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आत्म-प्रेरण की घटना - नुकसान और लाभ

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में इंडक्शन शब्द का अर्थ हैविद्युत बंद सर्किट में करंट की घटना अगर यह एक बदलते चुंबकीय प्रवाह में है। इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन की खोज केवल दो सौ साल पहले माइकल फैराडे ने की थी। बहुत पहले यह आंद्रे एम्पीयर द्वारा किया जा सकता था, जिन्होंने इसी तरह के प्रयोग किए थे। उन्होंने कुंडल में एक धातु की छड़ डाली, और फिर, दुर्भाग्य से, वह गैल्वेनोमीटर के तीर को देखने के लिए दूसरे कमरे में चला गया - और अचानक यह आगे बढ़ जाएगा। और तीर ने नियमित रूप से अपना काम किया - विचलित किया, लेकिन जब एम्पीयर कमरे से भटक गए - शून्य पर लौट आए। इस तरह से स्व-प्रेरण की घटना ने एक दर्जन से अधिक वर्षों तक इंतजार किया, जब तक कि कुंडल, डिवाइस और शोधकर्ता एक साथ सही जगह पर नहीं थे।

इस प्रयोग का मुख्य बिंदु यही थाप्रेरण का ईएमएफ केवल तभी होता है जब चुंबकीय क्षेत्र बंद लूप से गुजरता है। लेकिन आप इसे अपनी इच्छानुसार बदल सकते हैं - या तो चुंबकीय क्षेत्र की भयावहता को बदल दें, या बस उसी बंद लूप के सापेक्ष फ़ील्ड स्रोत को स्थानांतरित करें। इस मामले में उत्पन्न होने वाले EMF को "आपसी प्रेरण का EMF" कहा जाता था। लेकिन यह केवल प्रेरण के क्षेत्र में खोजों की शुरुआत थी। इससे भी अधिक आश्चर्यजनक आत्म-प्रेरण की घटना थी, जोसेफ हेनरी द्वारा उसी समय के आसपास खोजी गई थी। उनके प्रयोगों में, यह पाया गया कि कॉइल के चुंबकीय क्षेत्र ने न केवल दूसरे कॉइल में एक करंट को प्रेरित किया, बल्कि जब इस कॉइल में करंट बदला, तो इसमें एक अतिरिक्त ईएमएफ को प्रेरित किया। इसे वे आत्म-प्रेरण का ईएमएफ कहते हैं। विद्युत परिघटनाओं में, विद्युत धारा की दिशा बड़ी रूचि होती है। यह पता चला कि स्व-प्रेरण ईएमएफ के मामले में, इसका वर्तमान अपने "माता-पिता" के खिलाफ निर्देशित है - मुख्य ईएमएफ के कारण वर्तमान।

क्या आत्म-प्रेरण की घटना का निरीक्षण करना संभव है? जैसा कि वे कहते हैं, कुछ भी आसान नहीं है। चलो दो इलेक्ट्रिक सर्किट को एक साथ रखते हैं: पहला एक श्रृंखला-जुड़ा हुआ प्रारंभ करनेवाला और एक प्रकाश बल्ब है, और दूसरा सिर्फ एक प्रकाश बल्ब है। हम उन्हें सामान्य स्विच के माध्यम से बैटरी से जोड़ते हैं। जब आप इसे चालू करते हैं, तो आप देख सकते हैं कि कुंडल के साथ सर्किट में दीपक "अनिच्छा" से रोशनी करता है, और दूसरा दीपक, तेजी से "ऊपर की ओर", तुरंत चालू होता है। क्या हो रहा है? स्विच करने के बाद, दोनों सर्किट में एक करंट प्रवाहित होने लगता है, और यह शून्य से अपने अधिकतम में बदल जाता है, और यह वर्तमान में केवल बदलाव है जो इंडक्शन कॉइल की प्रतीक्षा कर रहा है, जो आत्म-प्रेरण की ईएमएफ उत्पन्न करता है। एक ईएमएफ और एक बंद सर्किट होता है, जिसका अर्थ है कि इसकी वर्तमान भी है, लेकिन यह सर्किट के मुख्य प्रवाह के विपरीत निर्देशित है, जो अंत में, सर्किट के मापदंडों द्वारा निर्धारित अधिकतम मूल्य तक पहुंच जाएगा और बढ़ना बंद हो जाएगा, और चूंकि वर्तमान में कोई बदलाव नहीं है, इसलिए स्व-प्रेरण का कोई ईएमएफ नहीं है। यह आसान है। एक समान चित्र, लेकिन ठीक इसके विपरीत, वर्तमान के बंद होने पर मनाया जाता है। वर्तमान में किसी भी परिवर्तन का मुकाबला करने की अपनी "बुरी आदत" के लिए सही है, आत्म-प्रेरण की ईएमएफ बिजली बंद होने के बाद सर्किट में अपने प्रवाह को बनाए रखता है।

प्रश्न तुरंत उठता है - आत्म-प्रेरण की घटना क्या है? यह पाया गया कि कंडक्टर में करंट के परिवर्तन की दर आत्म-प्रेरण के EMF को प्रभावित करती है, और यह लिखा जा सकता है:

ई = एल • डीआई / डीटी

इससे यह देखा जा सकता है कि स्व-प्रेरण ई का ईएमएफवर्तमान dI / dt के परिवर्तन की दर के सीधे आनुपातिक है और आनुपातिकता L के गुणांक, जिसे अधिष्ठापन कहा जाता है। स्व-प्रेरण की घटना क्या है, इस सवाल के अध्ययन में उनके योगदान के लिए, जॉर्ज हेनरी को इस तथ्य से पुरस्कृत किया गया था कि उनका नाम प्रेरण के मापन की इकाई है - हेनरी (एच)। यह वर्तमान प्रवाह सर्किट का प्रेरण है जो आत्म-प्रेरण की घटना को निर्धारित करता है। कोई सोच सकता है कि प्रेरण चुंबकीय ऊर्जा का एक प्रकार का "भंडार" है। सर्किट में विद्युत प्रवाह में वृद्धि के मामले में, विद्युत ऊर्जा को चुंबकीय ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है, वर्तमान की वृद्धि को पीछे छोड़ता है, और जब वर्तमान घटता है, तो कुंडल की चुंबकीय ऊर्जा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है और सर्किट में वर्तमान को बनाए रखती है।

शायद सभी को एक चिंगारी देखना था जबआउटलेट से प्लग को अनप्लग करना वास्तविक जीवन में आत्म-प्रेरण ईएमएफ की सबसे आम अभिव्यक्ति है। लेकिन रोजमर्रा की जिंदगी में, अधिकतम 10-20 ए की धाराएं खुली हैं, और उद्घाटन का समय लगभग 20 एमएस है। 1 एच के आदेश की एक अधिष्ठापन के साथ, इस मामले में स्व-प्रेरण की ईएमएफ 500 वी के बराबर होगी। ऐसा लगेगा कि स्व-प्रेरण की घटना क्या है, यह सवाल इतना जटिल नहीं है। वास्तव में, आत्म-प्रेरण की ईएमएफ एक बड़ी तकनीकी समस्या है। लब्बोलुआब यह है कि जब सर्किट टूट गया है, जब संपर्क पहले से ही अलग हो गए हैं, तो स्व-प्रेरण वर्तमान के प्रवाह को बनाए रखता है, और इससे संपर्कों का बर्नआउट होता है, क्योंकि प्रौद्योगिकी में, सैकड़ों और यहां तक ​​कि हजारों एम्पीयर की धाराओं वाले सर्किट स्विच किए जाते हैं। यहां हम अक्सर हजारों वोल्ट के स्व-प्रेरण के ईएमएफ के बारे में बात कर रहे हैं, और इसके लिए इलेक्ट्रिकल सर्किट में ओवरवॉल्टेज से संबंधित तकनीकी मुद्दों के अतिरिक्त समाधान की आवश्यकता होती है।

लेकिन सब कुछ इतना उदास नहीं है। ऐसा होता है कि यह हानिकारक ईएमएफ बहुत उपयोगी है, उदाहरण के लिए, आईसीई इग्निशन सिस्टम में। इस तरह की प्रणाली में ऑटोट्रांसफॉर्मर और ब्रेकर के रूप में एक प्रारंभ करनेवाला होता है। एक चालू प्राथमिक घुमावदार के माध्यम से पारित किया जाता है, जिसे एक ब्रेकर द्वारा बंद कर दिया जाता है। एक ओपन सर्किट के परिणामस्वरूप, सैकड़ों वोल्ट के आत्म-प्रेरण का एक ईएमएफ उत्पन्न होता है (जबकि बैटरी केवल 12 वी देती है)। इसके अलावा, यह वोल्टेज अतिरिक्त रूप से रूपांतरित हो जाता है और स्पार्क प्लग में 10 केवी से अधिक की एक पल्स आ जाती है।

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