6.1 ਜਾਣ-ਪਛਾਣ

ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਤੱਕ ਬਿਜਲੀ ਅਤੇ ਚੁੰਬਕਤਾ ਨੂੰ ਵੱਖਰੀਆਂ ਅਤੇ ਅਸੰਬੰਧਿਤ ਘਟਨਾਵਾਂ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਸੀ। ਉਨ੍ਹੀਵੀਂ ਸਦੀ ਦੇ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਦਹਾਕਿਆਂ ਵਿੱਚ, ਓਰਸਟੇਡ, ਐਂਪੀਅਰ ਅਤੇ ਕੁਝ ਹੋਰਾਂ ਦੁਆਰਾ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਧਾਰਾ ‘ਤੇ ਕੀਤੇ ਗਏ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਨੇ ਇਸ ਤੱਥ ਨੂੰ ਸਥਾਪਿਤ ਕੀਤਾ ਕਿ ਬਿਜਲੀ ਅਤੇ ਚੁੰਬਕਤਾ ਆਪਸ ਵਿੱਚ ਜੁੜੇ ਹੋਏ ਹਨ। ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੇ ਪਾਇਆ ਕਿ ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਚਾਰਜ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਪੈਦਾ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, ਇੱਕ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਧਾਰਾ ਇਸਦੇ ਨੇੜੇ ਰੱਖੀ ਚੁੰਬਕੀ ਕੰਪਾਸ ਸੂਈ ਨੂੰ ਵਿਚਲਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਕੁਦਰਤੀ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਇਹ ਸਵਾਲ ਉੱਠਦੇ ਹਨ: ਕੀ ਉਲਟਾ ਪ੍ਰਭਾਵ ਸੰਭਵ ਹੈ? ਕੀ ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਚੁੰਬਕ ਬਿਜਲੀ ਦੀਆਂ ਧਾਰਾਵਾਂ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ? ਕੀ ਕੁਦਰਤ ਬਿਜਲੀ ਅਤੇ ਚੁੰਬਕਤਾ ਵਿਚਕਾਰ ਅਜਿਹੇ ਸੰਬੰਧ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਦਿੰਦੀ ਹੈ? ਜਵਾਬ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਹਾਂ ਹੈ! ਇੰਗਲੈਂਡ ਵਿੱਚ ਮਾਈਕਲ ਫੈਰਾਡੇ ਅਤੇ ਅਮਰੀਕਾ ਵਿੱਚ ਜੋਸੇਫ ਹੈਨਰੀ ਦੇ ਪ੍ਰਯੋਗ, ਜੋ ਲਗਭਗ 1830 ਦੇ ਆਸਪਾਸ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ, ਨੇ ਨਿਰਣਾਇਕ ਢੰਗ ਨਾਲ ਦਰਸਾਇਆ ਕਿ ਬਦਲਦੇ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰਾਂ ਦੇ ਅਧੀਨ ਹੋਣ ‘ਤੇ ਬੰਦ ਕੁੰਡਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਦੀਆਂ ਧਾਰਾਵਾਂ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਸ ਅਧਿਆਇ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਬਦਲਦੇ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰਾਂ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਘਟਨਾਵਾਂ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਾਂਗੇ ਅਤੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਸਿਧਾਂਤਾਂ ਨੂੰ ਸਮਝਾਂਗੇ। ਜਿਸ ਘਟਨਾ ਵਿੱਚ ਬਦਲਦੇ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰਾਂ ਦੁਆਰਾ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਧਾਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਉਸਨੂੰ ਉਚਿਤ ਢੰਗ ਨਾਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਇੰਡਕਸ਼ਨ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਜਦੋਂ ਫੈਰਾਡੇ ਨੇ ਪਹਿਲੀ ਵਾਰ ਆਪਣੀ ਖੋਜ ਜਨਤਕ ਕੀਤੀ ਕਿ ਇੱਕ ਬਾਰ ਚੁੰਬਕ ਅਤੇ ਇੱਕ ਤਾਰ ਦੀ ਲੂਪ ਵਿਚਕਾਰ ਸਾਪੇਖ ਗਤੀ ਨੇ ਬਾਅਦ ਵਾਲੇ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਛੋਟੀ ਜਿਹੀ ਧਾਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੀ, ਤਾਂ ਉਸਨੂੰ ਪੁੱਛਿਆ ਗਿਆ, “ਇਸਦਾ ਕੀ ਫਾਇਦਾ ਹੈ?” ਉਸਦਾ ਜਵਾਬ ਸੀ: “ਇੱਕ ਨਵਜੰਮੇ ਬੱਚੇ ਦਾ ਕੀ ਫਾਇਦਾ ਹੈ?” ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਇੰਡਕਸ਼ਨ ਦੀ ਘਟਨਾ ਕੇਵਲ ਸਿਧਾਂਤਕ ਜਾਂ ਅਕਾਦਮਿਕ ਦਿਲਚਸਪੀ ਦੀ ਨਹੀਂ ਬਲਕਿ ਪ੍ਰਯੋਗਿਕ ਉਪਯੋਗਤਾ ਦੀ ਵੀ ਹੈ। ਇੱਕ ਅਜਿਹੀ ਦੁਨੀਆ ਦੀ ਕਲਪਨਾ ਕਰੋ ਜਿੱਥੇ ਬਿਜਲੀ ਨਹੀਂ ਹੈ - ਨਾ ਬਿਜਲੀ ਦੀਆਂ ਲਾਈਟਾਂ, ਨਾ ਰੇਲਗੱਡੀਆਂ, ਨਾ ਟੈਲੀਫੋਨ ਅਤੇ ਨਾ ਹੀ ਨਿੱਜੀ ਕੰਪਿਊਟਰ। ਫੈਰਾਡੇ ਅਤੇ ਹੈਨਰੀ ਦੇ ਪਾਇਨੀਅਰ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਨੇ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਆਧੁਨਿਕ ਜਨਰੇਟਰਾਂ ਅਤੇ ਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮਰਾਂ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਦੀ ਅਗਵਾਈ ਕੀਤੀ ਹੈ। ਅੱਜ ਦੀ ਸਭਿਅਤਾ ਆਪਣੀ ਤਰੱਕੀ ਦਾ ਬਹੁਤ ਹੱਦ ਤੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਇੰਡਕਸ਼ਨ ਦੀ ਖੋਜ ਦਾ ਰਿਣੀ ਹੈ।

6.2 ਫੈਰਾਡੇ ਅਤੇ ਹੈਨਰੀ ਦੇ ਪ੍ਰਯੋਗ

ਜੋਸੇਫ ਹੈਨਰੀ [1797 – 1878] ਅਮਰੀਕੀ ਪ੍ਰਯੋਗਿਕ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨੀ, ਪ੍ਰਿੰਸਟਨ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰੋਫੈਸਰ ਅਤੇ ਸਮਿਥਸੋਨੀਅਨ ਇੰਸਟੀਚਿਊਸ਼ਨ ਦੇ ਪਹਿਲੇ ਡਾਇਰੈਕਟਰ। ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੇ ਲੋਹੇ ਦੇ ਧਰੁਵੀ ਟੁਕੜਿਆਂ ਦੁਆਲੇ ਇੰਸੂਲੇਟਡ ਤਾਰ ਦੀਆਂ ਕੁੰਡਲੀਆਂ ਲਪੇਟ ਕੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਮੈਗਨੈਟਸ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਸੁਧਾਰ ਕੀਤੇ ਅਤੇ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਮੋਟਰ ਅਤੇ ਇੱਕ ਨਵਾਂ, ਕੁਸ਼ਲ ਟੈਲੀਗ੍ਰਾਫ ਦੀ ਖੋਜ ਕੀਤੀ। ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੇ ਸੈਲਫ-ਇੰਡਕਸ਼ਨ ਦੀ ਖੋਜ ਕੀਤੀ ਅਤੇ ਖੋਜ ਕੀਤੀ ਕਿ ਇੱਕ ਸਰਕਟ ਵਿੱਚ ਧਾਰਾਵਾਂ ਦੂਜੇ ਸਰਕਟ ਵਿੱਚ ਧਾਰਾਵਾਂ ਨੂੰ ਕਿਵੇਂ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ।

ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਇੰਡਕਸ਼ਨ ਦੀ ਖੋਜ ਅਤੇ ਸਮਝ ਫੈਰਾਡੇ ਅਤੇ ਹੈਨਰੀ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਲੰਬੀ ਲੜੀ ‘ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹੈ। ਅਸੀਂ ਹੁਣ ਇਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਕੁਝ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਾਂਗੇ।

ਪ੍ਰਯੋਗ 6.1

ਚਿੱਤਰ 6.1 ਜਦੋਂ ਬਾਰ ਚੁੰਬਕ ਨੂੰ ਕੁੰਡਲੀ ਵੱਲ ਧੱਕਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਗੈਲਵੇਨੋਮੀਟਰ G ਵਿੱਚ ਪੁਆਇੰਟਰ ਵਿਚਲਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

ਚਿੱਤਰ 6.1 ਇੱਕ ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_1}^{*}$ ਨੂੰ ਇੱਕ ਗੈਲਵੇਨੋਮੀਟਰ G ਨਾਲ ਜੁੜਿਆ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਬਾਰ ਚੁੰਬਕ ਦਾ ਉੱਤਰੀ ਧਰੁਵ ਕੁੰਡਲੀ ਵੱਲ ਧੱਕਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਗੈਲਵੇਨੋਮੀਟਰ ਵਿੱਚ ਪੁਆਇੰਟਰ ਵਿਚਲਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕੁੰਡਲੀ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਧਾਰਾ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਵਿਚਲਨ ਉਦੋਂ ਤੱਕ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਤੱਕ ਬਾਰ ਚੁੰਬਕ ਗਤੀ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਚੁੰਬਕ ਨੂੰ ਸਥਿਰ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਗੈਲਵੇਨੋਮੀਟਰ ਕੋਈ ਵਿਚਲਨ ਨਹੀਂ ਦਰਸਾਉਂਦਾ। ਜਦੋਂ ਚੁੰਬਕ ਨੂੰ ਕੁੰਡਲੀ ਤੋਂ ਦੂਰ ਖਿੱਚਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਗੈਲਵੇਨੋਮੀਟਰ ਉਲਟ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਵਿਚਲਨ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਧਾਰਾ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਦੇ ਉਲਟ ਹੋਣ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਜਦੋਂ ਬਾਰ ਚੁੰਬਕ ਦਾ ਦੱਖਣੀ ਧਰੁਵ ਕੁੰਡਲੀ ਵੱਲ ਜਾਂ ਇਸ ਤੋਂ ਦੂਰ ਲਿਜਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਗੈਲਵੇਨੋਮੀਟਰ ਵਿੱਚ ਵਿਚਲਨ ਉੱਤਰੀ ਧਰੁਵ ਲਈ ਸਮਾਨ ਗਤੀਆਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਉਲਟ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਜਦੋਂ ਚੁੰਬਕ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਕੁੰਡਲੀ ਵੱਲ ਧੱਕਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਜਾਂ ਦੂਰ ਖਿੱਚਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਵਿਚਲਨ (ਅਤੇ ਇਸ ਲਈ ਧਾਰਾ) ਵੱਡਾ ਪਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਦੀ ਬਜਾਏ, ਜਦੋਂ ਬਾਰ ਚੁੰਬਕ ਨੂੰ ਸਥਿਰ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_1}$ ਨੂੰ ਚੁੰਬਕ ਵੱਲ ਜਾਂ ਇਸ ਤੋਂ ਦੂਰ ਲਿਜਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹੋ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇਖੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਚੁੰਬਕ ਅਤੇ ਕੁੰਡਲੀ ਵਿਚਕਾਰ ਸਾਪੇਖ ਗਤੀ ਹੀ ਕੁੰਡਲੀ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਧਾਰਾ ਦੀ ਪੈਦਾਵਾਰ (ਇੰਡਕਸ਼ਨ) ਲਈ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਹੈ।

• ਜਿੱਥੇ ਵੀ ‘ਕੁੰਡਲੀ’ ਜਾਂ ‘ਲੂਪ’ ਸ਼ਬਦ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਇਹ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਉਹ ਚਾਲਕ ਸਮੱਗਰੀ ਤੋਂ ਬਣੇ ਹਨ ਅਤੇ ਤਾਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ ਜੋ ਇੰਸੂਲੇਟਿੰਗ ਸਮੱਗਰੀ ਨਾਲ ਲੇਪਿਤ ਹਨ।

ਪ੍ਰਯੋਗ 6.2

ਚਿੱਤਰ 6.2 ਕੁੰਡਲੀ $C_{1}$ ਵਿੱਚ ਧਾਰਾ, ਧਾਰਾ-ਵਾਹਕ ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_2}$ ਦੀ ਗਤੀ ਕਾਰਨ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਚਿੱਤਰ 6.2 ਵਿੱਚ ਬਾਰ ਚੁੰਬਕ ਨੂੰ ਬੈਟਰੀ ਨਾਲ ਜੁੜੀ ਦੂਜੀ ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_2}$ ਨਾਲ ਬਦਲਿਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_2}$ ਵਿੱਚ ਸਥਿਰ ਧਾਰਾ ਇੱਕ ਸਥਿਰ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਪੈਦਾ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_2}$ ਨੂੰ ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_1}$ ਵੱਲ ਲਿਜਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਗੈਲਵੇਨੋਮੀਟਰ ਇੱਕ ਵਿਚਲਨ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_1}$ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਧਾਰਾ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਜਦੋਂ $\mathrm{C_2}$ ਨੂੰ ਦੂਰ ਲਿਜਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਗੈਲਵੇਨੋਮੀਟਰ ਦੁਬਾਰਾ ਵਿਚਲਨ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਇਸ ਵਾਰ ਉਲਟ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ। ਵਿਚਲਨ ਉਦੋਂ ਤੱਕ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਤੱਕ ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_2}$ ਗਤੀ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_2}$ ਨੂੰ ਸਥਿਰ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ $\mathrm{C_1}$ ਨੂੰ ਹਿਲਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹੋ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇਖੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਦੁਬਾਰਾ, ਇਹ ਕੁੰਡਲੀਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਸਾਪੇਖ ਗਤੀ ਹੈ ਜੋ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਧਾਰਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ।

ਪ੍ਰਯੋਗ 6.3

ਉਪਰੋਕਤ ਦੋ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਇੱਕ ਚੁੰਬਕ ਅਤੇ ਇੱਕ ਕੁੰਡਲੀ ਅਤੇ ਦੋ ਕੁੰਡਲੀਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਸਾਪੇਖ ਗਤੀ ਸ਼ਾਮਲ ਸੀ। ਇੱਕ ਹੋਰ ਪ੍ਰਯੋਗ ਦੁਆਰਾ, ਫੈਰਾਡੇ ਨੇ ਦਰਸਾਇਆ ਕਿ ਇਹ ਸਾਪੇਖ ਗਤੀ ਇੱਕ ਪੂਰਨ ਲੋੜ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 6.3 ਦੋ ਕੁੰਡਲੀਆਂ $\mathrm{C_1}$ ਅਤੇ $\mathrm{C_2}$ ਨੂੰ ਸਥਿਰ ਰੱਖੀਆਂ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_1}$ ਗੈਲਵੇਨੋਮੀਟਰ $\mathrm{G}$ ਨਾਲ ਜੁੜੀ ਹੈ ਜਦਕਿ ਦੂਜੀ ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_2}$ ਇੱਕ ਟੈਪਿੰਗ ਕੁੰਜੀ K ਦੁਆਰਾ ਇੱਕ ਬੈਟਰੀ ਨਾਲ ਜੁੜੀ ਹੈ।

ਚਿੱਤਰ 6.3 ਪ੍ਰਯੋਗ 6.3 ਲਈ ਪ੍ਰਯੋਗਿਕ ਸੈੱਟ-ਅੱਪ।

ਇਹ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ ਹੈ ਕਿ ਗੈਲਵੇਨੋਮੀਟਰ ਇੱਕ ਛਿਣਕ ਦਾ ਵਿਚਲਨ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਟੈਪਿੰਗ ਕੁੰਜੀ $\mathrm{K}$ ਦਬਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਗੈਲਵੇਨੋਮੀਟਰ ਵਿੱਚ ਪੁਆਇੰਟਰ ਤੁਰੰਤ ਜ਼ੀਰੋ ‘ਤੇ ਵਾਪਸ ਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਕੁੰਜੀ ਨੂੰ ਲਗਾਤਾਰ ਦਬਾਇਆ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਗੈਲਵੇਨੋਮੀਟਰ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਵਿਚਲਨ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ। ਜਦੋਂ ਕੁੰਜੀ ਨੂੰ ਛੱਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇੱਕ ਛਿਣਕ ਦਾ ਵਿਚਲਨ ਦੁਬਾਰਾ ਦੇਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਉਲਟ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ। ਇਹ ਵੀ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ ਹੈ ਕਿ ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਲੋਹੇ ਦੀ ਛੜ ਨੂੰ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਧੁਰੀ ਦੇ ਨਾਲ ਕੁੰਡਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਪਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਵਿਚਲਨ ਨਾਟਕੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਵੱਧ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

6.3 ਚੁੰਬਕੀ ਫਲਕਸ

ਫੈਰਾਡੇ ਦੀ ਮਹਾਨ ਸੂਝ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਇੰਡਕਸ਼ਨ ‘ਤੇ ਉਸਦੁਆਰਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਦੀ ਲੜੀ ਨੂੰ ਸਮਝਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਸਰਲ ਗਣਿਤਿਕ ਸੰਬੰਧ ਲੱਭਣ ਵਿੱਚ ਸੀ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਸ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਕਿ ਅਸੀਂ ਉਸਦੇ ਨਿਯਮਾਂ ਨੂੰ ਦੱਸੀਏ ਅਤੇ ਸਮਝੀਏ, ਸਾਨੂੰ ਉਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਅਧਿਆਇ 1 ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਨੂੰ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਇੱਕ ਸਮਾਨ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ B (ਚਿੱਤਰ 6.4) ਵਿੱਚ ਰੱਖੇ ਗਏ ਖੇਤਰ $A$ ਦੇ ਇੱਕ ਤਲ ਦੁਆਰਾ ਚੁੰਬਕੀ ਫਲਕਸ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਲਿਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ

$$ \begin{equation*} \Phi_{\mathrm{B}}=\mathbf{B} \cdot \mathbf{A}=B A \cos \theta \tag{6.1} \end{equation*} $$

ਜਿੱਥੇ $\theta$ $\mathbf{B}$ ਅਤੇ $\mathbf{A}$ ਵਿਚਕਾਰ ਕੋਣ ਹੈ। ਖੇਤਰ ਦੀ ਵੈਕਟਰ ਵਜੋਂ ਧਾਰਨਾ ‘ਤੇ ਪਹਿਲਾਂ ਅਧਿਆਇ 1 ਵਿੱਚ ਚਰਚਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਸਮੀਕਰਨ (6.1) ਨੂੰ ਵਕਰਤਲ ਸਤਹਾਂ ਅਤੇ ਗੈਰ-ਸਮਾਨ ਖੇਤਰਾਂ ਤੱਕ ਵਧਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਜੇਕਰ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਦਾ ਇੱਕ ਸਤਹ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਹਿੱਸਿਆਂ ‘ਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪਰਿਮਾਣ ਅਤੇ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ ਹਨ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 6.5 ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਤਹ ਦੁਆਰਾ ਚੁੰਬਕੀ ਫਲਕਸ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ

$$ \begin{equation*} \Phi_{B}=\mathbf{B_1} \cdot \mathrm{d} \mathbf{A_1}+\mathbf{B_2} \cdot \mathrm{d} \mathbf{A_2}+\cdots=\sum_{\text {all }} \mathbf{B_i} \cdot \mathrm{d} \mathbf{A_i} \tag{6.2} \end{equation*} $$

ਜਿੱਥੇ ‘all’ ਸਤਹ ਨੂੰ ਬਣਾਉਣ ਵਾਲੇ ਸਾਰੇ ਖੇਤਰ ਤੱਤਾਂ $\mathrm{d} \mathbf{A_i}$ ਉੱਤੇ ਜੋੜ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ $\mathbf{B_i}$ ਖੇਤਰ ਤੱਤ $\mathrm{d} \mathbf{A_1}$ ‘ਤੇ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਹੈ। ਚੁੰਬਕੀ ਫਲਕਸ ਦੀ SI ਇਕਾਈ ਵੇਬਰ $(\mathrm{Wb})$ ਜਾਂ ਟੇਸਲਾ ਮੀਟਰ ਵਰਗ $\left(\mathrm{T}^{2}\right.)$ ਹੈ। ਚੁੰਬਕੀ ਫਲਕਸ ਇੱਕ ਅਦਿਸ਼ ਰਾਸ਼ੀ ਹੈ।

6.4 ਫੈਰਾਡੇ ਦਾ ਇੰਡਕਸ਼ਨ ਦਾ ਨਿਯਮ

ਪ੍ਰਯੋਗਿਕ ਨਿਰੀਖਣਾਂ ਤੋਂ, ਫੈਰਾਡੇ ਇਸ ਨਤੀਜੇ ‘ਤੇ ਪਹੁੰਚਿਆ ਕਿ ਇੱਕ ਕੁੰਡਲੀ ਵਿੱਚ ਇੱਕ emf ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਕੁੰਡਲੀ ਦੁਆਰਾ ਚੁੰਬਕੀ ਫਲਕਸ ਸਮੇਂ ਨਾਲ ਬਦਲਦਾ ਹੈ। ਭਾਗ 6.2 ਵਿੱਚ ਚਰਚਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਪ੍ਰਯੋਗਿਕ ਨਿਰੀਖਣਾਂ ਨੂੰ ਇਸ ਧਾਰਨਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਸਮਝਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਚਿੱਤਰ 6.4 ਸਤਹ ਖੇਤਰ $\mathbf{A}$ ਦਾ ਇੱਕ ਤਲ ਇੱਕ ਸਮਾਨ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ $\mathbf{B}$ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਹੈ।

ਚਿੱਤਰ 6.5 ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ $\mathbf{B_i}$ ਖੇਤਰ ਤੱਤ $i^{\text {th }}$ ‘ਤੇ। $\mathrm{d} \mathbf{A_i}$ ਖੇਤਰ ਤੱਤ $i^{\text {th }}$ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵੈਕਟਰ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ।

ਪ੍ਰਯੋਗ 6.1 ਵਿੱਚ ਕੁੰਡਲੀ $C_{1}$ ਵੱਲ ਜਾਂ ਇਸ ਤੋਂ ਦੂਰ ਇੱਕ ਚੁੰਬਕ ਦੀ ਗਤੀ ਅਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗ 6.2 ਵਿੱਚ ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_2}$ ਨੂੰ ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_1}$ ਵੱਲ ਜਾਂ ਇਸ ਤੋਂ ਦੂਰ ਲਿਜਾਉਣ ਨਾਲ, ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_1}$ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਚੁੰਬਕੀ ਫਲਕਸ ਬਦਲ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਚੁੰਬਕੀ ਫਲਕਸ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_1}$ ਵਿੱਚ emf ਨੂੰ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਇਹ ਪ੍ਰੇਰਿਤ emf ਸੀ ਜਿਸਨੇ ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_1}$ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਧਾਰਾ ਵਗਣ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਾਇਆ ਅਤੇ ਗੈਲਵੇਨੋਮੀਟਰ ਦੁਆਰਾ। ਪ੍ਰਯੋਗ 6.3 ਦੇ ਨਿਰੀਖਣਾਂ ਲਈ ਇੱਕ ਸੰਭਾਵੀ ਵਿਆਖਿਆ ਇਸ ਪ੍ਰਕਾਰ ਹੈ: ਜਦੋਂ ਟੈਪਿੰਗ ਕੁੰਜੀ $\mathrm{K}$ ਦਬਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_2}$ ਵਿੱਚ ਧਾਰਾ (ਅਤੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ) ਇੱਕ ਛੋਟੇ ਸਮੇਂ ਵਿੱਚ ਜ਼ੀਰੋ ਤੋਂ ਇੱਕ ਅਧਿਕਤਮ ਮੁੱਲ ਤੱਕ ਵੱਧਦੀ ਹੈ। ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, ਨੇੜਲੀ ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_1}$ ਦੁਆਰਾ ਚੁੰਬਕੀ ਫਲਕਸ ਵੀ ਵੱਧਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_1}$ ਦੁਆਰਾ ਚੁੰਬਕੀ ਫਲਕਸ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਹੈ ਜੋ ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_1}$ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਪ੍ਰੇਰਿਤ emf ਪੈਦਾ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਕੁੰਜੀ ਨੂੰ ਦਬਾਇਆ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_2}$ ਵਿੱਚ ਧਾਰਾ ਸਥਿਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_1}$ ਦੁਆਰਾ ਚੁੰਬਕੀ ਫਲਕਸ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਤਬਦੀਲੀ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ ਅਤੇ ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_1}$ ਵਿੱਚ ਧਾਰਾ ਜ਼ੀਰੋ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਕੁੰਜੀ ਨੂੰ ਛੱਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ $\mathrm{C_2}$ ਵਿੱਚ ਧਾਰਾ ਅਤੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਇੱਕ ਛੋਟੇ ਸਮੇਂ ਵਿੱਚ ਅਧਿਕਤਮ ਮੁੱਲ ਤੋਂ ਜ਼ੀਰੋ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_1}$ ਦੁਆਰਾ ਚੁੰਬਕੀ ਫਲਕਸ ਵਿੱਚ ਕਮੀ ਆਉਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸ ਲਈ ਦੁਬਾਰਾ ਕੁੰਡਲੀ $\mathrm{C_1}{ }^{*}$ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਧਾਰਾ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਇਨ੍ਹਾਂ ਸਾਰੇ ਨਿਰੀਖਣਾਂ ਵਿੱਚ ਸਾਂਝੀ ਗੱਲ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਸਰਕਟ ਦੁਆਰਾ ਚੁੰਬਕੀ ਫਲਕਸ ਦੇ ਸਮੇਂ ਦੀ ਦਰ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਇਸ ਵਿੱਚ emf ਨੂੰ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਫੈਰਾਡੇ ਨੇ ਪ੍ਰਯੋਗਿਕ ਨਿਰੀਖਣਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕ ਨਿਯਮ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਦੱਸਿਆ ਜਿਸਨੂੰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਇੰਡਕਸ਼ਨ ਦਾ ਫੈਰਾਡੇ ਦਾ ਨਿਯਮ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਨਿਯਮ ਹੇਠਾਂ ਦੱਸਿਆ ਗਿਆ ਹੈ।

• ਧਿਆਨ ਦਿਓ ਕਿ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟ ਦੇ ਨੇੜੇ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲ ਬਿਜਲਈ ਉਪਕਰਣ ਇੰਡਕਸ਼ਨ emfs (ਅਤੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਧਾਰਾਵਾਂ) ਕਾਰਨ ਨੁਕਸਾਨ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹਨ ਜਦੋਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟ ਚਾਲੂ ਜਾਂ ਬੰਦ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਇੱਕ ਸਰਕਟ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰੇਰਿਤ emf ਦਾ ਪਰਿਮਾਣ ਸਰਕਟ ਦੁਆਰਾ ਚੁੰਬਕੀ ਫਲਕਸ ਦੇ ਸਮੇਂ ਦੀ ਦਰ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

ਗਣਿਤਿਕ ਰੂਪ ਵਿੱਚ, ਪ੍ਰੇਰਿਤ emf ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ

$$ \begin{equation*} \varepsilon=-\frac{\mathrm{d} \Phi_{B}}{\mathrm{~d} t} \tag{6.3} \end{equation*} $$

ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਚਿੰਨ੍ਹ $\varepsilon$ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਅਤੇ ਇਸ ਲਈ ਇੱਕ ਬੰਦ ਲੂਪ ਵਿੱਚ ਧਾਰਾ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਬਾਰੇ ਅਗਲੇ ਭਾਗ ਵਿੱਚ ਵਿਸਤਾਰ ਨਾਲ ਚਰਚਾ ਕੀਤੀ ਜਾਵੇਗੀ।

$N$ ਫੇਰੀਆਂ ਦੀ ਇੱਕ ਚੁਸਤੀ ਨਾਲ ਲਪੇਟੀ ਗਈ ਕੁੰਡਲੀ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ, ਹਰ ਫੇਰੀ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਫਲਕਸ ਦੀ ਤਬਦੀਲੀ, ਇੱਕੋ ਜਿਹੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਕੁੱਲ ਪ੍ਰੇਰਿਤ emf ਲਈ ਸਮੀਕਰਨ ਦਿੱਤੀ ਗਈ ਹੈ

$$ \begin{equation*} \varepsilon=-N \frac{\mathrm{d} \Phi_{B}}{\mathrm{~d} t} \tag{6.4} \end{equation*} $$

ਇੱਕ ਬੰਦ ਕੁੰਡਲੀ ਦੀਆਂ