इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन

परिचय

• इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन एक महत्वपूर्ण विषय है।
• हर साल यह विषय परीक्षा में महत्वपूर्ण रहता है।
• साल 2020 में केवल 1 सवाल पूछा गया था।

मैग्नेटिक फ्लक्स (Magnetic Flux)

• मैग्नेटिक फ्लक्स एक भौतिक मात्रा है जो किसी सतह के माध्यम से गुजरने वाली मैग्नेटिक लाइन की संख्या को दर्शाता है।
• अगर सतह से अधिक मैग्नेटिक लाइनें गुजर रही हैं, तो फ्लक्स अधिक होगा।
• फ्लक्स को परिभाषित करने का सूत्र:
  • ( \Phi = B \cdot A \cdot \cos(\theta) )
  • जहाँ (B) = मैग्नेटिक फील्ड, (A) = एरिया, (\theta) = मैग्नेटिक फील्ड और एरिया वेक्टर के बीच का कोण।
• यूनिट्स: टेस्ला * मीटर² = वेबर (Wb)

फरेडायस का नियम (Faraday's Law)

• फरेडायस का नियम यह बताता है कि किसी लूप में induced EMF और करंट तब उत्पन्न होते हैं जब मैग्नेटिक फ्लक्स में परिवर्तन होता है।
• यदि किसी लूप में से गुजरने वाला फ्लक्स समय के साथ बदलता है, तो लूप में induced EMF उत्पन्न होगी।
• इसके आधार पर:
  • ( EMF = - \frac{d\Phi}{dt} )
  • यहाँ - का अर्थ है कि induced EMF हमेशा फ्लक्स के परिवर्तन का विरोध करेगा।

लेंज़ का नियम (Lenz's Law)

• यदि कोई परिवर्तन मैग्नेटिक फ्लक्स में होता है, तो induced EMF और करंट फ्लक्स के परिवर्तन का विरोध करने का प्रयास करते हैं।
• अगर फ्लक्स बढ़ रहा है, तो induced करंट इसका विरोध करेगा और फ्लक्स को घटाने की कोशिश करेगा।
• उदाहरण:
  • यदि मैगनेट लूप के पास आ रहा है, तो induced करंट इससे उत्पन्न फील्ड को बढ़ाने की कोशिश करेगा।
  • यदि मैगनेट दूर जा रहा है, तो करंट ऐसे आएगा कि वह फ्लक्स को बढ़ाने की कोशिश करेगा।

EMF और करंट का संबंध

• EMF induced हमेशा फ्लक्स के परिवर्तन की दर के बराबर होती है।
• ( EMF \propto - \frac{d\Phi}{dt} )
• यदि फ्लक्स स्थिर है, तो EMF और करंट शून्य होगा।

उदाहरण और प्रयोग

• प्रयोगों के माध्यम से दिखाया जाता है कि कैसे मैग्नेट के निकट ले जाने से करंट उत्पन्न होता है।
  • एक conducting loop का प्रयोग करके मैग्नेट को घुमाने पर करंट उत्पन्न होता है।
  • यदि मैग्नेट को स्थिर रखा जाए, तो कोई करंट नहीं बनेगा।

निष्कर्ष

• इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन का सिद्धांत यह दर्शाता है कि किस प्रकार मैग्नेटिक फ्लक्स के परिवर्तन से करंट उत्पन्न होता है।
• यह सिद्धांत आधुनिक तकनीक में महत्वपूर्ण है, जैसे कि जनरेटर और ट्रांसफार्मर में।

नोट्स

• हर उदाहरण में करंट का दिशा और प्रभाव समझना महत्वपूर्ण है।
• फरेडायस के नियम के साथ लेंज़ का नियम समझने से वास्तविक जीवन में इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन की प्रक्रियाएं समझी जा सकती हैं।