वैद्युतचुंबकीय प्रेरण

Electromagnetic Induction

जब किसी चालक को किसी खास स्थिति में रखा जाता है और चुंबकीय क्षेत्र में बदलाव होता है या चालक गतिमान रहता है, तो उसमें वोल्टेज या इलेक्ट्रोमोटिव फ़ोर्स (EMF) पैदा होता है। इस प्रक्रिया को विद्युत चुंबकीय प्रेरण कहते हैं जब किसी चालक को किसी खास स्थिति में रखा जाता है और चुंबकीय क्षेत्र में बदलाव होता है। या चालक गतिमान रहता है, तो उसमें वोल्टेज या इलेक्ट्रोमोटिव फ़ोर्स (EMF) पैदा होता है। इस प्रक्रिया को विद्युत चुंबकीय प्रेरण कहते हैं। किसी चालक को किसी परिवर्ती चुम्बकीय क्षेत्र में रखने पर उस चालक के सिरों के बीच विद्युतवाहक बल उत्पन्न होने को विद्युत्-चुम्बकीय प्रेरण कहते हैं। उत्पन्न विद्युत्वाहक बल का मान गणितीय रूप से फैराडे का प्रेरण का नियम द्वारा दिया जाता है। प्रायः माना जाता है कि फैराडे ने ही १८३१ में विद्युतचुम्बकीय प्रेरण की खोज की थी।

जब किसी कुण्डली को प्रबल चुम्बकीय क्षेत्र में बल लगाकर घूमते हैं तो कुण्डली के अंदर एक धारा प्रेरित होती है, अतः यह परिघटना विद्युत चुम्बकीय प्रेरण कहलाती है। अर्थात चुम्बकीय प्रभाव से विद्युत प्रभाव उत्पादकता को विद्युत चुम्बकीय प्रेरण कहते हैं।

जब तार की गति चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत होती है:

$\epsilon =Bvl$

जहां

ε = प्रेरित ईएमएफ

B = चुंबकीय क्षेत्र

v = तार का वेग

l = तार की लंबाई

• विद्युत चुंबकीय प्रेरण में, चुंबकीय प्रभाव से विद्युत प्रभाव पैदा होता है।
• जब किसी कुंडली को प्रबल चुंबकीय क्षेत्र में घुमाया जाता है, तो कुंडली के अंदर धारा पैदा होती है।
• विद्युत चुंबकीय प्रेरण में उत्पन्न होने वाले विद्युत वाहक बल को प्रेरित विद्युत वाहक बल कहते हैं।
• विद्युत चुंबकीय प्रेरण की खोज माइकल फ़ैराडे ने साल 1831 में की थी।
• विद्युत चुंबकीय प्रेरण में उत्पन्न होने वाले विद्युत वाहक बल का मान, फ़ैराडे के प्रेरण के नियम से गणितीय रूप से दिया जाता है।
• विद्युत चुंबकीय प्रेरण में, जब चुंबक को कुंडली के पास तेज़ी से लाया या दूर ले जाया जाता है, तो उत्पन्न प्रेरित धारा का मान ज़्यादा होता है।

• विद्युत चुंबकीय प्रेरण में, चुंबकीय प्रभाव से विद्युत प्रभाव पैदा होता है।
• जब किसी कुंडली को प्रबल चुंबकीय क्षेत्र में घुमाया जाता है, तो कुंडली के अंदर धारा पैदा होती है।
• विद्युत चुंबकीय प्रेरण में उत्पन्न होने वाले विद्युत वाहक बल को प्रेरित विद्युत वाहक बल कहते हैं।
• विद्युत चुंबकीय प्रेरण की खोज माइकल फ़ैराडे ने साल 1831 में की थी. जोसेफ़ हेनरी ने भी इसी साल आज़ाद रूप से इसकी खोज की थी।
• विद्युत चुंबकीय प्रेरण में उत्पन्न होने वाले विद्युत वाहक बल का मान, फ़ैराडे के प्रेरण के नियम से गणितीय रूप से दिया जाता है।
• विद्युत चुंबकीय प्रेरण में, जब चुंबक को कुंडली के पास तेज़ी से लाया या दूर ले जाया जाता है, तो उत्पन्न प्रेरित धारा का मान ज़्यादा होता है।  

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की मुख्य अवधारणाएँ

फैराडे के विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम

पहला नियम: जब किसी सर्किट से जुड़ा चुंबकीय प्रवाह बदलता है, तो सर्किट में एक EMF प्रेरित होता है। यदि सर्किट बंद है, तो एक धारा भी प्रेरित होती है, जिसे प्रेरित धारा कहा जाता है।

दूसरा नियम: प्रेरित EMF का परिमाण चुंबकीय प्रवाह के परिवर्तन की दर के सीधे आनुपातिक होता है। गणितीय रूप से:

EMF = − ${\frac {d\phi }{dt}}$

जहाँ

Φ चुंबकीय प्रवाह है, और ऋणात्मक चिह्न प्रेरित EMF (लेन्ज़ का नियम) की दिशा को इंगित करता है।

विभिन्न मामलों में प्रेरित EMF

चुंबकीय क्षेत्र में गतिशील चालक: जब l लंबाई का चालक चुंबकीय क्षेत्र 𝐵 के लंबवत v वेग से गति करता है, तो EMF प्रेरित होता है, जो इस प्रकार दिया जाता है:

$EMF=Blv$

चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन

यदि स्थिर कुंडली के माध्यम से चुंबकीय क्षेत्र समय के साथ बदलता है, तो फैराडे के दूसरे नियम के अनुसार EMF प्रेरित होता है।

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के अनुप्रयोग

• विद्युत जनरेटर: यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
• ट्रांसफार्मर: सर्किट के बीच विद्युत ऊर्जा को स्थानांतरित करते हैं, अक्सर वोल्टेज को बढ़ाने या घटाने के लिए।
• प्रेरण कुकटॉप: कुकवेयर को सीधे गर्म करने के लिए तेजी से बदलते चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करें।
• इलेक्ट्रिक मोटर्स: विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।