भंवर धाराएँ

Eddy Currents

भंवर धाराएं विद्युत चुंबकत्व से संबंधित दिलचस्प घटनाएं हैं।

एडी धाराएं:

परिकल्पना

कल्पना कीजिए कि तांबे या एल्युमीनियम की प्लेट जैसी कोई धातु की वस्तु है, और उसके पास एक चुंबक को आगे-पीछे घुमाया जा रहा हैं। चुंबक और धातु के बीच आकर्षण या प्रतिकर्षण ही एकमात्र प्रभाव होगा। हालाँकि, कुछ और भी हो रहा है - भंवर धाराएँ।

अस्तित्व

एडी धाराएँ, विद्युत आवेश की गोलाकार धाराएँ हैं, जो एक धातु की तरह एक कंडक्टर के भीतर प्रेरित होती हैं, जब यह एक बदलते चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में आती है। ये धाराएँ धातु के भीतर गोलाकार पथों में घूमती हैं, इसलिए इसका नाम "एड्डी" है, जिसका अर्थ है भँवर।

बनने की विधि

फैराडे के विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम के कारण भंवर धाराएं निर्मित होती हैं, जिसमें कहा गया है कि एक बदलता चुंबकीय क्षेत्र, एक कंडक्टर में विद्युत प्रवाह को प्रेरित करता है। जब चुंबक धातु के करीब जाता है, तो धातु के माध्यम से चुंबकीय क्षेत्र बदल जाता है, जिससे भंवर धाराएं प्रवाहित होने लगती हैं। इसी तरह, जब चुंबक दूर जाता है, तो चुंबकीय क्षेत्र फिर से बदल जाता है, जिससे अधिक भंवर धाराएं उत्पन्न होती हैं।

प्रभाव

भंवर धाराओं के कुछ दिलचस्प प्रभाव होते हैं। सबसे पहले, वे धातु के भीतर गर्मी उत्पन्न करते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि गतिमान आवेशों को प्रतिरोध का अनुभव होता है, और यह प्रतिरोध कुछ विद्युत ऊर्जा को ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित कर देता है। इस प्रभाव का उपयोग इंडक्शन हीटिंग जैसे अनुप्रयोगों में किया जा सकता है, जिसका उपयोग खाना पकाने के उपकरणों और औद्योगिक प्रक्रियाओं में किया जाता है।

समीकरण के रूप में भंवर धारा

भंवर धाराओं की ताकत कई कारकों पर निर्भर करती है, जिसमें चुंबकीय क्षेत्र के परिवर्तन की दर, सामग्री की चालकता और कंडक्टर की ज्यामिति शामिल है। इन कारकों से संबंधित समीकरण है:

I = (σ * A * ΔB) / Δt

जहाँ:

   I एम्पीयर (A) में एडी धारा की ताकत है।

   σ सीमेंस प्रति मीटर (एस/एम) में सामग्री की विद्युत चालकता है।

   A वर्ग मीटर (m²) में कंडक्टर का क्षेत्रफल है।

   ΔB चुंबकीय क्षेत्र की ताकत में परिवर्तन है