిక ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు ఈ సూత్రంపై నిర్మించబడ్డాయి.
మూర్తి 3 - అసమకాలిక మోటార్.
ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లో, ద్వితీయ వైండింగ్‌లో ఉత్పన్నమయ్యే ఇండక్షన్ కరెంట్ వివిధ విద్యుత్ పరికరాలకు శక్తినివ్వడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ కరెంట్ యొక్క పరిమాణాన్ని ట్రాన్స్ఫార్మర్ పారామితుల ద్వారా సెట్ చేయవచ్చు.
మూర్తి 4 - విద్యుత్ ట్రాన్స్ఫార్మర్.
చివరకు, భారీ కండక్టర్లలో ప్రేరేపిత ప్రవాహాలు కూడా ఉత్పన్నమవుతాయి. ఇవి ఫౌకాల్ట్ ప్రవాహాలు అని పిలవబడేవి. వారికి ధన్యవాదాలు, లోహాల ఇండక్షన్ మెల్టింగ్ నిర్వహించడం సాధ్యమవుతుంది. అంటే, కండక్టర్లో ప్రవహించే ఎడ్డీ ప్రవాహాలు దానిని వేడి చేయడానికి కారణమవుతాయి. ఈ ప్రవాహాల పరిమాణంపై ఆధారపడి, కండక్టర్ ద్రవీభవన స్థానం పైన వేడి చేయవచ్చు.
మూర్తి 5 - లోహాల ఇండక్షన్ మెల్టింగ్.
కాబట్టి, ఇండక్షన్ కరెంట్ మెకానికల్, ఎలక్ట్రికల్ మరియు థర్మల్ ప్రభావాలను కలిగి ఉంటుందని మేము కనుగొన్నాము. ఈ ప్రభావాలన్నీ ఆధునిక ప్రపంచంలో పారిశ్రామిక స్థాయిలో మరియు గృహ స్థాయిలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.
భూమిపై ప్రత్యామ్నాయ ఇండక్షన్ కరెంట్ రూపంలో చాలా వరకు విద్యుత్తు ఇండక్షన్ ఎలక్ట్రిక్ జనరేటర్లను ఉపయోగించి మానవాళిచే ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. ఎలక్ట్రిక్ జనరేటర్ల నుండి కూడా పొందిన డైరెక్ట్ కరెంట్, ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ యొక్క ప్రత్యేక సందర్భం. ఎలక్ట్రిక్ జనరేటర్ల యొక్క అనేక విభిన్న నమూనాలు ఉన్నాయి, కానీ వాటి ఆపరేషన్ అదే సూత్రంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఇది ఇండక్టర్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఆర్మేచర్ యొక్క సాపేక్ష కదలిక (భ్రమణం) సూత్రం, లేదా దీనికి విరుద్ధంగా, ఆర్మేచర్కు సంబంధించి ఇండక్టర్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క భ్రమణం.
ప్రసిద్ధ సెర్బియా శాస్త్రవేత్త నికోలా టెస్లా విద్యుత్ శాస్త్రం అభివృద్ధికి మరియు దాని ఉత్పత్తికి పరికరాలను రూపొందించడానికి గొప్ప శాస్త్రీయ మరియు ఆచరణాత్మక సహకారం అందించారు. భౌతిక శాస్త్రవేత్త, ఇంజనీర్ మరియు డిజైనర్‌గా అతని ఆవిష్కరణలు మరియు ఆవిష్కరణలు ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్ మరియు రేడియోఫిజిక్స్ అభివృద్ధికి బలమైన పునాదిని అందించాయి. ఈ శాస్త్ర సాంకేతిక రంగాలలో అతని అనేక ఆలోచనలు నేటికీ డిమాండ్‌లో ఉన్నాయి.
ఎలక్ట్రిక్ జెనరేటర్ యొక్క ఆపరేషన్ను నిర్వహించడానికి మరియు నిర్వహించడానికి, ఇండక్టర్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఆర్మేచర్ యొక్క భ్రమణానికి నిరోధక శక్తులను అధిగమించడానికి ముఖ్యమైన యాంత్రిక శక్తులు ఖర్చు చేయబడతాయి. ప్రాథమికంగా, ఈ శక్తులు ఆవిరి, గ్యాస్ టర్బైన్లు, హైడ్రాలిక్ టర్బైన్లు, అంతర్గత దహన యంత్రాలు మొదలైన వివిధ డ్రైవ్‌ల రూపంలో గ్రహించబడతాయి. విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ నేరుగా (ప్రత్యక్షంగా) విద్యుత్ ఉత్పత్తికి సంబంధించినది.
అంజీర్ 1లో చూపిన ఎలక్ట్రిక్ జనరేటర్ యొక్క సరళమైన ప్రయోగశాల రేఖాచిత్రాన్ని పరిశీలిద్దాం. చాలా పారిశ్రామిక ఎలక్ట్రిక్ జనరేటర్లు ఈ పథకం ప్రకారం నిర్మించబడ్డాయి, కానీ మరింత క్లిష్టమైన రూపకల్పనతో.
శాశ్వత అయస్కాంతం యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంలో, తీగతో తయారు చేయబడిన ఒక కండక్టింగ్ ఫ్రేమ్ 2 ధ్రువాల N మరియు S మధ్య తిరుగుతుంది, దీని చివరలు కండక్టింగ్ రింగ్‌లకు 1. ఈ రింగులు పరిచయాలు 3కి ఆపై బాహ్య వైర్‌లకు అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. సర్క్యూట్, గాల్వనోమీటర్‌తో సహా. ఫ్రేమ్ ఒక అయస్కాంతం యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంలో తిరుగుతుంది, దీని యొక్క అయస్కాంత ప్రవాహం అన్ని సమయాలలో మారుతుంది. ఫ్రేమ్ కండక్టర్ల మైక్రోస్ట్రక్చర్‌పై మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ ఎఫ్ ప్రభావం ఫలితంగా, క్లోజ్డ్ సర్క్యూట్లో ఇండక్షన్ కరెంట్ కనిపిస్తుంది, ఇది గాల్వనోమీటర్ ద్వారా గుర్తించబడుతుంది. దాదాపు అన్ని భౌతిక శాస్త్ర పాఠ్యపుస్తకాలలో, కాయిల్-ఫ్రేమ్ ద్వారా F యొక్క విలువ కాయిల్ (S) వైశాల్యం ద్వారా మరియు మధ్య కోణం (a) యొక్క సైన్ ద్వారా అయస్కాంత క్షేత్ర బలం (H) యొక్క ఉత్పత్తిగా నిర్వచించబడింది. అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క దిశ మరియు ఫ్రేమ్ యొక్క విమానం.
a ద్వారా కోణాన్ని భర్తీ చేయడం (wхt), ఇక్కడ w అనేది కాయిల్-ఫ్రేమ్ యొక్క భ్రమణ కోణీయ వేగం మరియు t అనేది సమయం, మేము సూత్రాన్ని పొందుతాము
దీనిలో ఫ్రేమ్ ద్వారా Ф విలువలో మార్పుల గ్రాఫ్ ఒక సైనూసోయిడ్ (Fig. 2).
పై సూత్రం, కాయిల్ యొక్క ప్రాంతం ద్వారా F విలువలో మార్పు యొక్క గణిత వివరణ కాకుండా, ప్రక్రియ యొక్క భౌతిక అర్థాన్ని అర్థం చేసుకునే పరంగా ఏమీ అందించదు. ఈ ఫార్ములాలో, టర్న్ ఏరియా Sకి బదులుగా, ఫ్రేమ్ కండక్టర్ల పొడవును సూచించాలి, ఎందుకంటే ఫ్రేమ్ యొక్క భ్రమణ సమయంలో అయస్కాంత క్షేత్రం దాని వైర్ల మైక్రోస్ట్రక్చర్తో సంకర్షణ చెందుతుంది.
కాలక్రమేణా ప్రస్తుత మరియు వోల్టేజ్‌లో మార్పుల యొక్క సారూప్య గ్రాఫ్‌లు, ఓసిల్లోస్కోప్ ద్వారా రికార్డ్ చేయబడి, సైనూసోయిడ్‌ను కూడా సూచిస్తాయి (Fig. 3). కాయిల్-ఫ్రేమ్‌పై అయస్కాంతం యొక్క బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ప్రభావం కాయిల్ యొక్క వైర్ల యొక్క సూక్ష్మ నిర్మాణంతో అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క సైనూసోయిడల్, పల్సెడ్ ఇంటరాక్షన్ తప్ప మరేమీ కాదని మాకు గుర్తు చేయడానికి మాత్రమే మాకు ఈ తెలిసిన సమాచారం అవసరం. - ఫ్రేమ్.
ముందుగా చెప్పినట్లుగా, ఎలక్ట్రిక్ జనరేటర్ రూపకల్పన ఓసిలేటరీ సర్క్యూట్. ఆర్మేచర్-ఫ్రేమ్‌కు సంబంధించి బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రం అయిన ఇండక్టర్-మాగ్నెట్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం (Fig. 1), సైన్ వైవిధ్యం యొక్క చట్టం ప్రకారం మారుతున్న అయస్కాంత ప్రవాహంతో ఫ్రేమ్ కండక్టర్ల మైక్రోస్ట్రక్చర్‌ను ప్రభావితం చేస్తుంది, దాని ప్రేరేపిస్తుంది ఆర్మేచర్ కండక్టర్ల మైక్రోస్ట్రక్చర్‌లో స్వంత అయస్కాంత క్షేత్రం. ఫ్రేమ్ యొక్క భ్రమణ ప్రారంభంతో దాదాపు ఏకకాలంలో, బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రం నుండి సిగ్నల్ పల్స్ మిగిలిన క్లోజ్డ్ ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్ గుండా వెళుతుంది మరియు సర్క్యూట్ యొక్క మొత్తం వాల్యూమ్ అంతటా, సూక్ష్మ మూలాలు ఈ ప్రేరణను చిత్రం మరియు పోలికలో పునరావృతం చేస్తాయి. , సర్క్యూట్ అంతటా వారి స్వంత అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టించడం. మరొక ప్రేరణ - మరియు మళ్ళీ పునరుత్పత్తి (పునరావృతం). మరియు విద్యుత్ జనరేటర్ నడుస్తున్నప్పుడు అనంతమైన సార్లు.
ఈ ప్రక్రియను నిశితంగా పరిశీలిద్దాం. అసౌకర్యవంతమైన పిల్లల ప్రశ్నతో ప్రారంభిద్దాం: “శాశ్వత అయస్కాంతం యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంలో తిరుగుతున్న ఒక క్లోజ్డ్ ఫ్రేమ్‌లో (Fig. 1కి సంబంధించి) ప్రేరేపిత కరెంట్ ఎందుకు పుడుతుంది మరియు అదే స్థిర ఫ్రేమ్‌లో తలెత్తదు అయస్కాంతం యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం, ఏ స్థానంలో ఫ్రేమ్ ఉంది? క్వాంటం ఫిజిక్స్ ప్రకారం, ఎలక్ట్రాన్లు-విద్యుత్ చార్జీలు పరమాణువు యొక్క కేంద్రకం చుట్టూ అధిక వేగంతో తిరుగుతాయి. ఈ సందర్భంలో, ఎలక్ట్రాన్లు రెండు అయస్కాంత కదలికలను కలిగి ఉంటాయి: కక్ష్య మరియు స్పిన్, మరియు అదే క్వాంటం చట్టాల ప్రకారం అవి అయస్కాంత క్షేత్రంతో సంకర్షణ చెందాలి (అవి స్థిరమైన అయస్కాంతం యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంలో క్షీణించాలి), ఉత్తర లైట్లతో సారూప్యత ద్వారా సూక్ష్మ శక్తిని విడుదల చేస్తాయి. . కానీ అది అక్కడ లేదు. అయస్కాంతం యొక్క అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలు (MFL) పరమాణు స్థాయిలో కండక్టర్ల సూక్ష్మ నిర్మాణంలోకి చొచ్చుకుపోయినప్పటికీ, రేడియేషన్ జరగదు. కండక్టర్ల మైక్రోస్ట్రక్చర్‌లోని సూక్ష్మ-మూలాలు-ఎలక్ట్రాన్లు కదిలే అయస్కాంత క్షేత్రానికి ఎందుకు ఆకర్షితులవుతాయి? ఈ ప్రశ్నకు సమాధానమివ్వడానికి, రష్యన్ శాస్త్రవేత్త P.N యొక్క ప్రయోగాలను గుర్తుచేసుకుందాం. వాక్యూమ్‌లో కాంతి వస్తువులపై కాంతి ఒత్తిడిని అధ్యయనం చేయడానికి లెబెదేవ్. కోపర్నికస్ సూర్యుని దగ్గర ఎగురుతున్న తోకచుక్కల తోక భాగాన్ని గమనించడం ద్వారా కాంతి పీడనం ఉందని కూడా సూచించాడు.
విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ ఫలితంగా విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క ఆవిర్భావం గమనించిన కొన్ని సాధారణ ప్రయోగాలను గుర్తుచేసుకుందాం.
ఈ ప్రయోగాలలో ఒకటి అంజీర్‌లో చూపబడింది. 253. పెద్ద సంఖ్యలో వైర్ మలుపులను కలిగి ఉన్న కాయిల్‌ను త్వరగా అయస్కాంతంపై ఉంచినట్లయితే లేదా దానిని తీసివేసినట్లయితే (Fig. 253, a), అప్పుడు దానిలో స్వల్పకాలిక ఇండక్షన్ కరెంట్ పుడుతుంది, ఇది త్రో ద్వారా గుర్తించబడుతుంది. కాయిల్ చివరలకు అనుసంధానించబడిన గాల్వనోమీటర్ యొక్క సూది. అయస్కాంతం త్వరగా కాయిల్‌లోకి నెట్టబడితే లేదా దాని నుండి బయటకు తీసినట్లయితే అదే జరుగుతుంది (Fig. 253, b). సహజంగానే, కాయిల్ మరియు అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క సాపేక్ష చలనం మాత్రమే ముఖ్యమైనది. ఈ ఉద్యమం ఆగిపోయినప్పుడు కరెంట్ ఆగిపోతుంది.
అన్నం. 253. కాయిల్ మరియు అయస్కాంతం యొక్క సాపేక్ష కదలికతో, కాయిల్‌లో ప్రేరేపిత ప్రవాహం పుడుతుంది: a) కాయిల్ అయస్కాంతంపై ఉంచబడుతుంది; బి) అయస్కాంతం కాయిల్‌లోకి కదులుతుంది
ఇండక్షన్ కరెంట్ సంభవించే పరిస్థితులను మరింత సాధారణ రూపంలో రూపొందించడానికి అనుమతించే అనేక అదనపు ప్రయోగాలను ఇప్పుడు పరిశీలిద్దాం.
ప్రయోగాల మొదటి శ్రేణి: ఇండక్షన్ లూప్ (కాయిల్ లేదా ఫ్రేమ్) ఉన్న ఫీల్డ్ యొక్క అయస్కాంత ప్రేరణను మార్చడం.
కాయిల్ ఒక అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉంచబడుతుంది, ఉదాహరణకు, ఒక సోలనోయిడ్ లోపల (Fig. 254, a) లేదా విద్యుదయస్కాంతం యొక్క ధ్రువాల మధ్య (Fig. 254, b). కాయిల్‌ను ఇన్‌స్టాల్ చేద్దాం, తద్వారా దాని మలుపుల విమానం సోలేనోయిడ్ లేదా విద్యుదయస్కాంతం యొక్క అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలకు లంబంగా ఉంటుంది. మేము వైండింగ్‌లో ప్రస్తుత బలాన్ని త్వరగా మార్చడం ద్వారా (రియోస్టాట్ ఉపయోగించి) లేదా కరెంట్‌ను ఆఫ్ చేయడం మరియు ఆన్ చేయడం ద్వారా (కీతో) ఫీల్డ్ యొక్క అయస్కాంత ప్రేరణను మారుస్తాము. అయస్కాంత క్షేత్రంలో ప్రతి మార్పుతో, గాల్వనోమీటర్ సూది పదునైన రీబౌండ్ ఇస్తుంది; ఇది కాయిల్ సర్క్యూట్లో ఇండక్షన్ ఎలక్ట్రిక్ కరెంట్ సంభవించడాన్ని సూచిస్తుంది. అయస్కాంత క్షేత్రం బలపడినప్పుడు (లేదా కనిపించినప్పుడు), ఒక దిశలో కరెంట్ కనిపిస్తుంది, మరియు అది బలహీనపడినప్పుడు (లేదా అదృశ్యమైనప్పుడు), వ్యతిరేక దిశలో కరెంట్ కనిపిస్తుంది. ఇప్పుడు అదే ప్రయోగాన్ని చేద్దాం, కాయిల్‌ను ఇన్‌స్టాల్ చేద్దాం, తద్వారా దాని మలుపుల విమానం అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖల దిశకు సమాంతరంగా ఉంటుంది (Fig. 255). ప్రయోగం ప్రతికూల ఫలితాన్ని ఇస్తుంది: మేము ఫీల్డ్ యొక్క మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్‌ను ఎలా మార్చుకున్నా, కాయిల్ సర్క్యూట్లో ఇండక్షన్ కరెంట్‌ను మేము గుర్తించలేము.
అన్నం. 254. దాని మలుపుల విమానం అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలకు లంబంగా ఉంటే అయస్కాంత ప్రేరణ మారినప్పుడు ఒక ప్రేరేపిత ప్రవాహం ఒక కాయిల్‌లో కనిపిస్తుంది: a) సోలేనోయిడ్ ఫీల్డ్‌లోని కాయిల్; బి) విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రంలో ఒక కాయిల్. స్విచ్ మూసివేయబడినప్పుడు మరియు తెరిచినప్పుడు లేదా సర్క్యూట్లో కరెంట్ మారినప్పుడు మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్ మారుతుంది
అన్నం. 255. కాయిల్ మలుపుల విమానం అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలకు సమాంతరంగా ఉంటే ఇండక్షన్ కరెంట్ జరగదు
ప్రయోగాల యొక్క రెండవ శ్రేణి: స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉన్న కాయిల్ యొక్క స్థానాన్ని మార్చడం.
అయస్కాంత క్షేత్రం ఏకరీతిగా ఉండే సోలేనోయిడ్ లోపల కాయిల్‌ను ఉంచుదాం మరియు ఫీల్డ్ దిశకు లంబంగా ఉన్న అక్షం చుట్టూ ఒక నిర్దిష్ట కోణం ద్వారా త్వరగా తిప్పండి (Fig. 256). అటువంటి భ్రమణంతో, కాయిల్‌కు అనుసంధానించబడిన గాల్వనోమీటర్ ప్రేరేపిత ప్రవాహాన్ని గుర్తిస్తుంది, దీని దిశ కాయిల్ యొక్క ప్రారంభ స్థానం మరియు భ్రమణ దిశపై ఆధారపడి ఉంటుంది. కాయిల్ పూర్తిగా 360° తిరిగినప్పుడు, ఇండక్షన్ కరెంట్ యొక్క దిశ రెండుసార్లు మారుతుంది: ప్రతిసారీ కాయిల్ దాని విమానం అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క దిశకు లంబంగా ఉండే స్థానానికి వెళుతుంది. వాస్తవానికి, మీరు కాయిల్‌ను చాలా త్వరగా తిప్పినట్లయితే, ప్రేరేపిత కరెంట్ దాని దిశను చాలా తరచుగా మారుస్తుంది, సాంప్రదాయ గాల్వనోమీటర్ యొక్క సూది ఈ మార్పులను అనుసరించడానికి సమయం ఉండదు మరియు విభిన్నమైన, మరింత "విధేయత" పరికరం అవసరమవుతుంది.
అన్నం. 256. ఒక కాయిల్ అయస్కాంత క్షేత్రంలో తిరుగుతున్నప్పుడు, దానిలో ప్రేరేపిత విద్యుత్తు పుడుతుంది
అయితే, కాయిల్ ఫీల్డ్ యొక్క దిశకు సంబంధించి రొటేట్ కాకుండా, ఫీల్డ్ వెంబడి, దాని అంతటా లేదా ఫీల్డ్ దిశకు ఏ కోణంలోనైనా సమాంతరంగా మాత్రమే కదులుతున్నట్లయితే, అప్పుడు ప్రేరేపిత కరెంట్ ఏర్పడదు. మరోసారి నొక్కిచెబుదాం: కాయిల్‌ను కదిలించే ప్రయోగం ఏకరీతి క్షేత్రంలో నిర్వహించబడుతుంది (ఉదాహరణకు, పొడవైన సోలనోయిడ్ లోపల లేదా భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంలో). ఫీల్డ్ ఏకరీతిగా లేనట్లయితే (ఉదాహరణకు, అయస్కాంతం లేదా విద్యుదయస్కాంతం యొక్క ధ్రువం దగ్గర), అప్పుడు కాయిల్ యొక్క ఏదైనా కదలిక ఒక ఇండక్షన్ కరెంట్ యొక్క రూపాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఒక సందర్భం మినహా: ఇండక్షన్ కరెంట్ ఉండదు కాయిల్ అన్ని సమయాలలో ఫీల్డ్ యొక్క దిశకు సమాంతరంగా ఉండే విధంగా కదులుతున్నట్లయితే ఉత్పన్నమవుతుంది (అనగా కాయిల్ గుండా అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలు లేవు).
ప్రయోగాల యొక్క మూడవ శ్రేణి: స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉన్న సర్క్యూట్ యొక్క ప్రాంతాన్ని మార్చడం.
కింది పథకం (Fig. 257) ప్రకారం ఇదే విధమైన ప్రయోగాన్ని నిర్వహించవచ్చు. ఒక అయస్కాంత క్షేత్రంలో, ఉదాహరణకు, ఒక పెద్ద విద్యుదయస్కాంతం యొక్క ధ్రువాల మధ్య, మేము సౌకర్యవంతమైన వైర్తో తయారు చేసిన సర్క్యూట్ను ఉంచుతాము. ఆకృతి ప్రారంభంలో ఒక వృత్తం యొక్క ఆకారాన్ని కలిగి ఉండనివ్వండి (Fig. 257a). చేతి యొక్క శీఘ్ర కదలికతో, మీరు ఆకృతిని ఇరుకైన లూప్‌లోకి బిగించవచ్చు, తద్వారా అది కవర్ చేసే ప్రాంతాన్ని గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది (Fig. 257, b). గాల్వనోమీటర్ ఇండక్షన్ కరెంట్ సంభవించడాన్ని చూపుతుంది.
అన్నం. 257. ఒక స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉన్న మరియు అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలకు లంబంగా ఉన్న దాని సర్క్యూట్ యొక్క ప్రాంతం మారినట్లయితే, కాయిల్‌లో ప్రేరేపిత కరెంట్ కనిపిస్తుంది (అయస్కాంత క్షేత్రం పరిశీలకుడి నుండి దూరంగా ఉంటుంది)
అంజీర్‌లో చూపిన పథకం ప్రకారం ఆకృతి ప్రాంతాన్ని మార్చడం ద్వారా ఒక ప్రయోగాన్ని నిర్వహించడం మరింత సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది. 258. ఒక అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఒక సర్క్యూట్ ఉంది, దాని వైపులా ఒకటి (అంజీర్ 258 లో) కదిలేలా చేయబడుతుంది. ఇది కదిలే ప్రతిసారీ, గాల్వనోమీటర్ సర్క్యూట్లో ఇండక్షన్ కరెంట్ సంభవించడాన్ని గుర్తిస్తుంది. అంతేకాకుండా, ఎడమ వైపుకు (పెరుగుతున్న ప్రాంతం) కదులుతున్నప్పుడు, ఇండక్షన్ కరెంట్ ఒక దిశను కలిగి ఉంటుంది మరియు కుడి వైపుకు (తగ్గుతున్న ప్రాంతం) - వ్యతిరేక దిశలో. అయినప్పటికీ, ఈ సందర్భంలో కూడా, సర్క్యూట్ యొక్క విమానం అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క దిశకు సమాంతరంగా ఉంటే, సర్క్యూట్ యొక్క వైశాల్యాన్ని మార్చడం వలన ఎటువంటి ప్రేరేపిత విద్యుత్తు ఉత్పత్తి చేయబడదు.
అన్నం. 258. రాడ్ కదులుతున్నప్పుడు మరియు ఫలితంగా, అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉన్న సర్క్యూట్ యొక్క వైశాల్యం మారినప్పుడు, సర్క్యూట్లో కరెంట్ పుడుతుంది.
వివరించిన అన్ని ప్రయోగాలను పోల్చడం ద్వారా, మేము సాధారణ రూపంలో ప్రేరేపిత విద్యుత్తు సంభవించే పరిస్థితులను రూపొందించవచ్చు. పరిగణించబడిన అన్ని సందర్భాల్లో, మేము ఒక అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఒక సర్క్యూట్ను ఉంచాము మరియు సర్క్యూట్ యొక్క విమానం అయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క దిశతో ఒకటి లేదా మరొక కోణాన్ని చేయగలదు. ద్వారా ఆకృతి ద్వారా పరిమితం చేయబడిన ప్రాంతాన్ని, క్షేత్రం యొక్క అయస్కాంత ప్రేరణ ద్వారా మరియు అయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క దిశ మరియు ఆకృతి యొక్క విమానం ద్వారా కోణాన్ని సూచిస్తాము. ఈ సందర్భంలో, సర్క్యూట్ యొక్క సమతలానికి లంబంగా ఉండే మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్ యొక్క భాగం పరిమాణంలో సమానంగా ఉంటుంది (Fig. 259)
అన్నం. 259. ఇండక్షన్ లూప్ యొక్క సమతలానికి లంబంగా ఉన్న ఒక భాగం మరియు ఈ సమతలానికి సమాంతరంగా ఉన్న ఒక భాగం లోకి అయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క కుళ్ళిపోవడం
మేము ఉత్పత్తిని మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్ యొక్క ఫ్లక్స్ అని పిలుస్తాము, లేదా, సంక్షిప్తంగా, సర్క్యూట్ ద్వారా అయస్కాంత ప్రవాహం; మేము ఈ పరిమాణాన్ని అక్షరం ద్వారా సూచిస్తాము. ఈ విధంగా,
. (138.1) ఈ ఆకృతి ద్వారా మారదు. కాబట్టి:
కండక్టింగ్ సర్క్యూట్ ద్వారా మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్‌లో మార్పు వచ్చినప్పుడల్లా, ఈ సర్క్యూట్లో విద్యుత్ ప్రవాహం పుడుతుంది.
ఇది ప్రకృతి యొక్క అత్యంత ముఖ్యమైన చట్టాలలో ఒకటి - విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క చట్టం, 1831లో ఫెరడేచే కనుగొనబడింది.
138.1. కాయిల్స్ I మరియు II ఒకదానికొకటి లోపల ఉన్నాయి (Fig. 260). మొదటి సర్క్యూట్లో బ్యాటరీ ఉంటుంది, రెండవ సర్క్యూట్లో గాల్వనోమీటర్ ఉంటుంది. ఒక ఇనుప కడ్డీని మొదటి కాయిల్‌లోకి లేదా వెలుపలికి నెట్టినట్లయితే, గాల్వనోమీటర్ రెండవ కాయిల్‌లో ఇండక్షన్ కరెంట్ సంభవించడాన్ని గుర్తిస్తుంది. ఈ అనుభవాన్ని వివరించండి.
అన్నం. 260. వ్యాయామం కోసం 138.1
138.2. వైర్ ఫ్రేమ్ మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్‌కు సమాంతరంగా అక్షం చుట్టూ ఏకరీతి అయస్కాంత క్షేత్రంలో తిరుగుతుంది. అందులో ప్రేరేపిత కరెంట్ కనిపిస్తుందా?
138.3. ఇ. డి.ఎస్. కారు కదులుతున్నప్పుడు స్టీల్ యాక్సిల్ చివర్లలో ఇండక్షన్? కారు ఏ దిశలో కదులుతోంది? డి.ఎస్. అతిపెద్దది మరియు ఏ సమయంలో చిన్నది? ఇది ఆధారపడి ఉందా? డి.ఎస్. కారు వేగం నుండి ప్రేరణ?
138.4. కారు చట్రం, దాని రెండు ఇరుసులతో కలిసి, ఒక క్లోజ్డ్ కండక్టివ్ సర్క్యూట్ను ఏర్పరుస్తుంది. కారు కదులుతున్నప్పుడు అందులో కరెంట్ వస్తుందా? ఈ సమస్యకు సమాధానాన్ని సమస్య 138.3 ఫలితాలతో ఎలా సమన్వయపరచవచ్చు?
138.5. ఎందుకు మెరుపు దాడులు కొన్నిసార్లు ప్రభావం పాయింట్ నుండి అనేక మీటర్ల సున్నితమైన విద్యుత్ కొలిచే పరికరాలకు నష్టం కలిగించాయి మరియు లైటింగ్ నెట్‌వర్క్‌లో ఫ్యూజ్‌లను కరిగించాయి?