ফাৰাডেৰ তড়িৎচুম্বকীয় আবেশৰ সূত্ৰসমূহ

ফাৰাডেৰ তড়িৎচুম্বকীয় আবেশৰ সূত্ৰসমূহ#

ফাৰাডেৰ তড়িৎচুম্বকীয় আবেশৰ সূত্ৰসমূহে পৰিৱৰ্তনশীল চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰ আৰু তড়িচ্চালক বল (EMF) বা ভল্টেজৰ উৎপাদনৰ মাজৰ সম্পৰ্ক বৰ্ণনা কৰে। এই সূত্ৰসমূহে বিদ্যুৎ উৎপাদক, ট্ৰান্সফৰ্মাৰ আৰু ইণ্ডাক্টৰসমূহ কেনেকৈ কাম কৰে সেইটো বুজিবলৈ ভেটি প্ৰদান কৰে।

ফাৰাডেৰ প্ৰথম সূত্ৰ: এটা কুণ্ডলীৰ মাজেৰে পাৰ হৈ যোৱা চুম্বকীয় ফ্লাক্স সলনি হ’লে, কুণ্ডলীটোত এটা EMF আবেশিত হয়। এই চুম্বকীয় ফ্লাক্সৰ পৰিৱৰ্তন কুণ্ডলীটোৰ ওচৰলৈ বা দূৰলৈ চুম্বক এটা লৰচৰ কৰি, চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰৰ শক্তি সলনি কৰি, বা চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰৰ সাপেক্ষে কুণ্ডলীটোৰ অভিমুখ সলনি কৰি সৃষ্টি কৰিব পাৰি।

ফাৰাডেৰ দ্বিতীয় সূত্ৰ: আবেশিত EMF ৰ পৰিমাণ চুম্বকীয় ফ্লাক্সৰ পৰিৱৰ্তনৰ হাৰৰ সৈতে প্ৰত্যক্ষভাৱে সমানুপাতিক। অৰ্থাৎ, চুম্বকীয় ফ্লাক্স যিমান দ্ৰুতভাৱে সলনি হয়, আবেশিত EMF তিমান বেছি হয়।

এই সূত্ৰসমূহৰ তড়িৎ অভিযান্ত্ৰিক আৰু প্ৰযুক্তিবিদ্যাত অসংখ্য প্ৰয়োগ আছে। উদাহৰণস্বৰূপে, এইবোৰ বিদ্যুৎ উৎপাদকৰ ডিজাইন আৰু কাৰ্য্যত ব্যৱহাৰ কৰা হয়, যিবোৰে চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰৰ ভিতৰত এটা কুণ্ডলী ঘূৰাই যান্ত্ৰিক শক্তিক তড়িৎ শক্তিলৈ ৰূপান্তৰিত কৰে। পৰ্যায়ক্ৰমী বিদ্যুৎপ্ৰবাহ (AC)ৰ তড়িৎ সংকেতৰ ভল্টেজ সলনি কৰা ট্ৰান্সফৰ্মাৰবোৰেও ফাৰাডেৰ তড়িৎচুম্বকীয় আবেশৰ সূত্ৰসমূহৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে।

ফাৰাডেৰ তড়িৎচুম্বকীয় আবেশৰ প্ৰথম সূত্ৰ:#

এই সূত্ৰয়ে কয় যে তামৰ তাঁৰৰ এটা কুণ্ডলীৰ মাজেৰে পাৰ হৈ যোৱা চুম্বকীয় ফ্লাক্সত যেতিয়াই পৰিৱৰ্তন হয়, তেতিয়া কুণ্ডলীটোত এটা তড়িচ্চালক বল (EMF) আবেশিত হয়। আবেশিত EMF ৰ পৰিমাণ চুম্বকীয় ফ্লাক্সৰ পৰিৱৰ্তনৰ হাৰৰ সৈতে প্ৰত্যক্ষভাৱে সমানুপাতিক।

গাণিতিকভাৱে, ইয়াক এনেদৰে প্ৰকাশ কৰিব পাৰি:

$$ EMF = -\frac{dΦ}{dt} $$

য’ত:

• $EMF$ হৈছে ভল্টত আবেশিত তড়িচ্চালক বল $(V)$
• $Φ$ হৈছে ৱেবাৰত চুম্বকীয় ফ্লাক্স $(Wb)$
• $t$ হৈছে ছেকেণ্ডত সময় $(s)$

ঋণাত্মক চিহ্নটোৱে সূচায় যে আবেশিত EMF য়ে লেঞ্জৰ সূত্ৰ অনুসৰি চুম্বকীয় ফ্লাক্সৰ পৰিৱৰ্তনৰ বিৰোধিতা কৰে।

ফাৰাডেৰ প্ৰথম সূত্ৰৰ উদাহৰণ

ফাৰাডেৰ প্ৰথম সূত্ৰৰ কাৰ্য্যৰ বহুতো উদাহৰণ আছে। ইয়াৰে কিছুমান সাধাৰণ উদাহৰণ হ’ল:

• বিদ্যুৎ উৎপাদক: বিদ্যুৎ উৎপাদকে ফাৰাডেৰ প্ৰথম সূত্ৰ ব্যৱহাৰ কৰি যান্ত্ৰিক শক্তিক তড়িৎ শক্তিলৈ ৰূপান্তৰিত কৰে। উৎপাদকটোৱে এটা ষ্টেটৰৰ ভিতৰত এটা ৰটৰ ঘূৰায়, যিয়ে এটা পৰিৱৰ্তনশীল চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰ সৃষ্টি কৰে। এই পৰিৱৰ্তনশীল চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰই ষ্টেটৰ ৱাইণ্ডিংত এটা EMF আবেশিত কৰে, যিয়ে বিদ্যুৎপ্ৰবাহ এটা বৈ যোৱাত কাৰণ হয়।
• বিদ্যুৎ মটৰ: বিদ্যুৎ মটৰে ফাৰাডেৰ প্ৰথম সূত্ৰ ব্যৱহাৰ কৰি তড়িৎ শক্তিক যান্ত্ৰিক শক্তিলৈ ৰূপান্তৰিত কৰে। মটৰ ষ্টেটৰত তড়িৎচুম্বকৰ এটা শৃংখলা থাকে যিয়ে এটা ঘূৰ্ণনশীল চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰ সৃষ্টি কৰে। এই ঘূৰ্ণনশীল চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰই মটৰ ৰটৰত এটা EMF আবেশিত কৰে, যিয়ে বিদ্যুৎপ্ৰবাহ এটা বৈ যোৱাত কাৰণ হয়। ৰটৰৰ বিদ্যুৎপ্ৰবাহই চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰৰ সৈতে আন্তঃক্ৰিয়া কৰি টৰ্ক সৃষ্টি কৰে, যিয়ে ৰটৰটো ঘূৰায়।
• ট্ৰান্সফৰ্মাৰ: ট্ৰান্সফৰ্মাৰে ফাৰাডেৰ প্ৰথম সূত্ৰ ব্যৱহাৰ কৰি এটা বৰ্তনীৰ পৰা আন এটা বৰ্তনীলৈ তড়িৎ শক্তি স্থানান্তৰিত কৰে। ট্ৰান্সফৰ্মাৰটোৰ তাঁৰৰ দুটা কুণ্ডলী থাকে, এটা প্ৰাথমিক কুণ্ডলী আৰু এটা গৌণ কুণ্ডলী। প্ৰাথমিক কুণ্ডলীটো শক্তিৰ উৎসৰ সৈতে সংযুক্ত থাকে, আৰু গৌণ কুণ্ডলীটো ল’ডৰ সৈতে সংযুক্ত থাকে। প্ৰাথমিক কুণ্ডলীত পৰ্যায়ক্ৰমী বিদ্যুৎপ্ৰবাহই এটা পৰিৱৰ্তনশীল চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰ সৃষ্টি কৰে, যিয়ে গৌণ কুণ্ডলীত এটা EMF আবেশিত কৰে। এই EMF য়ে গৌণ কুণ্ডলীত বিদ্যুৎপ্ৰবাহ এটা বৈ যোৱাত কাৰণ হয়, যিটো তাৰ পিছত ল’ডলৈ স্থানান্তৰিত হয়।

ফাৰাডেৰ প্ৰথম সূত্ৰ হৈছে তড়িৎচুম্বকীয়তাৰ এক মৌলিক নীতি। ইয়াৰ আমাৰ দৈনন্দিন জীৱনত বহুতো প্ৰয়োগ আছে, বিদ্যুৎ উৎপাদকৰ পৰা বিদ্যুৎ মটৰ আৰু ট্ৰান্সফৰ্মাৰলৈকে।

ফাৰাডেৰ তড়িৎচুম্বকীয় আবেশৰ দ্বিতীয় সূত্ৰ:#

এই সূত্ৰয়ে কয় যে আবেশিত EMF ৰ পৰিমাণ চুম্বকীয় ফ্লাক্স লিংকেজৰ পৰিৱৰ্তনৰ হাৰৰ সৈতে সমান। চুম্বকীয় ফ্লাক্স লিংকেজ (λ) ক কুণ্ডলীৰ মেৰৰ সংখ্যা (N) আৰু চুম্বকীয় ফ্লাক্স (Φ) ৰ গুণফল হিচাপে সংজ্ঞায়িত কৰা হয়।

গাণিতিকভাৱে, ইয়াক এনেদৰে প্ৰকাশ কৰিব পাৰি:

$$ EMF = -\frac{dλ}{dt} = -N\frac{dΦ}{dt} $$

য’ত:

• $EMF$ হৈছে ভল্টত আবেশিত তড়িচ্চালক বল $(V)$
• $λ$ হৈছে ৱেবাৰ-মেৰত চুম্বকীয় ফ্লাক্স লিংকেজ $(Wb-turns)$
• $N$ হৈছে কুণ্ডলীত থকা মেৰৰ সংখ্যা
• $Φ$ হৈছে ৱেবাৰত চুম্বকীয় ফ্লাক্স $(Wb)$
• $t$ হৈছে ছেকেণ্ডত সময় $(s)$

উদাহৰণ:

এটা ট্ৰান্সফৰ্মাৰ বিবেচনা কৰক, যিটো তাঁৰৰ দুটা কুণ্ডলীৰে গঠিত, এটা প্ৰাথমিক কুণ্ডলী, আৰু এটা গৌণ কুণ্ডলী। যেতিয়া এটা পৰ্যায়ক্ৰমী বিদ্যুৎপ্ৰবাহ (AC) প্ৰাথমিক কুণ্ডলীৰ মাজেৰে বৈ যায়, ই এটা পৰিৱৰ্তনশীল চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰ সৃষ্টি কৰে। এই পৰিৱৰ্তনশীল চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰই গৌণ কুণ্ডলীত এটা EMF আবেশিত কৰে, যিয়ে তড়িৎপ্ৰবাহৰ এটা প্ৰবাহ সৃষ্টি কৰে। প্ৰাথমিক আৰু গৌণ কুণ্ডলীৰ মেৰৰ সংখ্যাই ট্ৰান্সফৰ্মাৰটোৰ ভল্টেজ ৰূপান্তৰ অনুপাত নিৰ্ধাৰণ কৰে।

ফাৰাডেৰ তড়িৎচুম্বকীয় আবেশৰ সূত্ৰসমূহে তড়িৎ অভিযান্ত্ৰিক ক্ষেত্ৰত বিপ্লৱ সাধন কৰিছে আৰু বিভিন্ন যন্ত্ৰ আৰু ব্যৱস্থাত অসংখ্য প্ৰয়োগ আছে, য’ত অন্তৰ্ভুক্ত হৈছে:

• বিদ্যুৎ উৎপাদক: ফাৰাডেৰ সূত্ৰসমূহ ব্যৱহাৰ কৰি যান্ত্ৰিক শক্তিক তড়িৎ শক্তিলৈ ৰূপান্তৰিত কৰে।
• বিদ্যুৎ মটৰ: ফাৰাডেৰ সূত্ৰসমূহ ব্যৱহাৰ কৰি তড়িৎ শক্তিক যান্ত্ৰিক শক্তিলৈ ৰূপান্তৰিত কৰে।
• ট্ৰান্সফৰ্মাৰ: ফাৰাডেৰ সূত্ৰসমূহ ব্যৱহাৰ কৰি AC শক্তিৰ ভল্টেজৰ স্তৰ সলনি কৰে।
• ইণ্ডাক্টৰ: ফাৰাডেৰ সূত্ৰসমূহ ব্যৱহাৰ কৰি চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰত তড়িৎ শক্তি সঞ্চয় কৰে।

এই সূত্ৰসমূহ তড়িৎচুম্বকীয়তাৰ অধ্যয়ন আৰু প্ৰয়োগত মৌলিক নীতি হৈয়েই আছে, আধুনিক তড়িৎ প্ৰযুক্তিৰ বিকাশত গুৰুত্বপূৰ্ণ ভূমিকা পালন কৰি আছে।

এটা বন্ধ লুপত চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰৰ তীব্ৰতা সলনি কৰা#

এটা বন্ধ লুপত চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰৰ তীব্ৰতা সলনি কৰাটো তড়িৎচুম্বকীয়তাৰ এক মৌলিক ধাৰণা যি বিভিন্ন ক্ষেত্ৰত অসংখ্য প্ৰয়োগ আছে। ইয়াত বন্ধ পৰিবাহী লুপ এটাৰ ভিতৰত চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰৰ শক্তি বা অভিমুখ নিয়ন্ত্ৰণ কৰা জড়িত থাকে, সাধাৰণতে লুপটোৰ মাজেৰে বৈ যোৱা বিদ্যুৎপ্ৰবাহ সলনি কৰি বা বাহ্যিক চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰৰ উপস্থিতিত লুপটো লৰচৰ কৰি ইয়াক সাধন কৰা হয়।

১. ফাৰাডেৰ আবেশৰ সূত্ৰ: চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰৰ তীব্ৰতাৰ পৰিৱৰ্তন নিয়ন্ত্ৰণ কৰা মুখ্য নীতিটো হৈছে ফাৰাডেৰ আবেশৰ সূত্ৰ, যিয়ে কয় যে এটা পৰিৱৰ্তনশীল চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰই বন্ধ লুপ এটাত এটা তড়িচ্চালক বল (EMF) বা ভল্টেজ আবেশিত কৰে। গাণিতিকভাৱে, ইয়াক এনেদৰে প্ৰকাশ কৰিব পাৰি:

EMF = -dΦ/dt

য’ত EMF হৈছে তড়িচ্চালক বল, Φ হৈছে চুম্বকীয় ফ্লাক্স (লুপটোৰ মাজেৰে পাৰ হৈ যোৱা চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰৰ পৰিমাণ), আৰু t য়ে সময়ক প্ৰতিনিধিত্ব কৰে। ঋণাত্মক চিহ্নটোৱে সূচায় যে আবেশিত EMF য়ে চুম্বকীয় ফ্লাক্সৰ পৰিৱৰ্তনৰ বিৰোধিতা কৰে।

২. লেঞ্জৰ সূত্ৰ: লেঞ্জৰ সূত্ৰই আবেশিত EMF আৰু ফলত হোৱা বিদ্যুৎপ্ৰবাহৰ অভিমুখ নিৰ্ধাৰণ কৰিবলৈ এটা অতিৰিক্ত নিয়ম প্ৰদান কৰে। ইয়ে কয় যে আবেশিত বিদ্যুৎপ্ৰবাহটোৱে চুম্বকীয় ফ্লাক্সৰ পৰিৱৰ্তনৰ বিৰোধিতা কৰা দিশত বৈ যায়। অৰ্থাৎ, বিদ্যুৎপ্ৰবাহৰ দ্বাৰা সৃষ্টি হোৱা আবেশিত চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰই মূল চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰৰ পৰিৱৰ্তনৰ বিৰোধিতা কৰে।

৩. প্ৰয়োগ:

ক. বিদ্যুৎ উৎপাদক: বিদ্যুৎ উৎপাদকে চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰৰ তীব্ৰতা সলনি কৰাৰ নীতি ব্যৱহাৰ কৰি যান্ত্ৰিক শক্তিক তড়িৎ শক্তিলৈ ৰূপান্তৰিত কৰে। এটা স্থিৰ চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰ (ষ্টেটৰ)ৰ ভিতৰত তাঁৰৰ এটা ঘূৰ্ণনশীল লুপ (আৰ্মেচাৰ) লৰচৰ কৰাৰ লগে লগে, পৰিৱৰ্তনশীল চুম্বকীয় ফ্লাক্সই লুপটোত এটা EMF আবেশিত কৰে, যিয়ে তড়িৎপ্ৰবাহ এটা বৈ যোৱাত কাৰণ হয়।

খ. বিদ্যুৎ মটৰ: বিদ্যুৎ মটৰবোৰ বিপৰীত নীতিত কাম কৰে। তাঁৰৰ এটা কুণ্ডলী (ষ্টেটৰ)লৈ তড়িৎপ্ৰবাহ এটা যোগান ধৰি, এটা চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰ সৃষ্টি কৰা হয়। যেতিয়া এটা পৰিবাহী লুপ (ৰটৰ) এই চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰৰ ভিতৰত স্থাপন কৰা হয়, পৰিৱৰ্তনশীল চুম্বকীয় ফ্লাক্সই লুপটোত এটা EMF আবেশিত কৰে, যিয়ে ইয়াক ঘূৰাবলৈ কাৰণ হয়।

গ. ট্ৰান্সফৰ্মাৰ: ট্ৰান্সফৰ্মাৰে তড়িৎচুম্বকীয় আবেশৰ জৰিয়তে এটা বৰ্তনীৰ পৰা আন এটা বৰ্তনীলৈ তড়িৎ শক্তি স্থানান্তৰিত কৰে। ইবোৰ এটা ভাগ কৰা লোহাৰ ক’ৰৰ চাৰিওফালে পেচা দিয়া তাঁৰৰ দুটা কুণ্ডলী (প্ৰাথমিক আৰু গৌণ)ৰে গঠিত। যেতিয়া প্ৰাথমিক কুণ্ডলীৰ মাজেৰে এটা পৰ্যায়ক্ৰমী বিদ্যুৎপ্ৰবাহ বৈ যায়, ই এটা পৰিৱৰ্তনশীল চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰ সৃষ্টি কৰে যিয়ে গৌণ কুণ্ডলীত এটা EMF আবেশিত কৰে, ফলত ভল্টেজ ৰূপান্তৰ ঘটে।

ঘ. চুম্বকীয় উত্তোলন (মেগলেভ) ৰেলগাড়ী: মেগলেভ ৰেলগাড়ীবোৰে উচ্চ-বেগৰ পৰিবহন সফল কৰিবলৈ চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰৰ তীব্ৰতা সলনি কৰাৰ নীতি ব্যৱহাৰ কৰে। ট্ৰেকত থকা শক্তিশালী তড়িৎচুম্বকে ৰেলগাড়ীৰ তলৰ ফালে থকা পৰিবাহী লুপবোৰত সোঁত আবেশিত কৰা এটা পৰিৱৰ্তনশীল চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰ সৃষ্টি কৰে। এই সোঁতবোৰে ট্ৰেকৰ ওপৰত ৰেলগাড়ীটো উত্তোলিত কৰা বিৰোধী চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰ সৃষ্টি কৰে, যিয়ে ঘৰ্ষণ হ্ৰাস কৰে আৰু অতিৰিক্ত দ্ৰুত গতি সম্ভৱ কৰে।

সংক্ষেপত, বন্ধ লুপ এটাত চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰৰ তীব্ৰতা সলনি কৰাটো তড়িৎচুম্বকীয়তাৰ এক মৌলিক ধাৰণা যি বহুতো ব্যৱহাৰিক প্ৰয়োগ আছে। পৰিৱৰ্তনশীল চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰ আৰু আবেশিত সোঁতৰ মাজৰ সম্পৰ্ক বুজি আৰু নিয়ন্ত্ৰণ কৰি, আমি এই পৰিঘটনাক বিদ্যুৎ উৎপাদন কৰিবলৈ, মটৰ চালিত কৰিবলৈ, ভল্টেজ ৰূপান্তৰিত কৰিবলৈ আৰু আনকি ৰেলগাড়ী উত্তোলিত কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰোঁ।

ফাৰাডেৰ সূত্ৰৰ উদাহৰণ:

• এটা দণ্ড চুম্বক তাঁৰৰ এটা কুণ্ডলীৰ ফালে লৰচৰ কৰোৱা হয়। চুম্বকটো কুণ্ডলীৰ ওচৰ চাপি অহাৰ লগে লগে, কুণ্ডলীৰ মাজেৰে চুম্বকীয় ফ্লাক্স বৃদ্ধি পায়। এইটোৱে কুণ্ডলীত এটা EMF আবেশিত কৰে, যিয়ে বিদ্যুৎপ্ৰবাহ এটা বৈ যোৱাত কাৰণ হয়। বিদ্যুৎপ্ৰবাহৰ দিশটো এনে হয় যে ই চুম্বকীয় ফ্লাক্সৰ বৃদ্ধিৰ বিৰোধিতা কৰে।
• এটা পৰিবাহী লুপ চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰত ঘূৰোৱা হয়। লুপটো ঘূৰাৰ লগে লগে, লুপটোৰ মাজেৰে চুম্বকীয় ফ্লাক্স সলনি হয়। এইটোৱে লুপটোত এটা EMF আবেশিত কৰে, যিয়ে বিদ্যুৎপ্ৰবাহ এটা বৈ যোৱাত কাৰণ হয়। বিদ্যুৎপ্ৰবাহৰ দিশটো এনে হয় যে ই চুম্বকীয় ফ্লাক্সৰ পৰিৱৰ্তনৰ বিৰোধিতা কৰে।
• পৰ্যায়ক্ৰমী বিদ্যুৎপ্ৰবাহ (AC) শক্তি যোগানৰ ভল্টেজ বঢ়াব বা কমাব ট্ৰান্সফৰ্মাৰ এটা ব্যৱহাৰ কৰা হয়। ট্ৰান্সফৰ্মাৰটো তাঁৰৰ দুটা কুণ্ডলীৰে গঠিত, এটা প্ৰাথমিক কুণ্ডলী আৰু এটা গৌণ কুণ্ডলী। প্ৰাথমিক কুণ্ডলীটো AC শক্তি যোগানৰ সৈতে সংযুক্ত থাকে, আৰু গৌণ কুণ্ডলীটো ল’ডৰ সৈতে সংযুক্ত থাকে। AC বিদ্যুৎপ্ৰবাহটো প্ৰাথমিক কুণ্ডলীৰ মাজেৰে বৈ যোৱাৰ লগে লগে, ই এটা পৰিৱৰ্তনশীল চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰ সৃষ্টি কৰে। এই পৰিৱৰ্তনশীল চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰই গৌণ কুণ্ডলীত এটা EMF আবেশিত কৰে, যিয়ে ল’ডত বিদ্যুৎপ্ৰবাহ এটা বৈ যোৱাত কাৰণ হয়। গৌণ কুণ্ডলীত থকা বিদ্যুৎপ্ৰবাহৰ ভল্টেজটো প্ৰাথমিক আৰু গৌণ কুণ্ডলীৰ মেৰৰ সংখ্যাৰ সৈতে সমানুপাতিক।

ফাৰাডেৰ তড়িৎচুম্বকীয় আবেশৰ সূত্ৰ হৈছে তড়িৎচুম্বকীয়তাৰ এক মৌলিক নীতি। ইয়াৰ তড়িৎ অভিযান্ত্ৰিকত বহুতো প্ৰয়োগ আছে, যেনে উৎপাদক, ট্ৰান্সফৰ্মাৰ, আৰু মটৰৰ ডিজাইন।

লেঞ্জৰ সূত্ৰ#

লেঞ্জৰ সূত্ৰ হৈছে তড়িৎচুম্বকীয়তাৰ এক মৌলিক নীতি যিয়ে পৰিবাহী এটাত আবেশিত হোৱা তড়িচ্চালক বল (EMF)ৰ দিশ বৰ্ণনা কৰে যেতিয়া ই পৰিৱৰ্তনশীল চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰৰ সন্মুখীন হয়। ইয়ে কয় যে পৰিবাহী এটাত আবেশিত হোৱা EMF সদায় এনে হয় যে ই পৰিবাহীটোৰ মাজেৰে চুম্বকীয় ফ্লাক্সৰ পৰিৱৰ্তনৰ বিৰোধিতা কৰে। অৰ্থাৎ, লেঞ্জৰ সূত্ৰই পৰিবাহী এটাত বৈ যোৱা বিদ্যুৎপ্ৰবাহৰ দিশ ভৱিষ্যতবাণী কৰে যেতিয়া ই পৰিৱৰ্তনশীল চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰৰ সন্মুখীন হয়।

গাণিতিক ৰূপ

লেঞ্জৰ সূত্ৰক গাণিতিকভাৱে তলত দিয়া ধৰণে প্ৰকাশ কৰিব পাৰি:

$$ ε = -\frac{dΦ}{dt} $$

য’ত:

• $ε$ হৈছে পৰিবাহীত আবেশিত EMF (ভল্টত)
• $Φ$ হৈছে পৰিবাহীৰ মাজেৰে চুম্বকীয় ফ্লাক্স (ৱেবাৰত)
• $t$ হৈছে সময় (ছেকেণ্ডত)

সমীকৰণটোৰ ঋণাত্মক চিহ্নটোৱে সূচায় যে পৰিবাহীত আবেশিত EMF য়ে চুম্বকীয় ফ্লাক্সৰ পৰিৱৰ্তনৰ বিৰোধিতা কৰে।

উদাহৰণ

লেঞ্জৰ সূত্ৰৰ কাৰ্য্যৰ কেইটামান উদাহৰণ তলত দিয়া হ’ল:

• এটা দণ্ড চুম্বক তাঁৰৰ এটা কুণ্ডলীৰ ফালে লৰচৰ কৰোৱা হয়। চুম্বকটো কুণ্ডলীৰ ওচৰ চাপি অহাৰ লগে লগে, কুণ্ডলীৰ মাজেৰে চুম্বকীয় ফ্লাক্স বৃদ্ধি পায়। এইটোৱে কুণ্ডলীত এটা EMF আবেশিত কৰে যিয়ে চুম্বকটোৰ গতিৰ বিপৰীত দিশত বিদ্যুৎপ্ৰবাহ এটা বৈ যোৱাত কাৰণ হয়। এই বিদ্যুৎপ্ৰবাহই এটা চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰ সৃষ্টি কৰে যিয়ে চুম্বকটোৰ গতিৰ বিৰোধিতা কৰে, ইয়াক লেহেমীয়া কৰি তোলে।
• এটা পৰিবাহী দণ্ড চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰৰ মাজেৰে লৰচৰ কৰোৱা হয়। দণ্ডটো চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰৰ মাজেৰে লৰচৰ কৰাৰ লগে লগে, দণ্ডটোৰ মাজেৰে চুম্বকীয় ফ্লাক্স সলনি হয়। এইটোৱে দণ্ডটোত এটা EMF আবেশিত কৰে যিয়ে দণ্ডটোৰ গতিৰ বিপৰীত দিশত বিদ্যুৎপ্ৰবাহ এটা বৈ যোৱাত কাৰণ হয়। এই বিদ্যুৎপ্ৰবাহই এটা চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰ সৃষ্টি কৰে যিয়ে দণ্ডটোৰ গতিৰ বিৰোধিতা কৰে, ইয়াক লেহেমীয়া কৰি তোলে।
• এটা চ’লেনইড বেটাৰী এটাৰ সৈতে সংযোগ কৰা হয়। যেতিয়া বেটাৰীটো অন কৰা হয়, চ’লেনইডৰ মাজেৰে বৈ যোৱা বিদ্যুৎপ্ৰবাহই এটা চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰ সৃষ্টি কৰে। এই চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰই চ’লেনইডত এটা EMF আবেশিত কৰে যিয়ে বেটাৰীৰ পৰা অহা বিদ্যুৎপ্ৰবাহৰ বিপৰীত দিশত বিদ্যুৎপ্ৰবাহ এটা বৈ যোৱাত কাৰণ হয়। এই বিদ্যুৎপ্ৰবাহই এটা চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰ সৃষ্টি কৰে যিয়ে বেটাৰীৰ পৰা অহা চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰৰ বিৰোধিতা কৰে, মুঠ চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰৰ শক্তি হ্ৰাস কৰে।

প্ৰয়োগ

লেঞ্জৰ সূত্ৰৰ তড়িৎ অভিযান্ত্ৰিক আৰু পদাৰ্থ বিজ্ঞানত বহু প্ৰয়োগ আছে। ইয়াৰে কিছুমান সাধাৰণ প্ৰয়োগ হ’ল:

• বিদ্যুৎ মটৰ: বিদ্যুৎ মটৰৰ কাৰ্য্য ব্যাখ্যা কৰিবলৈ লেঞ্জৰ সূত্ৰ ব্যৱহাৰ কৰা হয়। যেতিয়া চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰত থকা তাঁৰৰ কুণ্ডলী এটাৰ মাজেৰে বিদ্যুৎপ্ৰবাহ এটা পাৰ কৰা হয়, লেঞ্জৰ সূত্ৰৰ বাবে কুণ্ডলীটোৱে এটা বল অনুভৱ কৰে। এই বলটোৱে কুণ্ডলীটো ঘূৰাবলৈ কাৰণ হয়, যিয়ে মটৰটো চালিত কৰে।
• উৎপাদক: উৎপাদকৰ কাৰ্য্য ব্যাখ্যা কৰিবলৈও লেঞ্জৰ সূত্ৰ ব্যৱহাৰ কৰা হয়। যেতিয়া পৰিবাহী এটা চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰৰ মাজেৰে লৰচৰ কৰোৱা হয়, পৰিবাহীত এটা EMF আবেশিত হয়। এই EMF বিদ্যুৎ উৎপাদন কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি।
• চুম্বকীয় ব্ৰেক: চুম্বকীয় ব্ৰেক ডিজাইন কৰিবলৈ লেঞ্জৰ সূত্ৰ ব্যৱহাৰ কৰা হয়। যেতিয়া ধাতুৰ ডিস্ক এটা চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰত ঘূৰোৱা হয়, লেঞ্জৰ সূত্ৰৰ বাবে ডিস্কটোৱে এটা বল অনুভৱ কৰে। এই বলটোৱে ডিস্কটোৰ গতিৰ বিৰোধিতা কৰে, ইয়াক লেহেমীয়া কৰি তোলে।

লেঞ্জৰ সূত্ৰ হৈছে তড়িৎচুম্বকীয়তাৰ এক মৌলিক নীতি যি তড়িৎ অভিযান্ত্ৰিক আৰু পদাৰ্থ বিজ্ঞানত বহু প্ৰয়োগ আছে। ই তড়িৎচুম্বকীয় ব্যৱস্থাৰ আচৰণ বুজিবলৈ এক শক্তিশালী সঁজুলি।

ফাৰাডেৰ সূত্ৰৰ উৎপত্তি

ফাৰাডেৰ আবেশৰ সূত্ৰয়ে কয় যে পৰিৱৰ্তনশীল চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰই পৰিবাহীত তড়িচ্চালক বল (EMF) আবেশিত কৰে। এই EMF পৰিবাহীৰ মাজেৰে চুম্বকীয় ফ্লাক্সৰ পৰিৱৰ্তনৰ হাৰৰ সৈতে সমানুপাতিক।

ফাৰাডেৰ সূত্ৰৰ উৎপত্তি

চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰত স্থাপন কৰা তাঁৰৰ বন্ধ লুপ এটা বিবেচনা কৰক। লুপটোৰ মাজেৰে চুম্বকীয় ফ্লাক্স তলত দিয়া ধৰণে প্ৰদান কৰা হয়:

$$\Phi_B = \int\overrightarrow{B}\cdot d\overrightarrow{A}$$

য’ত:

• $\Phi_B$ হৈছে চুম্বকীয় ফ্লাক্স (ৱেবাৰত, Wb)
• $\overrightarrow{B}$ হৈছে চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰ (টেছলাত, T)
• $d\overrightarrow{A}$ হৈছে এটা ডিফাৰেন্সিয়েল এলেকা ভেক্টৰ (বৰ্গ মিটাৰত, m^2)

যদি চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰ সলনি হৈ থাকে, তেন্তে লুপটোৰ মাজেৰে চুম্বকীয় ফ্লাক্সও সলনি হ’ব। এই পৰিৱৰ্তনশীল চুম্বকীয় ফ্লাক্সই লুপটোত EMF আবেশিত কৰিব। EMF তলত দিয়া ধৰণে প্ৰদান কৰা হয়:

$$\text{EMF} = -\frac{d\Phi_B}{dt}$$

য’ত:

• EMF হৈছে তড়িচ্চালক বল (ভল্টত, V)
• $t$ হৈছে সময় (ছেকেণ্ডত, s)

সমীকৰণটোৰ ঋণাত্মক চিহ্নটোৱে সূচায় যে EMF য়ে চুম্বকীয় ফ্লাক্সৰ পৰিৱৰ্তনৰ বিৰোধিতা কৰে।

উদাহৰণ

১ মিটাৰ দৈৰ্ঘ্য আৰু ০.১ মিটাৰ ব্যাসাৰ্ধৰ চ’লেনইড এটা বিবেচনা কৰক। চ’লেনইডটো ১০০০ মেৰৰ তাঁৰেৰে পেচা দিয়া হৈছে। চ’লেনইডৰ বিদ্যুৎপ্ৰবাহ ১ A/s হাৰত বৃদ্ধি পাই আছে।

চ’লেনইডৰ ভিতৰৰ চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰ তলত দিয়া ধৰণে প্ৰদান কৰা হয়:

$$B = \mu_0nI$$

য’ত:

• $B$ হৈছে চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰ (টেছলাত, T)
• $\mu_0$ হৈছে মুক্ত স্থানৰ পাৰমিয়েবিলিটি (4$\pi$ x 10^-7 T m/A)
• $n$ হৈছে একক দৈৰ্ঘ্যত মেৰৰ সংখ্যা (মেৰ/মিটাৰত)
• $I$ হৈছে বিদ্যুৎপ্ৰবাহ (এম্পিয়াৰত, A)

এই ক্ষেত্ৰত, $n = 1000/1 = 1000$ মেৰ/মিটাৰ আৰু $I = 1$ A। গতিকে, চ’লেনইডৰ ভিতৰৰ চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰ হৈছে:

$$B = (4\pi\times10^{-7}\text{ T m/A})\times(1000\text{ turns/m})\times(1\text{ A}) = 1.26\times10^{-3}\text{ T}$$

চ’লেনইডৰ মাজেৰে চুম্বকীয় ফ্লাক্স তলত দিয়া ধৰণে প্ৰদান কৰা হয়:

$$\Phi_B = BA = (1.26\times10^{-3}\text{ T})\times(\pi(0.1\text{ m})^2) = 3.98\times10^{-5}\text{ Wb}$$

চ’লেনইডত আবেশিত EMF তলত দিয়া ধৰণে প্ৰদান কৰা হয়:

$$\text{EMF} = -\frac{d\Phi_B}{dt} = -\frac{d}{dt}(3.98\times10^{-5}\text{ Wb}) = -1.26\times10^{-3}\text{ V}$$

ঋণাত্মক চিহ্নটোৱে সূচায় যে EMF য়ে চুম্বকীয় ফ্লাক্সৰ বৃদ্ধিৰ বিৰোধিতা কৰে।

ফাৰাডেৰ পৰীক্ষা: আবেশিত EMF আৰু ফ্লাক্সৰ মাজৰ সম্পৰ্ক#

মাইকেল ফাৰাডে ১৯ শতিকাৰ আৰম্ভণিতে একাধিক পৰীক্ষাৰ শৃংখলা পৰিচালনা কৰিছিল যিয়ে আমাৰ তড়িৎচুম্বকীয় আবেশৰ বুজৰ উন্নতিৰ ভেটি স্থাপন কৰিছিল। তেওঁৰ আটাইতকৈ বিখ্যাত পৰীক্ষ