आज पढ़िंगे हम EMI EMI पे फ्रिज ले लो EMI पे टीवी ले लो ने ने EMI मतलब Electromagnetic Induction हलो ए... आपको अपने विद्धि और आज मैं लेकर आई हूँ क्लास ट्वेल्थ फिजिट्स एलेक्ट्रो मागनेटिक इंडक्शन का वन शॉट वीडियो तो मैं हूँ रोशनी फ्रॉम लानो हाब द फ्री लर्निंग प्लैटफॉर्म जहां पर आप फिजिक्स केमेस्ट्री मैच बायोलोजी सब कुछ बढ़ सकते हो अबसोलूटली फॉर फ्री आट लर्नो हाब डॉट कॉम सो तैयार है जब भी लो तो बच्चों, Electromagnetic Induction यानि की EMI के Principles और Concepts के उपर बेस करके बहुत सारे ऐसे Devices और Systems बनाए गए हैं, जो हमारे Day to Day Life में हमें बहुत काम आते हैं, जैसे की Electric Generator, एलेक्ट्रिक मोटर वायरलेस चार्जिंग ट्रांसफॉर्मर्स यह सारे एलेक्ट्रो मागनेटिक इंडॉक्शन के कॉन्सेप्ट पर बेस्ट है पर आज पढ़ेंगे हम एलेक्ट्रो मागनेटिक इंडॉक्शन यानि कि यह माई की कहानी कुछ हमारे साइंटिस्ट यह जैसे कि हेन्री और फैरडे जिन्होंने कुछ ऐसे experiments परफॉर्म किये थे जहां से electromagnetic induction के concept की शुरुवात हुई और वहीं से बना हमारा modern day generators electromagnetic induction, electromagnetic इस नाम पे focus करेंगे कई लोग कहते हैं कि नाम पे क्या रखा है लेकिन जब हम physics chemistry पढ़ते हैं तो नाम में बहुत कुछ रखा है electromagnetic words से हमें यह पता जालता है कि electricity और magnetism यह दोनों closely related है reduction मतलब कोई तो चीज induce हो रही है, क्या induce हो रही है, क्या produce हो रहा है, वही तो देखना है, तो बच्चों, जब हम magnetism के बारे में इतनी पढ़ाई कर रहे थे, तो हमने क्या देखा, कि moving electric charges जो होते हैं, वो magnetic field produce करते हैं, कहां देखा था हमने यह, याद करो, तो ओर्स्टर्ट का experiment में हमने क्या किया था, experiment तो ओर्स्टर्ट जी नहीं किया था, क्या किया था? हमने क्या किया? एक वायर लिया, उसके थ्रू हमने करेंट पास करवाया, उस वायर के थ्रू करेंट पास हो रही है, मतलब क्या मूव कर रहा है?
Electric charges मूव कर रहे हैं, और उससे के neighborhood में हमने एक magnetic compass रख दिया था, और हमने notice किया कि जैसे ही उस वायर से करेंट फ्लो करें, वैसे ही मेरा magnetic compass deflect करें इससे क्या prove हुआ था? कि moving charges जो हैं, ये produce करते हैं magnetic field अब, किसी विद्वान ने ऐसा पूछ लिया, कि क्या इसका उल्टा possible है, क्या इसका reverse possible है, reverse बोले तो reverse बोले तो कि मान लो moving charges के बदले में अगर मैं moving magnets रख दू तो क्या magnetic field के बदले में electric field produce होगा यानि कि क्या moving magnets electric field produce कर सकते हैं interesting question इसने और इस सवाल का जवाब है yes, ऐसा produce करना possible है in fact, electromagnetic induction में हम यही पढ़ेंगे कि किस तरह से electric current induce होगा या फिर electric current generate होगा magnetic field को vary करने से, magnet को move कर आ रहे हैं, बोलने का मतलब magnetic field को change कर रहे हैं, magnetic field को vary करके हम किस तरह से electric current को produce करते हैं, उसे ही हम कहते हैं electromagnetic induction, तो प्यारे बच्चों मैंने अभी अभी क्या बोला था, मैंने बोला था कि कुछ experiments थे, जहां से EMI के concept की की शुरुआत हुई किसके एक्सपेरिमेंट फैररडी जी ने कुछ एक्सपेरिमेंट किये थे बट चलो देखना तो बनता है कि ऐसे कौन से महान एक्सपेरिमेंट से वेल महान एक्सपेरिमेंट तो थे ही तभी उसमें से एक इतना यूजफुल कंसेप्ट इलेक्ट्रो मैग्नेटिक इंडॉक्शन के जैसे यूजफुल कंसेप्ट की शुरुआत हुई तो फैरडी ने कुछ तीन एक्सपेरिमेंट किये थे हम एक करके देखेंगे तो सबसे पहले देखते हैं फैरडी फर्स्ट एक्सपेरिमेंट फैरडी जी ने क्या किया उन्होंन आपने ले लिया एक मैगनेट बार मैगनेट जो इस तरह का दिखता है अगर देखो तो इसमें ना हमेशा बार मैगनेट पर देखोगे यह स्टैंडर्ड होता है कि आधा रेड कलर का होता है आधा ब्लू कलर का तो जेनरली एज़ अ कन्वेंशन यह रेड वाला साइड इस न उस coil के पास जा रहा था वैसे वैसे जो galvanometer है वो deflect कर रहा था राइट, इसका मतलब क्या है, गल्वानोमेटर डिफलेक्ट कर रहा था, मतलब उस कॉयल के थूँ करेंट फ्लो हो रहा था, जैसे ही उन्होंने मैगनेट को स्टेशनरी कर दिया, मतलब मूव नहीं कर रहा है, जैसे लेके आ रहे थे दूर से पास, डिफलेक्ट हो रहा था जैसे इसको रोक दिया, तो deflection भी वहाँ पर रुख गया, galvanometer deflection शो नहीं कर रहा था, यानि कि current flow नहीं कर रहा है, जैसे इस magnet को दूर लेके जाने लगे, इस magnet को दूर लेके जाने लगे, तो galvanometer deflection शो नहीं कर रहा है, डिफलेक्ट कर रहा है बट ऑपोजर डिरेक्शन में कर रहा है तो आप देखो यहां से क्या पता चल रहा है साफ-साफ यह बात दिख रही है कि मैगनेट के मूव करने से इस कोईल में करेंट इंडूज हो रहा है मतलब मूविंग मैगनेट जो है यह क्या प्रोडूज कर उन्होंने क्या किया इसी मैगनेट को कुछ इस तरह से रख दिया कि उसका साउथ पोल कोई की तरफ फेस करें और उसके बाद इस मैगनेट के साउथ पोल को कोई के पास लेते गए तुम्होंने क्या देखा गल्वानोमीटर में डिफ्लेक्शन हो रहा है जैसे इसका मूवमेंट रोक दिया मैगनेट का वहाँ डिफ्लेक्शन भी रुग गया इसको दूर लेके गए तो डिफ्लेक्शन ओपोज़र डिरेक्शन में होने लगा है ना interestingly उन्होंने ये भी notice किया कि इस magnet को हम जितना तेजी से move कर रहे थे galvanometer में deflection भी उतना ज्यादा हो रहा था यानि कि हम जितने तेजी से magnet को move करते हैं coil में current उतना ज्यादा induce होता है तो बच्चों कुल मिला के ये जितने भी observation थी तो observation से क्या पता चल रहा है कि coil और magnet के बीच का relative motion है इन दोनों के बीच का relative motion है उस relative motion की वज़े से इसे कोईल में करेंट इंडियूज हो रहा है फैरडे का दूसरा एक्सपेरिमेंट इसमें फैरडे जी ने कुछ खास चेंज नहीं किया था जस्ट बार मैगनेट को रिप्लेस कर दिया एक कोईल से टिकेट बट यहां पर भी ऑब्जर्वेशन काफी सिमिलर है जैसे ही हम उस कोईल को हमारा जो एग्जिस्टिंग कोईल था लेट्स से जो एग्जिस्टिंग कोईल था देट इस सीवन जो नया कोईल हमने जैसे दूर लेके जा रहे थे, deflection opposite direction में हो रहा था, जैसे जैसे इसको रोक दे रहे थे, तो deflection भी रुक जा रहा था, right, तो हमारे observations काफी similar थे, तो यहां से भी हमें क्या बता चाला, कि दो coils के बीच का जो relative motion है, उस relative motion की वाज़े से इस coil में induce हो रहा है, current, अब देखेंगे, Faraday का तीसरा experiment ही, इसका setup हमने दो coils ले लिये, C1 और C2, C1 को हमने connect किया हुआ है, है गैलवानोमीटर से C2 को हमने कनेक्ट किया हुआ है एक बैटरी से थ्रू टापिंग की टापिंग किसे कहते हैं मतलब इट्स लाइक एक ऐसा की है समझ लो उसको ऐसे करके प्रेस किया तो आपका पूरा सर्किट जो है वह कंप्लीट हो जाएगा यानि कि सर्किट से करेंट फ्लो करने लगेगा जैसे ही हटा दिया तो फिर वह करेंट उपसर किट हो जाएगा वह कंप्लीट नहीं होगा तो उसे हम कहते हैं टापिंग की तो इस तरह का सेट अप लिया अब यहां पर ध्यान देने वाली बात यह है C1 और C2 कोईल में से कोई भी move नहीं कर रहा है, दोनों कोईल stationary है, ठीक है, अब हम क्या करने वाले हैं, हम उस tapping key के help से, उस tapping key को हमने press कर दिया, जैसे ही press कर दिया, तो मेरा circuit complete हो गया, C2 कोईल वाला जो circuit है, वो complete हो गया, और उस समय interestingly हम क्या notice करेंगे, कि जो मेरा galvanometer है, वो deflection शो करता है, लेकिन momentary, जैसे ही press किया, galvanometer deflection शो किया, जैसे ही release कर दिया, galvanometer ने, ने फिर से deflection show किया, लेकिन अगर हमने उस tapping key को press करके ही रख दिया, long press कर दिया, press करके बैठे हुए हैं, तो क्या हो रहा है कि मेरा galvanometer deflection show नहीं कर रहा है, मतलब इस case मेरा galvanometer deflection तभी show कर रहा है, जब हम या तो उस tapping key को press कर रहा है, या release कर रहे हैं, मतलब जिस दोरान मेरा circuit जो है open circuit से close circuit में जा रहा है, या close circuit से open circuit में आ रहा है, उस समय के लिए ही मेरा C1 call, कोईल के थ्रू करेंट फ्लो कर रहा है वह उसी समय के लिए जो गेलवानोमीटर है वह डिफ्लेक्शन शो कर रहा है अब यह एक बहुत इंटरेस्टिंग ऑब्जर्वेशन था ठीक है इस ऑब्जर्वेशन से हमें में यह पता चला कि करेंट इंडियूज होने के लिए दोनों कोईल के बीच का जो रिलेटिव मोशन है वह एक आप सोड यूट रिक्वायरमेंट नहीं है मतलब एक पोषण होना चाहिए नहीं ऐसा जरूरी नहीं है अगर दोनों कोईल स्टेशनरी है तब भी ऐसा पॉसिबल है कि एक कोईल में इंडूज़ करेंट आ जाए तो ये तीन Faraday के सीरीज में experiments थे और इन तीनो experiments के उपर base करके ही Faraday's law of electromagnetic induction दिया गया था तो बच्चो इससे पहले कि हम Faraday's law of electromagnetic induction को discuss करें बहुत ज़रूरी है कि आप अपने आपको परिचित करा लो magnetic flux के साथ absolutely क्योंकि magnetic flux का एक बहुत बड़ा role है electromagnetic induction के concept में तो magnetic flux होता क्या है तो अगर definition की बात करें तो magnetic flux होता है product of average magnetic field and the perpendicular area into which it penetrates समझ आया बहुत जादा नहीं तो जैसे electricity में हम बात करते थे electric flux की जो होता था E.A मतलब electric field का dot product area vector के साथ उसे तरह यहाँ पर magnetism में हम बात करते हैं magnetic flux की जिसे हम denote करते हैं phi b से जो छोटा वाला सबस्क्रिप्ट में b है वो b ये denote करता है कि ये flux magnetic flux है so phi b mathematically is equal to b.a b और a magnetic field vector और area vector का dot product है तो 2 vector quantities का dot product होता है वो क्या होता है वो scalar quantity होता है इसलिए magnetic fluxic scalar quantity है mathematically बात करें तो phi b is equal to b.a यानि कि b a cos theta ये theta क्या है angle between magnetic field vector and area vector अरिया vector की जब भी बात होती है मैं हमेशा इस बात पर stress डालती हूँ कि area vector आम तोर पर हम सोचते हैं कि area तो मतलब area है, scalar quantity है लेकिन area vector की जब हम बात करते हैं तो उसका direction क्या होगा so area vector का direction हमेशा perpendicular to the area होता है जैसे अगर मैं इस area की बात कर रही हूँ तो इसका magnitude तो इसका जितना भी area है वो है, but इस area vector की अगर मैं बात करूँ तो इसका direction क्या होगा, perpendicular to this area, ठीक है तो बात समझ में आ गए, तो यानि की यहाँ पर यह जो theta है B, A, cos, theta में जो theta है वो theta किसके किसके बीच का diagonal एंगल है मैं एक फील्ड वेक्टर और एरिया वेक्टर के बीच का एंगल है क्लियर है ओके अब बात करते हैं यूनिट की ऐसा यूनिट की बात करें तो ऐसा यूनिट होता है वेबर अधर यूनिट में मैक्सवेल एक पॉपुलर यूनिट है तो बच्चा लोग सिचुएशन कुछ ऐसा है कि आपके पास एक बड़ा सा सर्फेस है और उस सर्फेस के ऊपर जो मैगनेटिक फील्ड की वाल्यू है वह अलग-अलग जगह पर अलग-अलग वाल्यू है ठीक है इसे मान लो एक डी एवन एरिया में इसकी वैल्यू बीवन डी एटू एरिया एरिया में इसकी वैल्यू है बीटू डी ए थ्री एरिया में इसकी वैल्यू है बी थ्री एंड सो आन मतलब अलग-अलग जगह पर मैगनेटिक फील्ड की वैल्यू अलग-अलग है तो ऐसे केस में अगर हमें इस पूरे सरफेस का मैगनेटिक फ्लक्स खालना हो तो क्या होगा तो हम क्या करेंगे उसके इसमें हम कहेंगे बीवन डॉट डी ए वन उस पर्टिकुलर इरिया का फ्लक्स हो गया प्लस बीटू डॉट डी ए टू मतलब ए टू एरिया का फ्लक्स हो गया प्लस बीटी डॉट डी ए थ्री एंड यानि कि हम करते हैं summation of Bi.Dai, Bi बोले तो कोई भी, किसे भी particular area का जितना magnetic field है, dot product उस particular area का जितना भी area है, और उसको हम summation कर देंगे for that entire surface. तो देखेंगे सबसे पहले Faraday's first law of electromagnetic induction, तो पहला law यह कहता है कि an EMF is induced whenever the amount of magnetic flux linked with the circuit changes. मतलब किसी भी coil के अंदर EMF induced तब होगा EMF induced होगा तो current induced होगा तो किसी भी coil में current induced तब होगा जब उससे linked magnetic flux जो है वो change होगा अब Faraday के experiment के साथ इसको relate करने की कोशिश करते हैं अब Faraday के experiment में जब हम magnet को magnet के north pole को जब हम coil के पास ला रहे थे magnet को आप पास लाओगे तो जो magnetic field line लाइन से वह ज्यादा बढ़ेंगे उस कोईल के थ्रू टाइट मैगनेट को कहीं दूर रख दोगे मतलब कोईल है दिल्ली में और मैगनेट है बुंबई में तो क्या होगा फ्लक्स का क्या होगा कम होगा रहेगा क्योंकि उसका जो मैगनेटिक इसके नॉर्थ पोल को तो क्या हो रहा है जो मैगनेटिक फील्ड लाइन यहां से निकल रही है वह उस कोईल के सर्फेस के जो magnetic flux है वो भी increase हो रहा है, increase हो या decrease हो, magnetic flux change हो रहा है, right, magnetic flux जहां change हो रहा है, वहाँ current induce हो रहा है, और current induce जहां हो रहा है, वहाँ galvanometer deflection show कर रहा है, टिक उसे तरीके से, जब इसे magnet को मैं दूर लेके जाती हूँ, तो क्या हो रहा है, number of magnetic field lines come over, तो magnetic flux कम हो रहा है लेकिन वही कम हो या basic magnetic flux change तो हो रहा है चुकी change हो रहा है तो क्या हो रहा है current flow हो रहा है उस circuit में, current induced हो रहा है circuit में, galvanometer deflection show कर रहा है, लेकिन opposite direction में, तो बच्चो Faraday's first law ने ये बताया, कि magnetic flux के change होने से EMF induced होगा, पर सवाल ये उठता है कि कितना EMF induced होगा, उस induced EMF का magnitude कितना होगा, ये बताया Faraday's second law ने, तो Faraday's second law ये कहता है, कि magnitude of induced EMF is equal to the time rate of change of magnetic flux, flux, मतलब magnetic flux time के साथ साथ जिस तेजी से change हो रहा होगा, वो बताएगा कि EMF कितना induce होगा, अगर इसे हम Faraday के experiment से relate करें, तो हमें याद होगा, हमने क्या देखा था, कि magnet को जब हम ज्यादा तेजी से move कर रहे थे, तो क्या हो रहा था, मेरा galvanometer का deflection ज्यादा हो रहा था, जब चेंज हो रहा है वह बताता है कि इंडियूज इए में कितना होगा तो इसे हम बात में लिख सकते हैं कि इंडियूज इए में इस इक्वल टू माइनस डी फाइब आईडी अब यहां पर आ जाता है एक बहुत बड़ा सवाल कि यह माइनस साइन क्यों माइनस साइन क्या शो कर रहा है वेल तो माइनस साइन के अगर मैं बात करूं तो यह यह कहना चाहिए कि यह जो यह में इंडियूज होता है जिसके वजह से बाद में इंडियूज करेंट पिक्चर में आता है इनका जो डिरेक्शन होता है वह इस तरीके से होता है कि वो flux के इस change को oppose करता है मतलब flux के change की वज़े से ही वो induced EMF आया है लेकिन वो induced EMF अपना direction ऐसा रखता है कि वो change in flux को oppose करे समझ आया?
नहीं आया ज़्यादा समझ नहीं आया right? लेकिन ये और अच्छे से हम detail में समझेंगे जब हम discuss करेंगे lens law थोड़ी देर में discuss करेंगे lens law तो tension मतलब अभी के लिए आप ये समझ लो कि ये minus sign ये बताता है कि EMF का जो direction है और change in flux का direction है ये दोनों एक दूसरे के opposite है अब मालो एक ऐसा situation आता है जिसमें एक coil है जिस coil में n number of turns है the moment किसी coil में n number of turns है हर turn के साथ जो associated magnetic flux है वो तू तना ही है change in flux जो है वो हर turn के साथ तू तना ही है तो ऐसे situation में जो मेरा induced EMF होगा that will be equal to minus n दिफ या बाई डी टी, तो change in magnetic flux जो है, वो भी n times हो जाएगा, क्योंकि हमारे पास कितने turns हैं, n ऐसे turns हैं, right, तो इससे आप यह भी कह सकते हो, कि induced EMF को अगर आपको बढ़ाना है, तो आप क्या कर सकते हो, यह एक आसान तरीका है, कि coil के जो number of turns हैं, उसे आप बढ़ा दो, त प्रवाइट प्रवाइट प् इस तरफ घूमता है देट इस क्लॉक वाइज और घड़ी के कांटे के ओपोजर डिरेक्शन में जब कोई घूमता है देट इस एंटी क्लॉक वाइज या फिर कांटर लॉक वाइज ओके ठीक है अब जो कि मैं कह रही थी कि मालों आपको कभी कहीं पर एक कोईल दिख गया जिसमें करेंट मूव कर रहा है एंटी क्लॉक वाइज मतलब यूज अब यह जो मैं दिखा रही हूं डिरेक्शन इसको try करते रहो ठीक है तो मान लो एक coil में anti-clockwise direction में current move कर रहा है अब आप क्या करो अपना right hand rule लगाओ right hand लो अब current anti-clockwise में move कर रहा है तो सारे fingers को anti-clockwise में curl कर दो अब आपका thumb किधर show कर रहा है आपकी तरफ point कर रहा है तो thumb जो है ये basically किसका direction बता रहा है magnetic field का ठीक है हमें क्या पता है magnetic field lines north to south जाती है उनका direction अगर magnetic field का direction यह है, इसका मतलब यह north से originate हो रहे है magnetic field lines, which means कि यह वाला जो मेरा coil का face है, this face is behaving like a north pole. मैं समझाना ये चाहरी थी कि कभी कहीं पर भी अगर एक coil दिखे जिसमें current anti-clockwise में move कर रहा है तो आप हमेशा समझ लो कि वो वाला coil का जो face है that face of the coil will behave like north pole और इसका एक बहुत ही प्रसिद्ध, बहुत ही पॉपुलर memory tip है, जो आपने अपने text books में भी देखा होगा, एक n लिखावा रहता है, और n के दोनों ends को यूँ घुमा दिया जाता है, तो वो anti-clockwise घुमता है, इससे हम यह याद रख सकते हैं, कि north pole मतलब anti-clockwise, मतलब किसी भी coil में, अगर anti-clockwise current move कर रहा है, मतलब वो वाला face of that coil is behaving like a north pole, and obviously इसका reverse भी true होगा, यानि कि अगर किसी coil में current clock, लॉक वाइस मूव कर रहा है तो वह वाला फेस जो है उस कोईल का देट विल बिहेव लाइक असाउट पॉल्स इन यह आप देखो एस के दोनों एंड्स को अगर आप यूज घुमा दोगे तो वह लॉक वाइस डिरेक्शन में मूव करता होता है विच रिमाइंड वाज की साउथ पोल मतलब क्लॉक वाइस डिरेक्शन में करेंट लेकिन साउथ पोल और क्लॉक वाइस डिरेक्शन में यह सच है क्या राइट हैंड रूल लगा कर देखें देख लो किस पर डर लगता है तो तो current मान लो एक coil में move कर रहा है clockwise direction में, मतलब इस direction में, तो right hand rule में जैसे ही लगाओंगी, तो मेरा देखो thumb इधर point कर रहा है, यानि कि magnetic field का direction यह है, यानि कि यह वाला magnetic field है, यानि कि यह वाला face क्या है, north pole है, यानि कि जो face को मैं देख रहे हूँ इधर से, that is the south pole, correct.
क्योंकि यहाँ पर मैं जिस face की बात कर रही हूँ, that is the face which I am seeing, जैसे जब counter clockwise move कर रहा था, तो मैं यह वाला face देख रही थी, तो यह face behave कर रहा था north की जग़ा, इसलिए देखो magnetic field lines north से निकल के आ रहे थे, जब मैं ऐसे देख रही हूँ, तो मैं मैं तो यह वाला फेस देख रही हूँ रेट बट मैगनेटिक वीडिट लाइन पीछे की तरफ जा रहे हैं यानि कि जिस फेस को मैं देख रही हूँ इधर वेट फेस इज साउथ पूल ठीक है क्लियर हो गया यह इस वेरी इंपोर्टेंट तो अब शुरू करेंगे लेंच कि induced EMF की polarity कुछ ऐसी होती है such that जो induced current का direction हो वो magnetic flux के change को oppose करता है समझ आया? नहीं आया थोड़ा समझ आया? अच्छे से समझेंगे अब देखो जहां induced EMF है coil में इस induced EMF से क्या होगा?
एक induced current आएगा in fact उस coil में induced current होता है तब ही तो galvanometer आपको deflection शो करता है अब सवाल है यहाँ पर Lenz law जो है यह हमें बताता है कि इस induced current का direction कैसा होगा तो उसका जवाब Lenz Law देता है ये बोलके कि induced current का direction ऐसा होगा ताकि ये magnetic flux के change को oppose करें मतलब यार हमने पढ़ा था कि magnetic flux में change होता है तब ही induced current produce होता है, अब हम पढ़ रहे हैं कि induced current अपना direction ऐसे रखता है ताकि वो magnetic flux के उस change को oppose कर सके, तो इसका मितलब कहानी कोई ऐसी है कि जिसने पैदा किया हमने उसी को oppose कर दिया, ये induced current को पैदा किसने किया, change in flux, but ये induced current किसको oppose कर रहा है, change in flux, जिसने इसको इसको प्रोड्यूज किया उसी को यह ऑपोज करते हुए अपना डिरेक्शन रखता है ठीक है अब इसको अच्छे से समझेंगे ठीक है कैसे फैरडी के एक्सपेरिमेंट के थूप ठीक है फैरडी के एक्सपेरिमेंट में हमने क्या किया था एक कोई लिया था जो गल्वानोमीटर से कनेक्टेड था एक बार मैगनेट लिया था ठीक है और बार मैगनेट का जो नॉर्थ पोल था उसको हम क्या कर रहे थे उसको हम कोई के पास लेकर जा रहे थे जैसे हम इसके नॉर्थ पोल को कोई के पास लेकर ले रहे थे तो क्या हो रहा था नंबर आफ मैगनेटिक लाइन उसको एक इतना थ्रू इंक्रीज हो रहे थे जिसकी वजह से magnetic flux इंक्रीज हो रहा था जिसकी वजह से magnetic flux इंक्रीज हो रहा था change in flux उसकी वजह से क्या हो रहा था coil में induced current आ रहा था जिसकी वजह से galvanometer deflection शो कर रहा था यहां तक की कहानी हमें पता है ठीक है ओके अब current का direction कैसा होगा current का direction ऐसा होगा कि वो इस flux का जो increase है इसको oppose करें current को produce किसने किया increase in flux ने अब ये current कैसे direction में produce होगा? Such that flux जो है increase होने की बजाए decrease हो. ठीक है?
अब आप खुछ सोच के देखो, अगर ये magnet यू पास move करता चला जाएगा coil के, तो क्या होगा? Flux तो बढ़ता ही चला जाएगा. तो मेरा induced current जैसे इसमें produce होने लगा coil में, तो ये induced current क्या चाहेगा?
कि भाई ये magnet मेरे से दूर जाला जाएगा. अगर इस magnet को इस coil से दूर जाना है, तो दोनों के बीच में repulsion होना चाहिए. Repulsion का बहुत... होता है जब लाइक पोल्स होते हैं इस मैगनेट का यह नॉर्थ पोल है अगर इस कोईल का यह फेस भी नॉर्थ पोल की तरह बिहेव करें तभी उसी केस में दोनों के बीच में रिपल्शन होगा और यह मैगनेट इससे दूर जा जाएगा है ना तो अब इस कोईल के फेस को नॉर्थ पोल होने के लिए इस कोईल में करेंट किस डिरेक्शन में फ्लो करना चाहिए अभी-अभी पड़ाता नॉर्थ पोल एन मतलब एंटी क्लॉक वाइज अब्सॉल्यूटली तो इसका मतलब इंडियोस करेंट का डिरेक्शन कैसा होना चाहिए anti-clockwise spot on समझ आया कैसे हम decide करते हैं कि induced current का direction क्या होगा बिल्कुल क्लियर हो गया, अमेजिंग, तो चलो दूसरा एक्सिसाइस भी ट्राइ करते हैं, अब मैंने बोला कि ठीक है, एक काम करते हैं, अब मान लेते हैं, मेरा दूसरा सिचुएशन है, सिचुएशन ही दूसरा है, कि मैं इस मैगनेट को कॉयल से दूर लेके जा रही हू� ठीक है दूर लेकर जा रही हूं तो क्या हो रहा है नंबर आफ मैगनेटिक लाइन से स्कॉल के तुरू कम हो रहे हैं मैगनेटिक फ्लक्स कम हो रहा है तो डिक्रीज इन फ्लक्स की वजह से इस कोईल में इंडूस्ट करेंट है ठीक है अब इस इंडूस्ट करेंट का ड ताकि यह डिक्रीज इन फ्लक्स को ऑपोज कर सके यानि कि इंडियोस्ट करेंट का डिरेक्शन कुछ ऐसा होगा कि इसका जो फ्लक्स है यह इंक्रीज होने लगे फ्लक्स इंक्रीज कब होगा जब यह मैगनेट इस करीब आएगा आएगा मैंने कोई के करीब कर आएगा जब दोनों के बीच में एट्रैक्शन होगा मैंने का यह वाला नॉर्थ पोल है इसको कौन एट्रैक्ट कर सकता है साउथ पोल तो एट्रैक्शन तभी हो सकता है जब इस कोई का यह वाला फेस साउथ पोल की तरह बिहेव करें साउथ पोल मतलब करेंट इन ट्रॉक वाइज डिरेक्शन तो इस सिचुएशन में यहां पर जो इंडियोस करेंट होगा वह क्लॉक वाइज डिरेक्शन में इंडियोस होगा अ Clear है?
I hope with this, किसी को कोई doubt नहीं है, lens law समझने में, लेकिन हमारा सवाल अभी भी वही है, कि यार ये बहुत अजीब बात है, कि जिसने induced current को पैदा किया, induced current ने उपड़ा जाएगा, उसी का oppose कर दिया, magnetic flux increase हो रहा था, तब ही तो induced current बना था, लेकिन induced current इस direction में बना था, कि वो magnetic flux को घटाते जला जाए, तो ये opposition क्यों, ऐसा opposition क्यों करता है induced current, इसे समझते हैं मान लो थोड़ी देर के लिए बिल्कुल थोड़ी देर के लिए ही ये बात मानना है कि let's say कि induced current जो है वो change in flux को oppose नहीं करता है मान लेते हैं अभी थोड़ी देर के लिए तो थोड़ी ही देर के लिए हम ये मान लेते हैं कि भाई जैसे जैसे हम इस magnet के north pole को coil के पास लेके आते हैं तो हम मान लेते हैं कि current जो है वो clockwise produce हो रहा है मतलब induced current का direction clockwise है हमने ये सरफ मान लिया अभी के लिए चुकी इंडूज करेंट क्लॉकवाइस डिरेक्शन में है ठीक है उसका मतलब है कि इस लूप का फेस कैसे बिएव कर रहा है साउथ पोल की तरह यह मेरा नॉर्थ पोल है तो क्या होगा इनके बीच में ट्रैक्शन बढ़ेगा तो मेरा यह इसके पास जाता जाएगा अगर यह इसके पास ही जाता जाए तो क्या होगा नंबर ऑफ मैगनेटिक फील्ड नोएं टू एट राइट क्योंकि मतलब अगर यह बढ़ता ही चला जाएगा एनर्जी तो भाई इतनी एनर्जी आएगी कहां से लॉ ऑफ कंजर्मेशन ऑफ एनर्जी नाम की भी कोई चीज होती है हाई कि नहीं तो इतनी एक्स्ट्रा एनर्जी कहां जाएगी करें समझ रहे हो बात को तो इसलिए जैसे मतलब इज लाइक कैसे समझाओ इज लाइक लेटर सपोस्ट कि आप बहुत पैसे खर्च करते हो ठीक है आप बहुत पैसे खर्च करते हो तो आप हर दिन जो है सौ रुपए खर्च कर रहे हो हर दिन, ठीक है, every day you are spending 100 rupees, ठीक है लेकिन आप कुछ कमा नहीं रहे हो, आप हर दिन सरव सोर उपे खर्च कर रहे हो, हर दिन, सोर उपे आज, सोर उपे कल, फिर सो, दो सो, तीन सो, चार सो, पान सो, हर दिन के साथ आपका सो सो उपे और खर्च होता जा रहा है, अब मालो आपके पापा ने आपको जितना भी pocket money लास्ट में जाके क्या होगा, मतलब there is no more fund with you, right, so this can't go on, लेकिन अगर ऐसा हो कि ठीक है, आप हर दिन 100 रुपए खर्च करते हो, लेकिन आप हर दिन 100 रुपए या 200 रुपए कमाते भी हो, उस case में क्या होगा, एक तरफ आप खर्च कर रहे हो, दूसरे तरफ आप पैसे ला र यहां पर भी है अब यह जो induced current produce हो रहा है अगर वो induced current change in flux को oppose नहीं करेगा तो हमारा जो law of conservation of energy है ना वो law ही violate हो जाएगा which is practically not possible तो इसलिए हम देखते हैं कि जो हमारा induced current produce होता है उसका direction ऐसा होता है कि वो change in flux को oppose करे और यही बहुत important इसी बात को बताया था किसने lens law ने तो चलो बच्चो कुछ ऐसे situations देखते हैं ठीक है तो सबसे बहला situation के तोर पर हम यह example लेते हैं let's say कि एक magnetic field है, cross जब भी रहता है इसका मतलब है magnetic field नीचे की तरफ है, मतलब जो भी plane है उस plane के नीचे की तरफ है, या पीछे की तरफ है इस case में, ठीक है और यहाँ पर है यह orange color का एक loop है, जो let us say कि velocity v के साथ इस magnetic field के अंदर enter कर रहा है ठीक है यह मेरा सिचुएशन है अब मुझे बताना है क्या मुझे तो भाई यही टॉपिक पर बात करना है कि जो इंडूज्ड करंट होता है यह हमेशा ऑपोज करता है चेंज इन फ्लॉक्स है तो इस सिचुएशन में देखते हैं क्या होता है अब जैसे ही यह लूप जो है मैगनेटिक फील्ड के अंदर घुस रहा है तो मैगनेटिक फ्लॉक्स क्या increase होगा obviously क्योंकि magnetic field के अंदर घुस रहा है तो number of magnetic lines भी बढ़ जाएंगे, right? तो as a result इसका magnetic flux बढ़ेगा, ठीक? तो मतलब as this loop enters जो magnetic flux है that increases है ओके हमने अभी-अभी क्या पढ़ा कि भाई या चेंज इन फ्लक्स जैसे ही होता है तो करेंट इंडूज हो जाता है अब मैगनेटिक फ्लक्स बढ़ रहा है मतलब चेंज तो हो रहा है ना भाई तो मैगनेटिक फ्लक्स इंक्रीज होने की प्रवाद से क्या होगा होगा इंडूज करेंट अ अब वही एहम सवाल कि इस induced current का direction क्या होगा?
अब देखो यहाँ पर इस magnetic flux के change होने की वज़े से जो induced EMF generate हो रहा है या जो induced flux generate हो रहा है उसका direction कैसा होगा? या कि यह मैगनेटिक फ्लॉक्स इंक्रीज ना हो बल्कि यह डिक्रीज हो राइट क्योंकि मैगन कॉज क्या है यहां पर मैगनेटिक फ्लॉक्स का इंक्रीज होना तो जी इंडूज टीम फाइड जो इंडूज करेंट है वह उस चेंज को ऑपोज करेगा यानि कि वह तो देखो यहाँ पर क्या है existing magnetic flux नीचे की तरफ था मतलब magnetic field नीचे की तरफ था अगर मैं इसे और जादा अगर induced flux भी नीचे की तरफ ही होगा तो क्या होगा यह बढ़ेगा मतलब let us suppose नीचे की direction में 10 Tesla था अभी नीचे की direction में और तुमने 5 Tesla लगा दिया उसका direction कैसा होगा, उपर की तरफ होगा, इसके opposite, मतलब भाई तु नीचे जा रहा है 10, मैं तुझे उपर 5 खीच के ले आओगा, मतलब मैं तुम्हें oppose करूँगा, correct, तो induced flux का direction अगर upward है, तो आप मुझे बताओ correct, तो यहाँ पर इस induced current का direction हो जाएगा anti-clockwise ठीक है तो इसे एग्जांपल से थोड़ा आईडिया लगा कि कैसे लेंस लॉक के बेसिस पर हम डिटरमाइन कर सकते हैं कि भाई डिरेक्शन क्या होगा इंडूस करेंट का ठीक है एक एग्जांपल और लेते हैं मतलब इसी सिचुएशन को मान लेते हुए हम अब एक ऐ एक्सांपल लेंगे जिसमें लूप जो है वह मैगनेटिक फिल्ड से बाहर जा रहा है तो चलो अब हमने सिचुएशन को थोड़ा सा पलट दिया अब हमने क्या कि हमने बोला लूप जो है फिल्हाल मैगनेटिक फिल्ड के अंदर है और यह मैगनेटिक फिल्ड से बाहर निकल रहा है विद वेलोसिटी वी ठीक है ओके तो जब यह मैगनेटिक फिल्ड से तो magnetic flux यहाँ पर decreases, अब भाई decrease हो चाई, increase, change in flux तो हो रहा है, change in flux हो रहा है, तो क्या induce होगा, current induce होगा, ठीक है, सवाल वही है, इंडूज़ करेंट का डिरेक्शन क्या होगा ठीक है तो यहां पर देखो क्या हो रहा है मैं नेटिक फ्लक्स डिक्रीज हो रहा है तो जो इंडूज़ एमएफ यह इंडूज़ करेंट होगा उसका एम क्या होगा इस चेंज को ऑपोज करना यानि कि वह चाहेगा कि तो magnetic flux को बढ़ाने के लिए यह क्या करेगा magnetic flux का जो direction है field का जो direction है वो downward है यह बोलेगा कि मुझे जो है ना इसको और बढ़ाना है तो यानि कि we will continue to give more magnetic field downward में ही जैसे downward अगर पहले 10 Tesla था और 5 देते हैं और 10 देते हैं right ताकि magnetic flux और increase हो तो इसलिए induced flux का direction हो जाएगा downward downward अगर induced flux है right hand rule रगाओ देखो चारो fingers किधर कर लो रहे हैं क्लॉक वाइस हो रहे हैं इसका मतलब इंडियोस करेंट का डिरेक्शन हो जाएगा क्लॉक वाइस कर दो ठीक है, तो इन दोनों examples से हमें थोड़ा बहुत idea लग गया, कि lens law को कैसे apply करते हैं हम different situations पे, तो बच्चों, अभी तक हमने देखा कि induced current का direction पता करने के लिए हम use करते हैं lens law का, इसके अलावा भी एक और rule है, जिसे हम कहते हैं Fleming's right hand rule, Fleming's right hand rule से भी हम induced current का direction पता कर सकते हैं, हाला कि lens law is always preferred, तो चलो इसी बहाने Fleming's right hand rule भी देख लेते हैं, ठीक है, तो हम example के साथ समझेंगे, उससे पहले देख लो कि Fleming's right hand rule कहता क्या है, Fleming's right hand rule कहता है कि आप अपना right hand लो, उसको इस pattern में arrange करो, ताकि आपके जो ये तीनों, thumb, first finger और middle finger जो है, ये तीनों एक दूसरे से, से यू परपेंडिकुलर एरेंज्ड हो ठीक है यह कहता है कि आपका यह जो थम है यह आपको बताता है डिरेक्शन ऑफ मोशन पार्टिकल जिस डिरेक्शन में जा रहा है उसका मोशन बताता है थम जो फर्स्ट फिंगर है वह बताता है फिर फील्ड का डिरेक्शन ठीक है और जो मिडल फिंगर है वह बताता है करेंट का डिरेक्शन तो मतलब अगर आपको मैगनेटिक फील्ड का डिरेक्शन पता है और अगर आपको वह कोई या वह पार्टिकल किस डिरेक्शन में मूव कर रहा है वह पता है तो आप करेंट का डिरेक्शन निकाल सकते हो ठीक है तो चलो एग्जांपल के साथ देखेंगे तो हम हमारा क्रॉस है ठीक है और यह मेरा एक लूप है जो वेलोसिटी के साथ इसके अंदर जा रहा है अभी थोड़ी देर पहले हमने इसी situation को lens law के help से देखा था कि induced current का direction क्या होगा यहाँ पर उसी example को देखेंगे Fleming's right hand rule से तो चलो मैं अपना right hand उठाती हूँ अब अच्छे से करते रहो ये अपने आप से अभी जैसे देखो velocity का direction इधर है ठीक है तो सबसे पहले velocity मेरा कौन सा finger बताएगा मेरा thumb बताएगा velocity so this is my thumb तो यानि कि thumb को मुझे velocity के साथ लाइब करें अलाइन करना पड़ेगा ठीक है ओके तो थम को मैंने इधर कर दिया लाइन देखो मेरा थम जो है वह वेलोसिटी के तरफ अलाइन है अच्छा मैगनेटिक फील्ड बताएगा मेरा फर्स्ट फिंगर लेकिन मैगनेटिक फील्ड तो इस प्लेन के अंदर है तो डिरेक्शन नीचे की तरफ आ रहा है तो इसका मतलब यह जो लूप है इस लूप में इधर करेंट इस डिरेक्शन में फ्लो करेगा कर दो बात समझ में आई? तो इस direction में flow करेगा मतलब current कैसे flow करेगा? यूं, यूं, ऐसे ऐसे flow करेगा and that is what?
ऐसे ऐसे flow करना is anti-clockwise तो current यहाँ पर anti-clockwise direction में flow करेगा and पिछले बार जब हमने lens lock के help से direction determine किया था तब भी हमने देखा था कि induced current का direction anti-clockwise था अब दूसरा वाला example देखते हैं, तो चलो बच्चो अब देखते हैं दूसरा situation, जहाँ पे ये magnetic field है, अब मेरा loop अंदर से बाहर की तरफ जा रहा है, ठीक है, तो मैं अपना right hand लेती हूँ, और देखो velocity, velocity कौन सा वाला finger बताएगा मुझे, thumb, तो देखो thumb बता रहा है कि ये ज magnetic field पीछे की तरफ, thumb जो है वो velocity की तरफ, तो मेरा जो middle finger है, वो उपर की तरफ दिखा रहा है, यानि कि जो current का direction है, वो इधर होगा, current जो है वो इधर move करेगा, ठीक है, तो इसका मतलब ये current कैसे flow करेगा, ऐसे flow करेगा, right, which is what, which is clockwise, तो यानि कि इस case में induced current का direction होगा clockwise तो मैं एक बार दुबारा बता रही हूँ कि हाला कि flaming's right hand rule भी एक तरीका है जिससे हम induced current का direction निकाल सकते हैं बट आपको जब भी भी induced current का direction निकालना हो तो ज़्यादा effective तरीका lens law ही होता है तो चलो बच्चों कुछ examples लेते हैं और induced current के concept को थोड़ा और मजबूत करते हैं तो हमारा example number 1 Let's say a closed loop is held stationary between the north and south poles of Perth परमनेंट मैगनेट्स एंड वे होप टू जनरेट एलेक्ट्रिक करेंट बाय यूजिंग वेरी स्ट्रांग मैगनेट्स मतलब यह जो कोई है जिसको हमने मैगन और साथ पोल की बीच में रखा हुआ है क्या इस कोईल में हम करेंट जनरेट कर सकते हैं बहुत स्ट्रांग मैगनेट्स का यूज करके तो चोड़ो एंड ऑफिस लेड आंसर इस नो हम नहीं कर सकते हैं करेंट इंडियोस करेंट इंडियोस कब कब होता है जब मैगनेटिक फ्लक्स चेंज होता है इस केस में चुकी हुआ है कि उस कोईल को हमने बिल्कुल स्टेशनरी रखा हुआ है सो द नंबर ऑफ मैगनेटिक लाइन्स पासिंग थ्रू द कोईल इस जस्ट थे सेम तो मैगनेटिक फ्लक्स जो है उस कोईल के थ्रू उसमें कोई चेंज नहीं हो रहा है इसलिए उसमें कोई करेंट इंडूज नहीं होगा नो मैटर हम कितना भी स्ट्रांग मैगनेट यूज कर लें तो चलो बच्चों अब लेते हैं हम एग्जांपल नं� तो लेट्स है एक ऐसा सिचुएशन है जिसमें हमारे पास दो लूप है एक रेक्टांगुलर लूप है और एक सरकुलर लूप है और ये दोनों ही लूप एक यूनिफॉर्म मैगनेटिक फील्ट रीजन से मूव करके बाहर एक फील्ट फ्री रीजन में जा रहा है और ये आपको बताना यह है कि इन दोनों में से किस लूप में जो इंडूज़ एमएफ होगा वह कॉंस्टेंट होगा तो यह है कि इनमें से कौन सा वह लूप है जिसमें इंडूज़ एमएफ टाइम के साथ साथ चेंज नहीं होगा और कौन सा वह लूप है जिसमें इंडूज़ टाइम के साथ साथ चेंज होगा ठीक है तो चलो देखते हैं सबसे पहले कि सिचुएशन में हो क्या रहा है सबसे पहले तो EMA विंडियूस कब होता है? जब magnetic flux change होता है E is equal to minus d phi by dt फाई क्या होता है? B.A that is B.A cos theta अब flux को change होने के लिए या तो magnetic field change हो या area change हो या फिर theta change हो है न?
तो सबसे पहले बात करते हैं magnetic field की, तो यहाँ पर तो साफ साफ बता दिया गया है कि time independent uniform magnetic field है, तो यानि कि magnetic field का time से कोई लेना देना नहीं है, तो magnetic field का पत्ता कट गया अब बात करते हैं थीटा की, तो थीटा को भी अगर देखा जाये तो थीटा throughout constant है, टाइम के साथ साथ थीटा change नहीं हो रहा है, कैसे? magnetic field का direction पूरा time नीचे की तरफ है, अगर area vector की बात करें, तो loop जो के यूँ जा रहा है, तो इसका जो area vector है, उसका direction भी throughout constant है, तो area vector और magnetic field के बीच का जो angle है, that is, थीटा, वो throughout constant है, तो यानि कि थीटा का भी पत्ता कट किया, तो बचा क्या? area, अब देखो, जैसे जैसे ये loop, magnetic field से बाहर निकल रहा है इसका area change हो रहा है with time क्यों मालो ये एक line है इसके इस तरफ magnetic field है उस तरफ magnetic field नहीं है अमालो ये मेरा loop है जैसे जैसे ये loop magnetic field region से निकल रहा है तो देखो क्या हो रहा है जो इसका area magnetic field के अंदर है वो धिरे धिरे कम हो रहा है यानि कि area जो है वो time के साथ change हो रहा है जो कि area change हो रहा है इसलिए magnetic flux change हो रहा है और इसलिए EMF Induce हो रहा है, तो यहां तक हमें यह समझ में आ गया, कि भाई चाहे circular loop हो या rectangular loop हो, दोनों में ही EMF Induce तो हो रहा है, अब जानना यह है, कि यह जो EMF Induce हो रहा है, क्या यह constant है या नहीं, तो आप खुद बताओ, यह constant EMF है या नहीं, यह इस पर depend करेगा, यह depend करेगा, कि जो DA by DT है, मतलब जो change in area है with respect to time, वो constant है या नहीं, अगर DA by DT constant हो, हुआ तो EMFP constant होगा अगर DA by DT constant नहीं हुआ तो EMFP constant नहीं होगा तो चलो दोनों ही लूप में इसको analyze करते हैं सबसे पहले बात करते हैं rectangular loop की तो let us suppose यह जो rectangular loop है यह magnetic field के region से field free region में जा रहा है तो जब ये इस तरीके से जा रहा है तो हो क्या रहा है अगर देखो तो इसका जो area है वो change हो रहा है with time मतलब जैसे जैसे ये यू मूव कर रहा है देखो इतना area बाहर चला गया फिर इतना चला गया फिर इतना चला गया फिर इतना चला गया तो मतलब ऐसे ऐसे करके धीरे धीरे धीरे धीरे करके ये पूरा area field region से बाहर चला जा रहा है बट यहाँ पर ये जो थोड़ा सा area बाहर जा रहा है हर बार उतना ही area धीरे धीरे बाहर जा रहा है और यह जो piece यहां से आप लोगे they are same रहे इस वज़े से जो DA by DT है area का जो change है time के साथ every time that is constant तो यानि कि rectangular loop के case में induced EMF constant होगा दूसरी तरफ अगर बात करें circular loop की तो मैं अपने घर से ना समान इकठा कर रही हूँ कहां से मुझे rectangular loop मिल जाए और कहां से circular loop so anyways this is our circular loop तो यह circular loop अगर magnetic field region से field free region में जाएगा तो क्या होगा देखो धीरे धीरे करके पहले इतना फिर इतना धीरे धीरे निकलता जा रहा है region से लेकिन यहाँ पे खास बात यह है कि देखो यह वाला area और इसके बगल वाला area बराबर नहीं है तो इसका मतलब है DA by DT जो है वो हर बार constant नहीं है क्योंकि हर फल्ली का जो area है वो अलग है क्यों अलग है because of its shape circle के shape के वज़े से ऐसा है तो इसका मतलब circular loop के case में जो EMF induced होगा वो constant नहीं है तो बच्चों induced EMF के बारे में इतनी सारी बातें की हमने तो अब ये देखते हैं कि कितने methods होते हैं to produce induced EMF जाहिर सी बात है, induced EMF का produce होता है, जब magnetic flux change होता है, magnetic flux यानि कि phi, क्या होता है, b.a, that is b.a cos theta, तो flux जो है, ये तीन चीज़ों पर dependent है, b, a और theta, तो जाहिर सी बात है, कि EMF को produce करने के लिए, एक पहला option हमारे पास यह हो सकता है, कि हम vary कर दे magnetic field को, b को ही change कर दे, दूसरा option हो सकता है, कि हम vary कर दे area को, a को change कर दे, तीसरा option हो सकता है, कि हम orientation को change कर दे यानि कि theta को change कर दे theta किसका orientation है coil का orientation with respect to the magnetic field या तो हम उसी को change कर दे तो इन तीनों में से किसी बे एक को change करके हम induced EMF produce कर सकते हैं तो अब थोड़ा सा और डिटेल में जाक के देखते हैं कि area को vary करके हम कैसे induce EMF produce करते हैं इसे हम थोड़ा डिटेल में इसलिए भी देख रहे हैं कि इस तरह के EMF के लिए एक और term use होता है which is called emotional EMF क्या होता है यह चलो देखें तो सबसे पहले सिचुएशन देख लेते हैं हमारा सिचुएशन क्या है सिन कुछ ऐसा है कि एक मैगनेटिक फील है ठीक है और एक कंडक्टर है हमारे पास एक स्ट्रेट कंडक्टर है लेट से पी क्यू ठीक है और उस वह कंडक्टर जो है वह इस तरीके से मैगनेटिक फील्ड के अंदर यू बूफ कर रहा है ठीक है ओके लेटर सपोस कि उस कंडक्टर का लेंथ है तो जब उसकी मूफमेंट हो रही है एनिवेस बट एल इस फिक्स्ट एल कंस्टेंट ही रह रहा है चेंज क्या हो रहा है जब वो यू यू move कर रहा है तो जो x की value है वो change हो रहा है जब जैसे जैसे वो अंदर आएगा तो x की value change होगी बिल्कुल सही बात है तो अब देखते हैं यहाँ पर हो क्या रहा है तो बात करते हैं magnetic flux की magnetic flux फाई क्या होता है b.a यानि कि b a cos theta यहाँ पर b क्या है b constant है इस movement से conductor की move करने से a की अगर हम बात करें तो a क्या हो जाएगा किसी भी rectangle का का area क्या होता है length into breadth तो यहाँ पे हो जाएगा L into X अब L जैसा कि मैंने बोला constant ही रहेगा X लेकिन vary करेगा theta की अगर हम बात करें तो यहाँ पर हम देखते है magnetic field दिया हुआ है downward direction में अगर यह area का अगर हम देखें जो area vector है उसका भी cos theta की जो value है that is 0 degree जिसके वजह से हमारा cos theta is 1 ठीक है दोनों same direction में है है, okay, यह भी समझ आ गया, तो मतलब कुल मेला कि magnetic flux phi is equal to BLX, अब इसमें B constant है, L constant है, vary हो रहा है, सिर्फ X, अब induced EMF निकालो, induced EMF is minus D5 by DT, तो D5 by DT जैसे ही करेंगे तो मुझे क्या मिलेगा, B into L DX by DT, DX by DT क्या होगा, change in displacement with time, उसे हम क्या कहते हैं, velocity of course, तो EMF is equal to BLV, और इस induced EMF को हम कहते हैं motionnal EMF क्यों?
क्योंकि यह EMF जो induced होता है किसकी वज़े से होता है? motion of the conductor की वज़े से होता है and that's why the name motionnal EMF तो चलो बच्चो देखते हैं पहला सवाल तो question कहता है a small piece of metal wire is dragged across the gap between the pole pieces of a magnet in 0.5 second मतलब magnet के north और south pole के बीच में से एक metal को हमने drag किया गए उस दोनों magnetic field के बीच में the magnetic flux between the pole pieces is known to be 8 into 10 to the power minus 4 Weber ठीक है तो pole pieces के बीच का जो magnetic flux है that is 5B की जो value है that is 8 into 10 to the power minus 4 Weber अब आप सोच रहे होंगे कि मैंने यहाँ पर I क्यों लिखा मतलब initially जब वो metal का जो plate है या जो piece of metal वायर है वह पहले अंदर थी था मतलब उस मैगनेटिक फिल्ड में था फिर उसको क्योंकि क्या बोला गया है ड्राइड एक्रॉस द ग्राप्ट मतलब उनके गैप के बीच में उस मैगनेटिक फिल्ड के थ्रू उसको ड्राग करके बाहर ले गया गया मैगनेट के पोल पीसेस से बाहर लेकर चाया गया तब उसका वह कितना मैगनेटिक फ्लक्स एक्सपीरियंस करेगा जीरो है ना भाई क्योंकि उस मेटल का जो वायर है वह कॉन्सटेंट वह बैठा वन है उसको खींच के हम लोग वहां से ले जा चुके हैं है ना है तो मुझे निकालना क्या है इस टीमेट द ये मेट इंडूज़ इन द वायर अब चुकी फ्लक्स चेंज हो रहा है इनिशल फ्लक्स और फाइनल फ्लक्स अलग है देट मिनट चेंज इन फ्लक्स चेंज इस फ्लक्स है मतलब इंडूज़ टीमेट है ना है फारडेज लॉ के हिसाब से जो induced EMF होता है, that is minus d phi by dt, right, मतलब change in magnetic flux with respect to time, तो यहाँ पर, अब minus तो क्या denote करता है, minus denote करता है सिर्फ direction, है न, तो यहाँ पर क्या हो जाएगा, D5 मतलब final minus initial, final था 0 minus initial था 8 into 10 to the power minus 4, this divided by DT, कितनी time में ये change हुआ, question में दिया हुआ है 0.5 seconds, so this divided by 0.5, so this comes out to be 16 into 10 to the power minus 4 volts. तो इतना EMF induced हुआ तो चलो देखें अगला सवाल So problem 2 कह रहा है कि A 1 meter long metallic rod is rotated with an angular frequency of 400 radian per second about an axis normal to the rod passing through थ्रू इट्स वन एंड तो हमारे पास एक इस तरह का रॉड है जिसका देखो एक एंड फिक्स है और दूसरे एंड को हम इस तरीके से रोटेट कर रहे हैं ठीक है यह रेड वाला डॉट शो कर रहा है उस रॉड का फिक्स टेंड ओके अ the other end of the rod is in contact with a circular metallic ring a constant and uniform magnetic field of 0.5 tesla parallel to the axis exists everywhere तो magnetic field देखो ये जो cross cross बना हुआ है that actually denotes the magnetic field तो जो magnetic field यहाँ पर exist कर रहा है हर जगा uniformly calculate the EMF developed between the center and the ring तो center और ring के बीच में तो एक ring जो है इस पे लगा हुआ है हुआ है तो उसके बीच में कितना यह में इंडियोस होगा क्या यह में इंडियोस होगा बिल्कुल होगा क्यों कौन से कंसेप्ट से याद करो मोशनल यह में पढ़ा था हमने राइट जैसे एक कंडक्टर था उसको हम जैसे-जैसे मूव कर रहे थे तो क्या हो रहा था एरिया चेंज हो रहा था एरिया चेंज हो रहा था तो फ्लक्स चेंज हो रहा था फ्लक्स चेंज हो रहा था तो पर कौन-कौन सी वैल्यूज दी हुई है तो देखो क्या दिया है अ rod का length दिया हुआ है, which is 1 meter, so length of the rod is given as 1 meter, और क्या दिया हुआ है, angular frequency, omega जो है, ये दिया हुआ है, 400 radian per second, और क्या दिया हुआ है, और दिया हुआ है magnetic field, यानि कि b की value दी हुई है, 0.5 tesla, ठीक है, ये तीन चीज़ें मुझे दी हुई है, और मुझे निकालना क्या है, induced EMA, EMF की value clear है?
ok, अब हम उल्टा calculate करते हैं, भाई induced EMF निकालना है, induced EMF क्या होता है, क्या-क्या चीज़ें हमें पता है induced EMF के बारे में, एक तो हमें पता है कि induced EMF क्या होता है minus d5 by dt जो इसका generic definition है इसके अलावा इस तरह के situation में emotional EMF वाले situation में d5 by dt की value क्या आती है blv यह भी आता है blv निकाला था ना हमने emotional EMF so EMF का एक और तरीका निकालने का क्या होता है blv से देखो magnetic field यहाँ पे दिया हुआ है l की value dv है v यहाँ पे क्या है यह जो v है this v is linear velocity बट मुझे यहाँ पर क्या दिया हुआ है यह ओमेगा क्या है इस एंगुलर वेलोसिटी है ना एंगुलर वेलोसिटी से काम नहीं चलेगा हमको लिनियर वेलोसिटी निकालना है कैसे निकालेंगे लिनियर वेलोसिटी देखो अब इस रॉड पे फोकस करते हैं रॉड का जो यह वाला एंड है ना यह जो एंड है यह एंड हमेशा फिक्स्ट है है ना तो यानि कि इस एंड में इसकी लिनियर वेलोसिटी हमेशा जीरो है वो वाला point तो move नहीं कर रहा है, वो वाला end तो move नहीं कर रहा है, लेकिन जो दूसरा वाला end है, यानि कि ये वाला जो end है, इस end में इसकी velocity कितनी है, कैसे निकालते हैं, जब कोई भी object ऐसे circular path में move करता है, तो velocity किसी भी point पर क्या होता है, r ओमेगा, जहाँ पर r उसका radius है, अब यहाँ पर radius कितना है, इसकी value तो l है, तो यानि कि इस end पे linear velocity is l ओमेगा, ठीक है, तो अब considering these two facts, अगर हम average linear velocity निकाले, average linear velocity क्या हो जाएगा, एक तरफ value है 0, दूसरे तरफ value है L omega, दोनों का average निकालो, यानि कि यह हो जाएगा L omega by 2. निकल गया, तो यानि कि अब हमने V की value भी निकाल ली, amazing, तो चलो अब निकालते हैं induced EMF, तो induced EMF क्या हो जाएगा, BLV, तो B की value दी हुई है 0.5, L की value दी हुई है 1 meter, और V की value दी हुई है L omega by 2, यानि कि L into omega is 400 by 2, So, induced EMF will be equal to फोल्ड्स ठीक है बात समझ में आ गई सबको फ्लियर है ओके सुपर फिर क्या तो चलो देखते हैं प्रॉब्लम नंबर थ्री तो problem number 3 कह रहा है कि use Lenz's law to determine the direction of induced current in the situations described by the figure. Situation कुछ ऐसा है कि a wire of irregular shape is turning into a circular shape. ठीक है जैसे देखो यहाँ पर पहले wire जो है वो ऐसे irregular shape का था यह वाला जो shape दिख रहा है.
और बाद में यही वाला wire जो है एक circular shape में change हो रहा है, ठीक है, so during this change क्या हो रहा है, कौन-कौन सी obvious चीज़ें हमें दिख रहे हैं, during this change एक तो area बहड़ा है, right, देखो इस वाले loop का area सिर्फ इतना ही है, चेके इतना एरिया था बट जैसे ही यह सर्कुलर लूप का फॉर्म लिया तो इसका एरिया काफी बढ़ गया करेक्ट एरिया बढ़ गया इसका मतलब क्या हुआ तो मैं लिखते रहती हूं साथ-साथ तो यहां पर क्या हो रहा है जैसे ही यह ट्रांसफॉर्मेशन हो र है तो इस transformation के दौरान area increases area अगर increase हो रहा है इसका मतलब जो flux है that is phi b that also increases right flux क्या होता है b.a तो अगर ये बहर रहा है area अगर बढ़ रहा है तो flux भी बढ़ेगा फ्लक्स जहां change हुआ वहाँ पे क्या होगा induced EMF होगा induced EMF है तो induced current है induced current का direction कैसा होगा यही सारी चीज़ें हमारे दिमाग में आती है अब बात करते हैं induced current के बारे में अब भाई फ्लक्स मेरा चेंज हो रहा है तो उसकी वज़े से induced current आया सवाल यह उठता है कि इस induced current का direction क्या होगा Lenz law कहता है कि induced current का direction वैसा होगा ताकि वो अपने cause को oppose करें इस induced current को produce करने वाला cause क्या है? increase in flux, है ना? इगर induced flux उपर की तरफ होगा, तो बाकी चारों fingers anti-clockwise turn कर रहे हैं, तो induced current का direction होगा, वो होगा anti-clockwise. उसी सवाल का एक दूसरा पहलू भी है मतलब एक दूसरा पार्ट है बेसिकली दूसरा सिचुएशन है पहले हमने एक irregular shape से उस loop को circular shape में ले कर गए थे अब हम देखेंगे कि वो जो circular loop था हमारा ये देखो ये जो circular loop था अगर ये वाला circular loop जो है चेंज हो जाए एक इस तरह का narrow straight wire में तो मतलब अब क्या हुआ? सरकुलर लूप से ये बन गया है एक narrow straight wire.
अब बच्चों खुद सोचो कि जब ये transformation होगा तो मेरा area क्या होगा? Area घट रहा है. साफ साफ दिख रहा है वहाँ पर?
तो इस change के दोरान area decreases. जब area घट रहा है तो magnetic flux जो है वो भी घट रहा है चुकि magnetic flux में change आ रहा है तो current induce हो रहा है इस induced current का direction कैसा होगा direction कुछ ऐसा होगा ताकि इस change in flux को ये oppose कर सके मतलब induced current का direction कुछ ऐसा होगा ताकि flux जो है वो मेरा decrease ना होके बलकि increase ग्रीज होने लगे तो यहां पर देखो एक्सिस्टिंग जो फ्लक्स का डिरेक्शन है जो मैंने टिक फील्ड का डिरेक्शन है उसमें रिकॉर्ड ने यानि कि अपवर्ड है तो इसका मतलब इसको मैं और बढ़ाना चाहती हूं तो मतलब इसका डिरेक्शन और बढ़ेगा इसका मतलब है कि जो इंडूज्ड फ्लक्स का डिरेक्शन होगा अ वो किस तरफ होगा? Upward. क्योंकि हम Induced Flux को बढ़ाना चाह रहे हैं.
तो अगर Induced Flux उपर की तरफ होगा, तो Right Hand Rule के हिसाब से मेरे बाकी सारे fingers Anti-Clockwise Curl कर रहे हैं, which means कि Induced Current का direction क्या होगा? Anti-Clockwise. सुपर तो अब शुरू करते हैं हम हमारा अगला टॉपिक विजिस इंडक्शन तो काफी देर से हम एक्शन इंडक्शन की तो बात कर रहे थे हम यही कह रहे थे कि एमएफ इंडूज हो रहा है करेंट इंडूज हो रहा है किसलिए इंडूज हो रहा था करेंट या एमएफ change in magnetic flux तो अब induction में हम सीधे साफ शब्दों में इसी बारे में बात करेंगे कि induction का मतलब क्या होता है current production in a coil एक coil में current produce हो रहा है due to change in magnetic flux in इन इटसेल्फ और इन अनादर कोईल दोनों पर सब्सक्राइब एक पॉइंट प्रोड्यूज हो रहा है क्यों रहा है चेंज इन मैगनेटिक फ्लॉक्स कहां पर हो रहा है वह चेंज इन मैगनेटिक फ्लॉक्स हो सकता है उसी कोईल में हो रहा हो हो सकता है किसी पड़ोसी कोईल में हो रहा हो बट इन एनी केस इस वाले कोईल पर करेंट इंडूज हो रहा है और इसे ही हम इंडॉक्शन कहते हैं तो बेस्ट ऑन द फैक्ट कि यह जो चेंज इन मैगनेटिक फ्लॉक्स है यह उसी कोईल में हो रहा है या पड़ोसी वाले को� प्राटर ग्राइस कर सकते हैं सेल्फ इंडक्शन एंड म्यूच्वल इंडक्शन ठीक है तो यह कहानी समझो को इस तरह से है कि तुमने पढ़ाई करी तुम्हारे नंबर आए ठीक है तो देट मींस पढ़ाई भी तुमने करी नंबर भी तुम्हारे ही आए तो तो दोनों चीजें सेम कॉयल में हो रही है लेकिन अगर पढ़ाई करी बट नंबर तुम्हारे आए झाल मतलब आपने exam के hall में क्या किया मुझे क्या पता, मतलब it is like जो बगल में बैठा था, वो पढ़ाई करके आया था, बट number आपके आगे, so that is mutual induction, so jokes apart, mutual induction का मतलब है कि पडोसी वाले coil में magnetic flux का change है, उस change की वज़े से इस वाले coil में current produce हो रहा है, so that is mutual induction, और यही जो property होती है, इसे हम कहते है inductance, इसलिए आप देखोगे अधिकतर जगर self inductance, mutual inductance, ये वाले, terms ज़्यादा use होते हैं अब यार बात चाहे self induction की हो या mutual induction की हो किसी भी case में हम क्या देखते हैं कि जो magnetic flux होता है वो हमेशा किसके proportional होता है current के जितना magnetic flux उतना current या जितना current उतना magnetic flux अब कई बार क्या होता है कि आपके पास एक ऐसा coil होता है जिसमें n number of turns होता है तो उस case में जो magnetic flux है वो क्या हो जाता है n phi और वो n phi भी proportional है तो एन फाइल यह जो टर्म है ना इसके लिए कई बार हम एक टर्म यूज करते हैं विजिस कॉल्ड फ्लक्स लिंकेज तो अब देखो यहां से हमें क्या देख रहा है कि जो फाइल है वह करेंट के प्रोपोर्शनल है इस प्रोपोर्शनलिटी को अगर इक्वैलिटी प्रोपोर्शनलिटी को हम कहते हैं कोफीशियंट ऑफ सेल्फ इंडक्शन या फिर सेल्फ इंडक्टेंस इसे हम जेनरली डिनोट करते हैं कापिटल L से तो यानि कि आप कह सकते हो कि फाई is equal to L I where L is the self inductance ठीक है यह एक scalar quantity होता है इसका unit होता है हेन्री जिसे हम capital H से denote करते हैं यह depend करता है on geometry of the coil and इसका मतलब self inductance की कहानी कुछ ऐसी है कि हमारे पास अगर एक single isolated coil हो उस coil में emf induce होता है किसकी वज़े से due to change in magnetic flux Change in magnetic flux किसकी वज़े से हो रहा है?
Due to varying current in the same coil उसी coil में varying current की वज़े से change in magnetic flux हो रहा है जिसकी वज़े से उसी coil में EMF induced हो रहा है इसे हम कहेंगे self induction Mathematically अगर देखा जाएँ तो let's say इस coil में n number of turns है तो इसका flux linkage हो जाएगा n phi which is proportional to the current i तो इसे हम लिख सकते हैं n phi is equal to li तो ये जो constant of proportionality l है इसे हम कहेंगे self inductance अब दूसरा सवाल यहाँ आता है कि यह जो induced EMF है यह कितना होगा induced EMF मतलब induced EMF की magnitude कितनी होगी तो हमें already Faraday's law से पता है कि induced EMF is given by minus d phi by dt तो यहाँ पर phi बोले तो flux linkage तो इसे हम क्या लिख सकते हैं E is equal to minus d by dt of n phi अब उपर वाले expression को ध्यान में रखते हुए d by dt of n फाई को हम क्या लिख सकते हैं d by dt of li लिख सकते हैं बिल्कुल लिख सकते हैं अब l तो constant है तो l बाहर आ जाएगा तो हम लिख सकते हैं l di by dt तो induced EMF कितना हो जाएगा minus l di by dt और हमेशा की तरह minus क्या detect कर रहा है minus सिरफ ये बता रहा है कि direction जो है वो opposite है मतलब ये जो induced EMF है ये अपने cause को oppose करता है तो चलो अब हम देखते हैं कि अगर हमारे पास एक long solenoid हो, मतलब जिस solenoid का length long solenoid है, मतलब उसका length काफी बड़ा है, ऐसे solenoid का self-inductance कितना होगा? So we find that the self-inductance of a long solenoid is given by mu0n2. a into l यहाँ पर mu0 क्या है permeability of free space जिसकी value होती है 4 pi into 10 to the power minus 7 n जिसे हम small n से denote करते हैं that is number of turns per unit length यहाँ पर बहुत बार बच्चे mistake करते हैं उन्हें लगता है n is total number of turns जो की होता नहीं है अधिकतर जगह पर जो notation होता है capital n is used for total number of turns small n is used for number of turns per unit length एक ही अगर हम बात करें तो it is cross sectional area, यह जो solenoid का एक-एक जो turn है, एक-एक जो circle है, उसका cross sectional area, and L of course is the length of the solenoid. अब मान लो, अगर ऐसा कोई situation होता है, जब हम उस solenoid को भर देते हैं, किसी ऐसे material से, जिसकी relative permeability काफी ज्यादा है, for example, soft iron, जिसका permeability, रिलेटिव परमियाबिलिटी काफी ज्यादा है तो उस केस में हमारा यह जो सेल्फ इंडक्टेंस का वैल्यू है यह स्लाइटली परमियाबिलिटी भी पिक्चर में आ जाएगा तो चलो बच्चों अब देख देख लेते हैं कि किस तरीके से हम एक लॉन सोलेनोइड के लिए सेल्फ इंडक्टेंस को कैलक्यूलेट करते हैं ठीक है तो मान लो यह हमारा एक लॉन सोलेनोइड ठीक है इस लॉन सोलेनोइड का जो लेंथ है विडियो इसका जो क्रॉस सेक्शनल एरिया है विडियो ए लेंथ तो आप समझ रहे हो लेंथ आफ द सोलेनोइड क्रॉस सेक्शनल एरिया मतलब एक एक जो राउंड घूम रहा है उसका क्रॉस सेक्शनल एरिया वेटिस ए इसके अलावा लेटर से कि इसका जो number of turns per unit length है, please note this is number of turns per unit length, ये है small n, ठीक है, number of turns per unit length, मतलब total number of turns, अगर capital N है, तो total number of turns per unit length, that is number of turns per unit length, number of tons per unit length which is small n ठीक है यहां तक बात समझ में तो यानि कि इस relationship से हम कह सकते हैं कि जो capital n है that is equal to small n into l ठीक है अब मान लेते हैं कि इस सोलेनॉइड के थ्रू जो करेंट फ्लो कर रहा है देट इज आई ठीक है तो अगर इस सोलेनॉइड के थ्रू आई करेंट फ्लो कर रहा है तो जो मैगनेटिक फ्लक मैगनेटिक जो फील्ड होगा एसोशियेटेड विद द सोलेनॉइड वो कितना हो जाएगा, बताओ कितना हो जाएगा magnetic field mu 0 n i, अब देखते हैं हम जहाँ पर ये small n है, n पे ध्यान देना है, small n हमेशा क्या होता है, number of turns per unit length, लेंथ ठीक है तो इसको टोटल नंबर ऑफ टर्न से कंफ्यूज नहीं होना है टोटल नंबर ऑफ टर्न से पिटल एन है नंबर ऑफ टर्न से पर यूनिट लेंथ स्वाल एन ठीक है तो अब देखते हैं लिंक फ्लक्स कि अगर हम बात करें अभी हम लिंक फ्लक्स की बात कर रहे थे है कि नहीं तो जो लिंक फ्लक्स होगा वह कितना हो जाएगा कापिटल एन इंटू फाइबी अब हम इसकी बात कर रहे थे कि कापिटल एन इंटू फाइबी इसकी बात हम कर रहे थे तो कापिटल एन यह टो number of turns है, अभी अभी बताया कि total number of turns को हम क्या लिख सकते है, small n into l, phi b that is magnetic flux, क्या होता है magnetic flux, magnetic flux होता है magnetic field into area, यही होता है, तो इसको क्या लिख सकते है n into l, magnetic field की जगह हम लिख सकते है mu 0 n i into a, ठीक है, यानि कि इसको हम लिख सकते है mu 0 n square l i, यहां तक क्लियर है ठीक है अभी थोड़ी देर पहले हमने क्या देखा था कि यह जो एन फाइबी होता है यह किसके बराबर होता है लिंक फ्लक्स जो होता है यह क्या होता है डिरेक्टली प्रोपोर्शनल टू द करेंट डिरेक्टली प्रोपोर्शनल को जब हम इक्वालिटी जो L है that is equal to N n φाई b divided by i, यहाँ तक कोई doubt, यहाँ तक सब clear है, अच्छा अब n φाई b की जगह हम यह लिख सकते हैं, बिल्कुल लिख सकते हैं, तो लिख डालो, यह हो जाएगा mu 0 n square li a divided by i, तो अब यह i और i cancel हो जाएगा, तो यानि कि यहाँ पर self inductance will be equal to mu 0 n square la, ठीक है तो यह आ गया हमारा expression for self-inductance of a long solenoid जहां पर हम consider करते हैं कि it is a long solenoid of length L अब अगर मान लो कि यही वाला solenoid जो है इसके अंदर अगर कोई ऐसा material फिल किया होगा हुआ हो जिसकी अपनी एक परमिया बिलिटी हो या जिसकी लेट से रिलेटिव परमिया बिलिटी हो म्यू आर उस केस में क्या होगा उसमें उस केस में एक छोटी सी चीज सिर्फ बदल जाएगी यहाँ पर जो ये परमिया बिलिटी और फ्री स्पेस है ये सिर्फ बदल जा रुप बदल जाएगी ठीक है मान लो for example इसी का modification करते हैं कि अगर मान लेते हैं कि ये कोई material से filled है filled by a material ठीक है तो अगर मान लो कि ये जो है कोई ऐसे material से filled है जिसकी relative permeability कितनी है mu r है ठीक है तो उस case में क्या होगा क्या होता है relative permeability relative permeability मतलब permeability of the material divided by mu 0 यानि कि म्यू की जगह हम क्या लिख सकते हैं, म्यू आर, म्यू नौट, लिख सकते हैं, बिलकुल लिख सकते हैं, तो यहाँ पर भी वही चीज होगी, अब देखो यहाँ पर क्या है, यह जो म्यू नौट है, इस म्यू नौट के बदले में यहाँ पर क्या आ जाएगा, म्यू तो इस तरीके से हम निकालते हैं self-inductance of a long solenoid.
अब यह जो self-induced EMF है, इसे back EMF भी कहा जाता है. back EMF क्यों? क्योंकि जिस coil के अंदर self-induced EMF होता है, यह induced EMF है, क्यों होता है change in magnetic flux की वजह से change in magnetic flux क्यों होता है varying current की वजह से right तो मतलब उसी coil के अंदर EMF induce होता है और वही EMF change in current को oppose करता है ऐसा कुछ कुछ कहानी चलते रहता है इस वजह से उसको हम बैक यह मैप भी कहते हैं बैक यह मैप की खास बात यह होती है यह सेल्फ इंडियोस्ट यह मैप की खास बात यह होती है कि इट ऑपोजिस्ट थे चेंज इन करेंट क्योंकि चेंज इन करेंट यह जो इंडियोस्ट यह मैप है यह चेंज इन करेंट को अपने करता है ठीक है तो करेंट को जो है ना अ अपना existence बनाए रखने के लिए current has to do work against back EMF इस back EMF के against current को काम करना पड़ता है and this work done is stored as magnetic potential energy अब बहुत से बच्चों को थोड़ा confusion हो गया यार कौन किसके against है समझी नहीं आया एक कहानी से समझते हैं let us suppose कि आप जो है खुब सारा junk food खाते हो इधर उधर से कहीं से भी तला हुआ fried items वगरा खाते हो खाते हो उससे क्या होता है आपका हेल्थ खराब होता है तो खराब खाना आप ही खा रहे हो और हेल्थ खराब आप ही का हो रहा है ठीक है अग्रीड ओके अब यह जो जंक फूड आप खा रहे हो ना इट इस गोइंग एगेंस्ट यॉर हेल्थ यह आपके हेल्थ के एगेंस्ट जा रहा है तो अब इस हेल्थ को रिस्टोर करने के लिए आपको काम करना पड़ता है आपको वर्क करना पड़ता है कैसे जैसे जॉगिंग जैसे रनिंग जैसे योगा जैसे एक्सरसाइज यह सब सब काम करना पड़ता है रही तो कुछ ऐसी ही कहानी यहां पर सेल्फ इंडियूज़ डीएमएफ की भी है पहले तो जो सेल्फ इंडियूज़ डीएमएफ है यह उसी के ऑपोज में जाता है जिसने इसको बनाया है अब जैसे जंक फूट जो है यह हेल्थ खराब कर देता है है कि नहीं बैक यह में वाली बात हुई ठीक है तो वहां भी ऐसी हो रहा है भी सेल्फ टीम एफ क्या कर रहा है चेंज इन करेंट को यह ऑप्पोर्ज कर रहा है लेकिन आपका बॉडी बोल रहा है नहीं भाई हेल्प तो जरूरी है मुझे हेल्प रिस्टोर करना है करेंट भी बोल रहा है कि भाई नहीं मुझे कुछ तो करना है तो इसकी तरह जो हमारा जो करेंट है ना वह भी कुछ काम करता है इन गेंस्ट द सेल्फ इंट्यूज़ टीम एफ एंड वर्क आपके पास एक सरकिट है जिसमें करेंट आई है ठीक है तो यह जो वर्क डन होगा यह कितना होगा यह मैफ इंटू करेंट यह मैफ इस बेसिकली दें इंडूज़ एम एफ इंटू आई ठीक है तो अगर मैं रेट ऑफ वर्क डन की बात करूं देट इस डी ब्लू बाई डी टी डेट इज इक्वेल टू इंटू आई अग्रीड अमेजिंग अब इस यह मैफ की वैल्यू मैं क्या लिख सकती हूं मैंने already induced EMF के बारे में पढ़ा, EMF can be written as L di by dt, तो चलो लिख डालो, लिख दिया, उसके बाद देखो आपको जो ये expression मिल रहा है, इसको आप दोनों तरफ integrate कर सकते हो आराम से, और जैसे ही आप integrate करते हो, आपको work done is equal to मिल जाता है half Li square, and this is exactly the work which is stored as magnetic potential energy, अब अगर इस expression को हम kinetic energy के, mechanical kinetic energy के expression के साथ compare करें, विच इस हाफ एमवी स्क्वेर तो हम क्या देखते हैं हाफ एलाई स्क्वेर हाफ एमवी स्क्वेर इन दोनों में एल और एम जो है देया राना लॉग इस दोनों सिमिलर रोल प्लेट कर रहे हैं तो यहां पर एम है यहां पर एल क्या है यहां पर एल क्या है एल को हम कहते हैं इलेक्ट्रिकल इनर्शिया तो चलो बच्चों अब discuss करते हैं हम mutual inductance के बारे में mutual inductance जैसे के मैंने बोला था यहाँ पर एक solenoid रहेगा और एक पड़ोसी solenoid रहेगा तो मान लेते हैं कि हमारे पास एक ऐसा system है जिसमें दो long solenoids हैं जो coaxial है मतलब एक ही axis के उपर दो solenoids है जैसे concentric circles होते हैं एक ही center होता है लेकिन एक छोटा circle, एक बड़ा circle, कुछ वैसा ही तो let's say एक solenoid है S1, जिसका radius है R1, जिसका total number of turns है capital N1, जिसका number of turns per unit length है small N1 उसी तरह जो बड़ा वाला बाहर का solenoid है, उसको नाम देते है S2 इसका total number of turns है n2, number of turns per unit length है n2, small n2, और इसका area है a2, ठीक है? यह बातें हो गई clear?
ठीक है? अब let us suppose कि अगर हम S2 में एक current setup करते हैं I2, S2 वाला जो solenoid है, इसमें I2 current चल रहा है, इस current की वज़े से, जो S1 है, इसमें एक magnetic flux experience करेगा, right? तो flux linkage कितना हो जाएगा? जो है गांव इस प्रोपोर्शनलिटी को हटाने के लिए हम एक कंस्टेंट ला सकते हैं तो हम लिख सकते हैं कि यह जो M है capital M is for mutual inductance और यह जो सबस्क्रिप्ट है 1, 2 that shows mutual inductance of 1 with respect to 2 क्योंकि ठीक इसी तरीके से इसका reverse टो रे भी तो चलेगा अगर मान लो मैंने S1 में एक current setup किया I1 तो इस I1 current की वज़े से S2 में एक magnetic flux आएगा तो S2 में जो magnetic flux आएगा that is N2 Phi 2 that will be proportional to I1 so N2 Phi 2 को हम क्या लिख सकते हैं M21 into I1 M21 क्या है mutual inductance of 2 with respect to 1 तो इसलिए mutual inductance के case में it becomes important to say कि ये mutual inductance किसका है किसके respect में किसका mutual induction है with respect to whom या फिर किसकी वजह से है तो इस setup में बच्चों हम ये notice करते हैं कि M12 की value है वो M21 की value के बराबर होती है मतलब 1 की वजह से जो 2 का mutual induction होता है और 2 की वजह से जो 1 का mutual induction होता है ये दोनों बराबर होता है and if we come to the exact value so this M12 or M21 is equal to mu0 N1 N2 into pi R1 square into L तो यहाँ पर mu0 N1 N2 यह तो पता है number of turns per unit length हमने consider किया है pi R1 square देखने वाली बात यह है कि यह जो है pi R1 square क्या है cross sectional area कौन से वाला solenoid का जो solenoid अंदर है तो देखो यहाँ पर R2 का कोई role नहीं है बार वाले solenoid solenoid के radius का कोई role नहीं है, लेकिन अंदर वाले solenoid के radius का role है, तो यह जो expression है, यह तब तक true है, जब तक हम यह assume करते हैं, कि solenoid के अंदर air है, और कुछ नहीं है, लेकिन वहीं अगर solenoid के अंदर, हम किसी ऐसे material से fill कर दे, जिसकी mu R की value, यानि कि relative permeability के value बहुत ज़्यादा है, तो उस case में हमारा mutual inductance का expression है, mu R mu 0, तो बच्चों, यहाँ पर तो हमने एक specific setup की बात की, मतलब हमने basically एक ऐसे setup की बात की जहाँ पर दो coaxial solenoids थे, but in general आपको हमेशा पता होना चाहिए कि mutual inductance की जो value है, यह कई factors पर depend करती है, जैसे कि geometry of the coils, जैसे कि distance between the coils, जैसे कि orientation of the coils.
तो बच्चों, Mutual Inductance में जो Basic Concept है, वो ये कहता है कि अगर हमारे पास दो Coils हैं, C1 और C2, C1 में EMF Induce होगा, अगर C2 के थूँ Current जो है, वो Change Experience करें, ठीक है, मतलब जैसे मैंने बताया था न, कि बई पड़ोस वाले बच्चे, ने घर पे बहुत पढ़ाई की थी, लेकिन हम एग्जाम हॉल में थोड़ी बह थोड़ी बाद knowledge transfer हो गई तो number आपके आ गए right something like that कि change in flux एक coil में हो रहा है तो उसके वज़े से जो current induced हो रहा है वो दूसरे coil में हो रहा है तो मार लो यहाँ पर दो coil से C1 और C2 तो let's say जो यह C1 coil है जो मैंने purple color में बनाया है इसके number of turns है N1 और इसका जो flux इससे associated है that is 5-1 ठीक है तो बोलने का मतलब है कि C1 coil का जो flux लिंकेज है यानि कि n151 जो है ये किसके proportional होगा मतलब c1 का जो change in flux है या इसका जो flux है उसके proportional होगा c2 में जो current flow कर रहा है right so this will be proportional to i2 मतलब जो current coil c2 में flow कर रहा है अच्छा इसी proportionality को जब हम equality में convert करते हैं तो यहाँ पर एक constant आ जाता है जिसे हम m से denote करते हैं और वसी constant को को हम कहते है mutual inductance अब अगर हम ऐसे currents की बात कर रहे हैं जो current time के साथ साथ change हो रहा है तो उस case में mathematically क्या हो जाएगा mathematically यह कुछ ऐसा हो जाएगा d by dt of n1 phi1 is equal to m तो constant है di2 by dt ठीक है यहां तक clear है अच्छा also तो जो induced EMF C1 में होगा, induced EMF in coil C1, यह जो C1 coil है, इसमें जो induced EMF होगा, उसको हम कैसे लिख सकते हैं, let us suppose E1 से हम उसको denote करते हैं तो आप देखो C1 coil का जो induced EMF है C1 मतलब जो purple वाला coil है इसका जो induced EMF है इसका induced EMF इसका जो flux का change है उससे भी तो link होगा हमने थोड़ी ही देर पहले self inductance की भी बात करी थी है ना तो जो हमारा basic induced EMF का concept है उसके हिसाब से induced EMF क्या हो जाएगा d5 by dt 5 की जगह हम यहाँ पे n151 लिखेंगे क्योंकि n number of turns है इन coils के इसे हम यह भी लिख सकते हैं आप देखो ये जो दो मेरे reaction equation आए, equation 1 and equation 2, इसमें कुछ similarity दिख रही है, देखो इसका एक side जो है ना बराबर है, d by dt n1, 5n जो है, वो कुछ नहीं, यही तो है तो यानि कि मैं क्या लिख सकती हूँ, मैं लिख सकती हूँ कि E1 is equal to minus D by DT N1 Phi1 के बदले मैं क्या लिख सकती हूँ, M DI2 by DT अब इस expression को ध्यान से देखो क्या ये expression वही कहानी कह रहा है जो कहानी मैंने इस slide के शुरुवात में कही थी मैंने क्या बोला था कि भाई coil number 1 में जो EMF induced होगा वो किसकी वज़े से होगा coil number में जो करेंट का चेंज हो रहा है उसकी वजह से होगा तो देखो यह एक्सप्रेशन एग्जाइटली वहीं कह रहा है कॉइल नंबर वन में जो यह में इनडूस होगा तो इस यह वन यह किसके प्रोपोर्शनल है डीडी टू बाइडीटी कॉइल नंबर टू में जो कर change हो रहा है विद टाइम तो चलो देखते हैं कुछ सवाल यह रहा हमारा पहला सवाल अ सोलेनॉइड ऑफ लेंथ 50 सेंटीमीटर विद 20 टर्न्स पर सेंटीमीटर एंड एरिया ऑफ क्रॉस सेक्शन 40 सेंटीमीटर स्क्वेयर कंप्लीटली राउंड एनादर को एक जिल सोलेनॉइड ऑफ द सेम लेंथ एरिया ऑफ क्रॉस सेक्शन 25 सेंटीमीटर स्क्वेयर विद 25 टर्न्स पर सेंटीमीटर कोई लाकर क्वेश्चन यह कह रहा है कि हमारे पास दो सोलेनॉइड से जो कि को एक्शन है जैसे एक सोलेनॉइड ऐसे है तो दूसरा जो है उसी है एक्सिस के ऊपर इस तरीके से है, coaxial, देखो, एक्सिस जो है वो दोनों का बराबर है, ठीक है, तो सबसे पहले क्या करेंगे, जितनी भी given चीज़ें आना उनको लिख लेते हैं, जैसे पहले solenoid का length दिया हुआ है 50 cm, which is 50 into 10 to the power minus 2 meter, पहले solenoid का number of turns per unit length दिया हुआ है, which is 20 turns per 10 to the power minus 4 meter square अब बात करते हैं दूसरे solenoid की दूसरे solenoid की अगर हम बात करें तो length जो है उसका भी बराबर है यानि कि length इसका भी 50 to the power minus 2 meter है area of cross section की अगर हम बात करें तो वो है 25 centimeter square तो A2 है 25 to the power minus 4 meter square और दिया हुआ है number of turns per unit length तो आप देखो number of turns यह भी per centimeter दिया हुआ है, तो इनको भी per meter में convert करना पड़ेगा, right, तो यहाँ पे centimeter की जग़ा अगर हम 10 to the power minus 2 करेंगे, तो basically divide हो रहा है, 20 by 10 to the power minus 2, यानि कि 20 into 10 to the power पावर टू देट इस टू थाउजन्ड टर्न पर मीटर उसी तरह यहां पर यह हो जाएगा ट्वेंटी फाइव हंड्रेड टर्न पर मीटर टू तो अब हमने सब चीज को एक ही सिमिलर यूनिट में कन्वर्ट कर लिया है मुझे निकालना है म्यूचुअल इंडक्टेंस ऑफ द सिस्टम अब इस तरह के सिस्टम के लिए हमने म्यूचुअल इंडक्टेंस का एक फॉर्मुला निकाला था जो कि होता है म्यू नॉट एन वन एन टू इन टू एरिया होता है एरिया किसका होता है जो छोटा वाला सोलेनोइड होता है मतलब यह जो अंदर वाला सोलेनोइड है छोटा सोलेनोइड कौन सा वाला है कैसे पता चलेगा आप खुद सोचकर बताओ कौन वाला छोटा सोलेनोइड है कैसे पता चलेगा जिसका area of cross section छोटा है area of cross section इसका छोटा है तो फिर ये जो A2 है that is actually πाई R2 square तो पाई R2 square तो यहाँ पर पर पर प तो यहाँ पे हो जाएगा mu 0 n1 n2 pi r2 square अब इसमें न गरबड़ा मत जाना कि जो formula था उसमें तो pi r1 square था यह सोचो कि वो जो pi r1 square था वो कौन सा वाला r1 था जो अंदर का छोटा solenoid था हमेशा उसका area होता है यहाँ पे इंटू l यह हमारा formula है बस यह r2 वाला ही जो है न यहीं पे बच्चे गलती करने के बच्चों के गलती करने के chances रहते है बहुत कम है म्यून की जगह हम लिखेंगे फॉर पाइड इंटू टेन टू द पावर माइनस सेवन एनवन की जगह हम लिखेंगे एनवन और एन टू की जगह लिखेंगे ट्वेंटी फाइड और टू थाउसेंड पाइड आड टू स्क्वेयर यानि कि एटू की जगह हम लिखेंगे 25 इंटू टेन टू द पावर माइनस फॉर एनवन की जगह हम लिखेंगे एनवन तो दोनों की वैल्यू बरावर ही है तो इसलिए एल की जगह हम लिखेंगे 50 इंटू 10 टू द पावर माइनस टू कैलकुलेट करने पर द वैल्यू कम साउट टू to be 7.86 milli Henry and that's the answer तो चलो बच्चा पाटी देखते हैं problem number 2 two coils have mutual inductance of 1.5 Henry if the current in the primary circuit is raised to 5 ampere in 1 millisecond after closing the circuit what is the EMF induced in the secondary हमने क्या सीखा था mutual inductance के concept में अगर एक coil में current change हो रहा है तो उसकी वज़े से दूसरे coil में EMF induced होता है तो यहाँ पर भी कुछ वैसा ही हो रहा है दिया हुआ है कि mutual inductance जो है यानि कि M की value दी हुई है 1.5 Henry primary circuit की अगर हम बात करें तो इस primary circuit में current जो है वो change हो रहा है कितना change हो रहा है 5 ampere तक पहुँच गया in 1 millisecond तो यानि कि DI by DT की जो value है वो दी हुई है कितना दिया हुआ है 5 ampere divided by 1 millisecond यानि कि 1 into 10 to the power minus 3 second So this is equal to 5 into 10 to the power 3 ampere per second. So let us say ये D I1 है, मतलब जो primary circuit है. तो primary circuit में current change हो रहा है तो primary circuit में current change होने की वज़े से secondary circuit में क्या होगा EMF induced होगा तो secondary circuit में जो EMF induced होगा that is E2 will be इक्वल टू माइनस एम डी आई वन बाई डी टी यह रिलेशन तो हमने पढ़ा था कि भाई सेकेंडरी सर्किट में जो यह में इंडूस होगा वह किस पर डिपेंड करेगा प्राइमरी सर्किट में ग्रेट ऑफ चेंज ऑफ करेंट पर डिपेंड करेगा So this will be equal to M की value दे हुई है 1.5, Di1 by Dt is 5 into 10 to the power 3. So this is equal to 7.5 into 10 to the power 3 volts.
And that's our answer. LearnoHub एक ऐसा फ्री लर्निंग प्लैटफॉर्म जहांपर आपको मिलते हैं विडियो, नोट, NCERT solutions, sample papers and online tests आप सुनिश्चित फ्री ऑफ कॉस्ट इतना ही नहीं लड़ो हफ्ट क्लास 11-12 यूट्यूब चैनल पर चलते हैं फ्री बाच इस फॉर 11 थे एंड ट्वेंट क्लास 11 के बच्चों के लिए अथर्फ बैच मंडे टू फ्राइडे एट फोर 30 पीएम और क्लास 12 के बच्चों इन में चाप्टर की डिटेल्ड एक्स्प्लेनेशंस लाइफ क्लासेस डिटेल्ड में कवर्ड हैं और तो आप आपको आपको आपको आपको बच्चा पार्टी इसी के साथ हम आप पहुंचे हैं इस वीडियो के एंड तक और मुझे पूरी उम्मीद है कि इस पूरे वीडियो को देखने के बाद एलेक्ट्रो मागनेटिक इंडॉक्शन के कॉन्सेप्ट होगी क्रिस्टल क्लियर और अगर ऐसा हुआ है तो कॉमेंट्