फैराडे का प्रेरणन नियम

Faraday's law of induction

फैराडे का प्रेरण नियम विद्युत चुंबकत्व में एक मौलिक सिद्धांत है जो बताता है कि एक बदलता चुंबकीय क्षेत्र एक बंद सर्किट में इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ) या वोल्टेज को कैसे प्रेरित करता है। नए भौतिकी विषय के लिए आवश्यक गणितीय समीकरण इस प्रकार विस्तृत कीये जाते हैं ।

फैराडे का प्रेरण नियम

फैराडे के प्रेरण नियम में कहा गया है, कि तार के एक बंद लूप के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन लूप में, एक इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ) या वोल्टेज उत्पन्न करता है। प्रेरित ईएमएफ चुंबकीय प्रवाह के परिवर्तन की दर के समानुपाती होता है।

गणितीय प्रतिनिधित्व

गणितीय रूप से, फैराडे के प्रेरण के नियम को इस प्रकार व्यक्त किया जाता है:

ε=−NΔΦΔtε=−NΔtΔΦ​

जहाँ:

   ε प्रेरित इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ) या वोल्टेज है।

   N तार लूप में घुमावों की संख्या है।

   ΔΦ लूप के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन है।

   Δt समय में परिवर्तन है।

समीकरण के सन्दर्भों का स्पष्टीकरण

ε (ईएमएफ): यह तार लूप में प्रेरित इलेक्ट्रोमोटिव बल या वोल्टेज है। इसे वोल्ट (V) में मापा जाता है।

N (फेरों की संख्या): यह तार में लूपों या घुमावों की संख्या को दर्शाता है। अधिक घुमाव प्रेरित वोल्टेज को बढ़ा सकते हैं।

ΔΦ (चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन): चुंबकीय प्रवाह (ΦΦ) किसी दिए गए क्षेत्र से गुजरने वाले चुंबकीय क्षेत्र की मात्रा का माप है। चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन (ΔΦΔΦ) प्रारंभिक और अंतिम चुंबकीय प्रवाह मूल्यों के बीच का अंतर है।

Δt (समय में परिवर्तन): यह उस समय को दर्शाता है जिस पर चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन होता है।

समीकरण में नकारात्मक चिह्न इंगित करता है कि प्रेरित ईएमएफ चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन का विरोध करने के लिए कार्य करता है। इसे लेन्ज़ के नियम के रूप में जाना जाता है और यह ऊर्जा संरक्षण के नियम का परिणाम है।

अनुप्रयोग

फैराडे का प्रेरण का नियम विद्युत जनरेटर और ट्रांसफार्मर के संचालन का आधार है। जब किसी तार की कुंडली के भीतर चुंबकीय क्षेत्र बदला जाता है, जैसे जनरेटर में, या जब ट्रांसफार्मर की प्राथमिक कुंडली में प्रत्यावर्ती धारा प्रवाहित होती है, तो कुंडली में एक ईएमएफ प्रेरित होता है।