انڈکشن ایم ایف کیا ہے اور یہ کب ہوتا ہے؟

مواد میں، ہم EMF انڈکشن کے تصور کو اس کی موجودگی کے حالات میں سمجھیں گے۔ جب موصل میں برقی میدان ظاہر ہوتا ہے تو ہم مقناطیسی بہاؤ کی موجودگی کے لیے انڈکٹنس کو ایک کلیدی پیرامیٹر کے طور پر بھی سمجھتے ہیں۔

برقی مقناطیسی انڈکشن مقناطیسی شعبوں کے ذریعہ برقی رو کی پیداوار ہے جو وقت کے ساتھ بدلتی رہتی ہے۔ فیراڈے اور لینز کی دریافتوں کی بدولت، پیٹرن کو قوانین میں وضع کیا گیا، جس نے برقی مقناطیسی بہاؤ کی تفہیم میں توازن متعارف کرایا۔ میکسویل کے نظریہ نے برقی رو اور مقناطیسی بہاؤ کے بارے میں علم اکٹھا کیا۔ ہرٹز کی دریافت کی بدولت انسانیت نے ٹیلی کمیونیکیشن کے بارے میں سیکھا۔

مقناطیسی بہاؤ

برقی رو کے ساتھ ایک موصل کے ارد گرد ایک برقی مقناطیسی میدان ظاہر ہوتا ہے، تاہم، متوازی طور پر، مخالف رجحان بھی ہوتا ہے - برقی مقناطیسی انڈکشن۔ایک مثال کے طور پر مقناطیسی بہاؤ پر غور کریں: اگر ایک کنڈکٹر فریم کو برقی میدان میں انڈکشن کے ساتھ رکھا جاتا ہے اور مقناطیسی فیلڈ لائنوں کے ساتھ اوپر سے نیچے کی طرف یا ان کے دائیں یا بائیں کھڑا ہوتا ہے، تو فریم سے گزرنے والا مقناطیسی بہاؤ مسلسل

جب فریم اپنے محور کے گرد گھومتا ہے، تو تھوڑی دیر بعد مقناطیسی بہاؤ ایک خاص مقدار میں بدل جائے گا۔ نتیجے کے طور پر، فریم میں شامل کرنے کا ایک EMF ظاہر ہوتا ہے اور ایک برقی کرنٹ ظاہر ہوتا ہے، جسے انڈکشن کہا جاتا ہے۔

EMF شامل کرنا

آئیے ہم تفصیل سے جائزہ لیتے ہیں کہ EMF آف انڈکشن کا تصور کیا ہے۔ جب ایک کنڈکٹر کو مقناطیسی میدان میں رکھا جاتا ہے اور یہ فیلڈ لائنوں کے چوراہے کے ساتھ حرکت کرتا ہے تو کنڈکٹر میں ایک الیکٹرو موٹیو قوت ظاہر ہوتی ہے جسے انڈکشن EMF کہتے ہیں۔ یہ اس وقت بھی ہوتا ہے جب کنڈکٹر ساکن رہتا ہے، اور مقناطیسی میدان حرکت کرتا ہے اور قوّت کی کنڈکٹر لائنوں کو کاٹتا ہے۔

جب کنڈکٹر، جہاں emf واقع ہوتا ہے، بیرونی سرکٹ کے قریب ہو جاتا ہے، اس emf کی موجودگی کی وجہ سے، سرکٹ کے ذریعے ایک انڈکشن کرنٹ بہنا شروع ہو جاتا ہے۔ برقی مقناطیسی انڈکشن میں ایک موصل میں EMF انڈکشن کا رجحان اس وقت شامل ہوتا ہے جب اسے مقناطیسی فیلڈ لائنوں سے عبور کیا جاتا ہے۔

برقی مقناطیسی انڈکشن میکانی توانائی کو برقی رو میں تبدیل کرنے کا الٹا عمل ہے۔ یہ تصور اور اس کے قوانین الیکٹریکل انجینئرنگ میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں، زیادہ تر برقی مشینیں اس رجحان پر مبنی ہیں۔

فیراڈے اور لینز کے قوانین

فیراڈے اور لینز کے قوانین برقی مقناطیسی انڈکشن کی موجودگی کے نمونوں کی عکاسی کرتے ہیں۔

فیراڈے نے پایا کہ مقناطیسی اثرات وقت کے ساتھ مقناطیسی بہاؤ میں ہونے والی تبدیلیوں کے نتیجے میں ظاہر ہوتے ہیں۔متبادل مقناطیسی کرنٹ کے ساتھ کنڈکٹر کو عبور کرنے کے وقت، اس میں ایک الیکٹرو موٹیو قوت پیدا ہوتی ہے، جو برقی رو کی شکل اختیار کرنے کا باعث بنتی ہے۔ ایک مستقل مقناطیس اور برقی مقناطیس دونوں کرنٹ پیدا کر سکتے ہیں۔

سائنسدان نے طے کیا کہ کرنٹ کی شدت سرکٹ کو عبور کرنے والی قوت کی لائنوں کی تعداد میں تیزی سے تبدیلی کے ساتھ بڑھتی ہے۔ یعنی برقی مقناطیسی انڈکشن کا EMF مقناطیسی بہاؤ کی رفتار کے براہ راست تناسب میں ہے۔

فیراڈے کے قانون کے مطابق، انڈکشن EMF فارمولوں کی وضاحت اس طرح کی گئی ہے:

E \u003d - dF / dt.

مائنس کا نشان حوصلہ افزائی شدہ EMF کی قطبیت، بہاؤ کی سمت، اور بدلتی رفتار کے درمیان تعلق کی نشاندہی کرتا ہے۔

لینز کے قانون کے مطابق، الیکٹرو موٹیو قوت کو اس کی سمت کے لحاظ سے نمایاں کرنا ممکن ہے۔ کنڈلی میں مقناطیسی بہاؤ میں کوئی تبدیلی انڈکشن کے EMF کی ظاہری شکل کی طرف لے جاتی ہے، اور تیزی سے تبدیلی کے ساتھ، ایک بڑھتی ہوئی EMF کا مشاہدہ کیا جاتا ہے۔

اگر کنڈلی، جہاں انڈکشن کا EMF ہوتا ہے، بیرونی سرکٹ کا شارٹ سرکٹ ہوتا ہے، تو اس میں سے ایک انڈکشن کرنٹ بہتا ہے، جس کے نتیجے میں کنڈکٹر کے گرد مقناطیسی میدان ظاہر ہوتا ہے اور کوائل سولینائیڈ کی خصوصیات حاصل کر لیتی ہے۔ . نتیجے کے طور پر، کنڈلی کے ارد گرد ایک مقناطیسی میدان بنتا ہے.

E.Kh لینز نے ایک نمونہ قائم کیا جس کے مطابق کوائل میں انڈکشن کرنٹ اور انڈکشن EMF کی سمت کا تعین کیا جاتا ہے۔ قانون کہتا ہے کہ کنڈلی میں انڈکشن EMF، جب مقناطیسی بہاؤ تبدیل ہوتا ہے، تو کوائل میں ایک دشاتمک کرنٹ بناتا ہے، جس میں کوائل کا دیا ہوا مقناطیسی بہاؤ بیرونی مقناطیسی بہاؤ میں تبدیلیوں سے بچنا ممکن بناتا ہے۔

لینز کا قانون کنڈکٹرز میں برقی کرنٹ کی شمولیت کے تمام حالات پر لاگو ہوتا ہے، قطع نظر ان کی ترتیب اور بیرونی مقناطیسی میدان کو تبدیل کرنے کا طریقہ۔

مقناطیسی میدان میں تار کی حرکت

حوصلہ افزائی شدہ EMF کی قدر کا تعین کنڈکٹر کی لمبائی کے لحاظ سے کیا جاتا ہے جو فورس کی فیلڈ لائنوں سے کراس کیا جاتا ہے۔ فیلڈ لائنوں کی ایک بڑی تعداد کے ساتھ، حوصلہ افزائی ایم ایف کی قدر بڑھ جاتی ہے۔ مقناطیسی میدان اور انڈکشن میں اضافے کے ساتھ، کنڈکٹر میں EMF کی زیادہ قدر ہوتی ہے۔ اس طرح، مقناطیسی میدان میں حرکت کرنے والے کنڈکٹر میں انڈکشن کے EMF کی قدر کا براہ راست انحصار مقناطیسی میدان کے انڈکشن، موصل کی لمبائی اور اس کی حرکت کی رفتار پر ہوتا ہے۔

یہ انحصار فارمولہ E = Blv میں ظاہر ہوتا ہے، جہاں E انڈکشن emf ہے۔ B مقناطیسی انڈکشن کی قدر ہے۔ میں موصل کی لمبائی ہے؛ v اس کی حرکت کی رفتار ہے۔

نوٹ کریں کہ ایک کنڈکٹر میں جو مقناطیسی میدان میں حرکت کرتا ہے، انڈکشن EMF صرف اس وقت ظاہر ہوتا ہے جب یہ مقناطیسی فیلڈ لائنوں کو عبور کرتا ہے۔ اگر کنڈکٹر طاقت کی خطوط کے ساتھ حرکت کرتا ہے، تو کوئی EMF حوصلہ افزائی نہیں کرتا ہے۔ اس وجہ سے، فارمولہ صرف ان صورتوں میں لاگو ہوتا ہے جہاں کنڈکٹر کی نقل و حرکت قوت کی لکیروں پر کھڑے ہو جاتی ہے۔

کنڈکٹر میں حوصلہ افزائی شدہ EMF اور برقی رو کی سمت کا تعین خود کنڈکٹر کی حرکت کی سمت سے ہوتا ہے۔ سمت کی نشاندہی کرنے کے لیے، دائیں ہاتھ کا اصول تیار کیا گیا ہے۔ اگر آپ اپنے دائیں ہاتھ کی ہتھیلی کو اس طرح پکڑتے ہیں کہ فیلڈ لائنیں اس کی سمت میں داخل ہوں، اور انگوٹھا کنڈکٹر کی حرکت کی سمت کی نشاندہی کرتا ہے، تو باقی چار انگلیاں حوصلہ افزائی ایم ایف کی سمت اور برقی رو کی سمت کی نشاندہی کرتی ہیں۔ کنڈکٹر میں

گھومنے والی کنڈلی

برقی کرنٹ جنریٹر کا کام مقناطیسی بہاؤ میں کنڈلی کی گردش پر مبنی ہے، جہاں موڑ کی ایک خاص تعداد ہوتی ہے۔ EMF ایک برقی سرکٹ میں ہمیشہ شامل ہوتا ہے جب اسے مقناطیسی بہاؤ کے ذریعے عبور کیا جاتا ہے، مقناطیسی بہاؤ کے فارمولے Ф \u003d B x S x cos α (مقناطیسی انڈکشن کو اس سطح کے علاقے سے ضرب دیا جاتا ہے جس سے مقناطیسی بہاؤ گزرتا ہے، اور کوسائن سمت ویکٹر اور کھڑے ہوائی خطوط سے بننے والے زاویہ کا)۔

فارمولے کے مطابق، F حالات میں تبدیلیوں سے متاثر ہوتا ہے:

• جب مقناطیسی بہاؤ تبدیل ہوتا ہے، سمت ویکٹر تبدیل ہوتا ہے؛
• سموچ میں منسلک علاقہ تبدیلیاں؛
• زاویہ تبدیلیاں.

اسے EMF کو ایک اسٹیشنری مقناطیس یا ایک مستقل کرنٹ کے ساتھ دلانے کی اجازت ہے، لیکن صرف اس صورت میں جب کنڈلی مقناطیسی میدان کے اندر اپنے محور کے گرد گھومتی ہے۔ اس صورت میں، مقناطیسی بہاؤ تبدیل ہوتا ہے جیسا کہ زاویہ بدل جاتا ہے۔ گردش کے عمل میں کنڈلی مقناطیسی بہاؤ کی قوت کی لکیروں کو عبور کرتی ہے، نتیجے کے طور پر، ایک EMF ظاہر ہوتا ہے۔ یکساں گردش کے ساتھ، مقناطیسی بہاؤ میں ایک متواتر تبدیلی واقع ہوتی ہے۔ نیز، ہر سیکنڈ کو عبور کرنے والی فیلڈ لائنوں کی تعداد باقاعدہ وقفوں سے قدروں کے برابر ہو جاتی ہے۔

عملی طور پر، موجودہ جنریٹرز کو تبدیل کرنے میں، کنڈلی ساکن رہتی ہے، اور برقی مقناطیس اس کے گرد گھومتا ہے۔

EMF سیلف انڈکشن

جب ایک متبادل برقی کرنٹ کنڈلی سے گزرتا ہے، تو ایک متبادل مقناطیسی میدان پیدا ہوتا ہے، جس کی خصوصیت بدلتے ہوئے مقناطیسی بہاؤ سے ہوتی ہے جو EMF کو اکساتی ہے۔ اس رجحان کو سیلف انڈکشن کہا جاتا ہے۔

اس حقیقت کی وجہ سے کہ مقناطیسی بہاؤ برقی کرنٹ کی شدت کے متناسب ہے، پھر سیلف انڈکشن EMF فارمولا اس طرح نظر آتا ہے:

Ф = L x I، جہاں L انڈکٹنس ہے، جسے H میں ماپا جاتا ہے۔اس کی قدر کا تعین فی یونٹ کی لمبائی کے موڑ کی تعداد اور ان کے کراس سیکشن کی قدر سے ہوتا ہے۔

باہمی شمولیت

جب دو کنڈلی ساتھ ساتھ واقع ہوتے ہیں، تو وہ باہمی شمولیت کے EMF کا مشاہدہ کرتے ہیں، جس کا تعین دو سرکٹس کی ترتیب اور ان کی باہمی واقفیت سے ہوتا ہے۔ سرکٹس کی بڑھتی ہوئی علیحدگی کے ساتھ، باہمی انڈکٹنس کی قدر کم ہو جاتی ہے، کیونکہ دو کنڈلیوں کے لیے کل مقناطیسی بہاؤ میں کمی واقع ہوتی ہے۔

آئیے باہمی شمولیت کے ظہور کے عمل پر تفصیل سے غور کریں۔ دو کنڈلی ہیں، موجودہ I1 N1 موڑ کے ساتھ ایک کے تار سے بہتا ہے، جو ایک مقناطیسی بہاؤ بناتا ہے اور N2 نمبر کے موڑوں کے ساتھ دوسری کوائل سے گزرتا ہے۔

پہلی کے سلسلے میں دوسری کنڈلی کے باہمی انڈکٹنس کی قدر:

M21 = (N2 x F21)/I1۔

مقناطیسی بہاؤ کی قدر:

F21 = (M21/N2) x I1۔

حوصلہ افزائی ایم ایف کا حساب فارمولے سے کیا جاتا ہے:

E2 = - N2 x dФ21/dt = - M21x dI1/dt.

پہلی کوائل میں، حوصلہ افزائی ایم ایف کی قدر:

E1 = - M12 x dI2/dt.

یہ نوٹ کرنا ضروری ہے کہ ایک کنڈلی میں باہمی شمولیت سے پیدا ہونے والی الیکٹرو موٹیو قوت کسی بھی صورت میں دوسری کنڈلی میں برقی رو کی تبدیلی کے براہ راست متناسب ہے۔

پھر باہمی انڈکٹنس کو برابر سمجھا جاتا ہے:

M12 = M21 = M

نتیجے کے طور پر، E1 = - M x dI2/dt اور E2 = M x dI1/dt۔ M = K √ (L1 x L2)، جہاں K دو انڈکٹنس قدروں کے درمیان جوڑے کا گتانک ہے۔

ٹرانسفارمرز میں باہمی انڈکٹنس کا بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے، جو متبادل برقی رو کی قدر کو تبدیل کرنا ممکن بناتا ہے۔ ڈیوائس کنڈلیوں کا ایک جوڑا ہے جو ایک عام کور پر زخم لگا ہوا ہے۔ پہلی کنڈلی میں کرنٹ مقناطیسی سرکٹ میں بدلتے ہوئے مقناطیسی بہاؤ اور دوسری کنڈلی میں کرنٹ بناتا ہے۔پہلی کنڈلی میں دوسری کے مقابلے میں کم موڑ کے ساتھ، وولٹیج میں اضافہ ہوتا ہے، اور اس کے مطابق، پہلی وائنڈنگ میں موڑ کی ایک بڑی تعداد کے ساتھ، وولٹیج کم ہو جاتا ہے۔

برقی توانائی پیدا کرنے اور تبدیل کرنے کے علاوہ، مقناطیسی انڈکشن کا رجحان دیگر آلات میں استعمال ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، مقناطیسی لیویٹیشن ٹرینوں میں ریلوں میں کرنٹ کے ساتھ براہ راست رابطے کے بغیر حرکت ہوتی ہے، لیکن برقی مقناطیسی ریپلشن کی وجہ سے چند سینٹی میٹر زیادہ ہوتی ہے۔

ملتے جلتے مضامین: