ஃபாரடேயின் மின்காந்தத் தூண்டல் விதிகள்

ஃபாரடேயின் மின்காந்தத் தூண்டல் விதிகள்#

ஃபாரடேயின் மின்காந்தத் தூண்டல் விதிகள், மாறும் காந்தப்புலங்களுக்கும் மின்னியக்கு விசை (EMF) அல்லது மின்னழுத்தத்தின் உருவாக்கத்திற்கும் இடையிலான உறவை விவரிக்கின்றன. இந்த விதிகள் மின்சார ஜெனரேட்டர்கள், மின்மாற்றிகள் மற்றும் மின்தூண்டிகள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்வதற்கான அடித்தளத்தை வழங்குகின்றன.

ஃபாரடேயின் முதல் விதி: ஒரு சுருளின் வழியாகச் செல்லும் காந்தப் பாயம் மாறும்போது, அந்தச் சுருளில் ஒரு மின்னியக்கு விசை தூண்டப்படுகிறது. இந்த காந்தப் பாயத்தின் மாற்றம், ஒரு காந்தத்தை சுருளை நோக்கி நகர்த்துவதன் மூலமோ அல்லது சுருளிலிருந்து விலகி நகர்த்துவதன் மூலமோ, காந்தப்புலத்தின் வலிமையை மாற்றுவதன் மூலமோ அல்லது காந்தப்புலத்துடன் தொடர்புடைய சுருளின் நோக்குநிலையை மாற்றுவதன் மூலமோ ஏற்படலாம்.

ஃபாரடேயின் இரண்டாம் விதி: தூண்டப்பட்ட மின்னியக்கு விசையின் அளவு, காந்தப் பாயத்தின் மாற்ற விகிதத்திற்கு நேர்விகிதத்தில் இருக்கும். வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், காந்தப் பாயம் வேகமாக மாறும்போது, தூண்டப்பட்ட மின்னியக்கு விசை அதிகமாக இருக்கும்.

இந்த விதிகள் மின் பொறியியல் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தில் பல பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, அவை மின்சார ஜெனரேட்டர்களின் வடிவமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை ஒரு காந்தப்புலத்திற்குள் ஒரு சுருளைச் சுழற்றுவதன் மூலம் இயந்திர ஆற்றலை மின் ஆற்றலாக மாற்றுகின்றன. மாற்று மின்னோட்ட (AC) மின் சமிக்ஞையின் மின்னழுத்தத்தை மாற்றும் மின்மாற்றிகளும், ஃபாரடேயின் மின்காந்தத் தூண்டல் விதிகளை நம்பியுள்ளன.

ஃபாரடேயின் மின்காந்தத் தூண்டலின் முதல் விதி:#

ஒரு கம்பிச் சுருளின் வழியாகச் செல்லும் காந்தப் பாயம் மாறும்போதெல்லாம், அந்தச் சுருளில் ஒரு மின்னியக்கு விசை (EMF) தூண்டப்படுகிறது என்று இந்த விதி கூறுகிறது. தூண்டப்பட்ட மின்னியக்கு விசையின் அளவு, காந்தப் பாயத்தின் மாற்ற விகிதத்திற்கு நேர்விகிதத்தில் இருக்கும்.

கணித ரீதியாக, இதை பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தலாம்:

$$ EMF = -\frac{dΦ}{dt} $$

எங்கே:

• $EMF$ என்பது வோல்ட்டுகளில் தூண்டப்பட்ட மின்னியக்கு விசை $(V)$
• $Φ$ என்பது வெபர்களில் உள்ள காந்தப் பாயம் $(Wb)$
• $t$ என்பது வினாடிகளில் உள்ள நேரம் $(s)$

எதிர்மறை குறி, லென்ஸின் விதியின்படி, தூண்டப்பட்ட மின்னியக்கு விசை காந்தப் பாயத்தின் மாற்றத்தை எதிர்க்கிறது என்பதைக் குறிக்கிறது.

ஃபாரடேயின் முதல் விதியின் எடுத்துக்காட்டுகள்

ஃபாரடேயின் முதல் விதி செயல்படும் பல எடுத்துக்காட்டுகள் உள்ளன. மிகவும் பொதுவான சிலவற்றில் பின்வருவன அடங்கும்:

• மின்சார ஜெனரேட்டர்கள்: மின்சார ஜெனரேட்டர்கள், ஃபாரடேயின் முதல் விதியைப் பயன்படுத்தி இயந்திர ஆற்றலை மின் ஆற்றலாக மாற்றுகின்றன. ஜெனரேட்டர் ஒரு ஸ்டேட்டருக்குள் ஒரு ரோட்டரைச் சுழற்றுகிறது, இது ஒரு மாறும் காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது. இந்த மாறும் காந்தப்புலம் ஸ்டேட்டர் முறுக்குகளில் ஒரு மின்னியக்கு விசையைத் தூண்டுகிறது, இது மின்னோட்டம் பாய்வதற்கு காரணமாகிறது.
• மின்சார மோட்டார்கள்: மின்சார மோட்டார்கள், ஃபாரடேயின் முதல் விதியைப் பயன்படுத்தி மின் ஆற்றலை இயந்திர ஆற்றலாக மாற்றுகின்றன. மோட்டார் ஸ்டேட்டரில் ஒரு சுழலும் காந்தப்புலத்தை உருவாக்கும் மின்காந்தங்களின் தொடர் உள்ளது. இந்த சுழலும் காந்தப்புலம் மோட்டார் ரோட்டரில் ஒரு மின்னியக்கு விசையைத் தூண்டுகிறது, இது மின்னோட்டம் பாய்வதற்கு காரணமாகிறது. ரோட்டரில் உள்ள மின்னோட்டம் காந்தப்புலத்துடன் தொடர்பு கொண்டு முறுக்குவிசையை உருவாக்குகிறது, இது ரோட்டரைச் சுழற்றுகிறது.
• மின்மாற்றிகள்: மின்மாற்றிகள், ஃபாரடேயின் முதல் விதியைப் பயன்படுத்தி ஒரு சுற்றிலிருந்து மற்றொரு சுற்றுக்கு மின் ஆற்றலை மாற்றுகின்றன. மின்மாற்றியில் இரண்டு கம்பிச் சுருள்கள் உள்ளன, ஒரு முதன்மைச் சுருள் மற்றும் ஒரு இரண்டாம் நிலைச் சுருள். முதன்மைச் சுருள் மின்சார மூலத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, மற்றும் இரண்டாம் நிலைச் சுருள் சுமையுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. முதன்மைச் சுருளில் உள்ள மாற்று மின்னோட்டம் ஒரு மாறும் காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது, இது இரண்டாம் நிலைச் சுருளில் ஒரு மின்னியக்கு விசையைத் தூண்டுகிறது. இந்த மின்னியக்கு விசை இரண்டாம் நிலைச் சுருளில் மின்னோட்டம் பாய்வதற்கு காரணமாகிறது, பின்னர் அது சுமைக்கு மாற்றப்படுகிறது.

ஃபாரடேயின் முதல் விதி மின்காந்தவியலின் ஒரு அடிப்படைக் கொள்கையாகும். மின்சார ஜெனரேட்டர்கள் முதல் மின்சார மோட்டார்கள் மற்றும் மின்மாற்றிகள் வரை நம் அன்றாட வாழ்வில் பல பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது.

ஃபாரடேயின் மின்காந்தத் தூண்டலின் இரண்டாம் விதி:#

தூண்டப்பட்ட மின்னியக்கு விசையின் அளவு காந்தப் பாய இணைப்பின் மாற்ற விகிதத்திற்கு சமம் என்று இந்த விதி கூறுகிறது. காந்தப் பாய இணைப்பு (λ) என்பது சுருளில் உள்ள திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை (N) மற்றும் காந்தப் பாயம் (Φ) ஆகியவற்றின் பெருக்கற்பலனாக வரையறுக்கப்படுகிறது.

கணித ரீதியாக, இதை பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தலாம்:

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

எங்கே:

• $EMF$ என்பது வோல்ட்டுகளில் தூண்டப்பட்ட மின்னியக்கு விசை $(V)$
• $λ$ என்பது வெபர்-திருப்பங்களில் உள்ள காந்தப் பாய இணைப்பு $(Wb-turns)$
• $N$ என்பது சுருளில் உள்ள திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை
• $Φ$ என்பது வெபர்களில் உள்ள காந்தப் பாயம் $(Wb)$
• $t$ என்பது வினாடிகளில் உள்ள நேரம் $(s)$

எடுத்துக்காட்டு:

இரண்டு கம்பிச் சுருள்களைக் கொண்ட ஒரு மின்மாற்றியைக் கவனியுங்கள், ஒரு முதன்மைச் சுருள் மற்றும் ஒரு இரண்டாம் நிலைச் சுருள். ஒரு மாற்று மின்னோட்டம் (AC) முதன்மைச் சுருளின் வழியாக பாயும்போது, அது ஒரு மாறும் காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது. இந்த மாறும் காந்தப்புலம் இரண்டாம் நிலைச் சுருளில் ஒரு மின்னியக்கு விசையைத் தூண்டுகிறது, இது மின்சார மின்னோட்டத்தின் ஓட்டத்தை ஏற்படுத்துகிறது. முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலைச் சுருள்களில் உள்ள திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை மின்மாற்றியின் மின்னழுத்த மாற்ற விகிதத்தை தீர்மானிக்கிறது.

ஃபாரடேயின் மின்காந்தத் தூண்டல் விதிகள் மின் பொறியியல் துறையில் புரட்சியை ஏற்படுத்தியுள்ளன மற்றும் பல்வேறு சாதனங்கள் மற்றும் அமைப்புகளில் பல பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன, அவற்றில் பின்வருவன அடங்கும்:

• மின்சார ஜெனரேட்டர்கள்: ஃபாரடேயின் விதிகளைப் பயன்படுத்தி இயந்திர ஆற்றலை மின் ஆற்றலாக மாற்றுகின்றன.
• மின்சார மோட்டார்கள்: ஃபாரடேயின் விதிகளைப் பயன்படுத்தி மின் ஆற்றலை இயந்திர ஆற்றலாக மாற்றுகின்றன.
• மின்மாற்றிகள்: ஃபாரடேயின் விதிகளைப் பயன்படுத்தி AC மின்சாரத்தின் மின்னழுத்த நிலைகளை மாற்றுகின்றன.
• மின்தூண்டிகள்: ஃபாரடேயின் விதிகளைப் பயன்படுத்தி ஒரு காந்தப்புலத்தில் மின் ஆற்றலைச் சேமிக்கின்றன.

இந்த விதிகள் மின்காந்தவியலின் ஆய்வு மற்றும் பயன்பாட்டில் அடிப்படைக் கொள்கைகளாகத் தொடர்கின்றன, நவீன மின் தொழில்நுட்பங்களின் வளர்ச்சியில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன.

ஒரு மூடிய சுற்றில் காந்தப்புல தீவிரத்தை மாற்றுதல்#

ஒரு மூடிய சுற்றில் காந்தப்புல தீவிரத்தை மாற்றுவது மின்காந்தவியலில் ஒரு அடிப்படைக் கருத்தாகும், இது பல்வேறு துறைகளில் பல பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. இது ஒரு மூடிய கடத்தும் சுற்றுக்குள் காந்தப்புலத்தின் வலிமை அல்லது திசையை கையாள்வதை உள்ளடக்குகிறது, இது பொதுவாக சுற்று வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்தை மாற்றுவதன் மூலமோ அல்லது ஒரு வெளிப்புற காந்தப்புலத்தின் முன்னிலையில் சுற்றை நகர்த்துவதன் மூலமோ அடையப்படுகிறது.

1. ஃபாரடேயின் தூண்டல் விதி: காந்தப்புல தீவிரத்தில் ஏற்படும் மாற்றத்தை நிர்வகிக்கும் முக்கியக் கொள்கை ஃபாரடேயின் தூண்டல் விதியாகும், இது ஒரு மாறும் காந்தப்புலம் ஒரு மூடிய சுற்றில் ஒரு மின்னியக்கு விசை (EMF) அல்லது மின்னழுத்தத்தைத் தூண்டுகிறது என்று கூறுகிறது. கணித ரீதியாக, இதை பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தலாம்:

EMF = -dΦ/dt

இங்கு EMF என்பது மின்னியக்கு விசை, Φ என்பது காந்தப் பாயம் (சுற்று வழியாகச் செல்லும் காந்தப்புலத்தின் அளவு), மற்றும் t என்பது நேரத்தைக் குறிக்கிறது. எதிர்மறை குறி, தூண்டப்பட்ட மின்னியக்கு விசை காந்தப் பாயத்தின் மாற்றத்தை எதிர்க்கிறது என்பதைக் குறிக்கிறது.

2. லென்ஸின் விதி: லென்ஸின் விதி தூண்டப்பட்ட மின்னியக்கு விசை மற்றும் அதன் விளைவாக வரும் மின்னோட்டத்தின் திசையை தீர்மானிக்க ஒரு கூடுதல் விதியை வழங்குகிறது. தூண்டப்பட்ட மின்னோட்டம் காந்தப் பாயத்தின் மாற்றத்தை எதிர்க்கும் திசையில் பாய்கிறது என்று அது கூறுகிறது. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், மின்னோட்டத்தால் உருவாக்கப்பட்ட தூண்டப்பட்ட காந்தப்புலம் காந்தப்புலத்தின் அசல் மாற்றத்தை எதிர்க்கிறது.

3. பயன்பாடுகள்:

அ. மின்சார ஜெனரேட்டர்கள்: மின்சார ஜெனரேட்டர்கள், காந்தப்புல தீவிரத்தை மாற்றும் கொள்கையைப் பயன்படுத்தி இயந்திர ஆற்றலை மின் ஆற்றலாக மாற்றுகின்றன. ஒரு நிலையான காந்தப்புலத்தில் (ஸ்டேட்டர்) ஒரு சுழலும் கம்பிச் சுற்று (ஆர்மேச்சர்) நகரும் போது, மாறும் காந்தப் பாயம் சுற்றில் ஒரு மின்னியக்கு விசையைத் தூண்டுகிறது, இது மின்சார மின்னோட்டம் பாய்வதற்கு காரணமாகிறது.

ஆ. மின்சார மோட்டார்கள்: மின்சார மோட்டார்கள் தலைகீழ் கொள்கையில் செயல்படுகின்றன. ஒரு கம்பிச் சுருளுக்கு (ஸ்டேட்டர்) மின்சார மின்னோட்டத்தை வழங்குவதன் மூலம், ஒரு காந்தப்புலம் உருவாக்கப்படுகிறது. ஒரு கடத்தும் சுற்று (ரோட்டர்) இந்த காந்தப்புலத்திற்குள் வைக்கப்படும் போது, மாறும் காந்தப் பாயம் சுற்றில் ஒரு மின்னியக்கு விசையைத் தூண்டுகிறது, இது அதை சுழலச் செய்கிறது.

இ. மின்மாற்றிகள்: மின்மாற்றிகள் மின்காந்தத் தூண்டல் மூலம் ஒரு சுற்றிலிருந்து மற்றொரு சுற்றுக்கு மின் ஆற்றலை மாற்றுகின்றன. அவை ஒரு பகிரப்பட்ட இரும்புக் கருவைச் சுற்றி வளைக்கப்பட்ட இரண்டு கம்பிச் சுருள்களைக் (முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை) கொண்டிருக்கின்றன. ஒரு மாற்று மின்னோட்டம் முதன்மைச் சுருளின் வழியாக பாயும் போது, அது இரண்டாம் நிலைச் சுருளில் ஒரு மின்னியக்கு விசையைத் தூண்டும் ஒரு மாறும் காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது, இதன் விளைவாக மின்னழுத்த மாற்றம் ஏற்படுகிறது.

ஈ. காந்த மிதப்பு (மேக்லெவ்) ரயில்கள்: மேக்லெவ் ரயில்கள் அதிவேக போக்குவரத்தை அடைய காந்தப்புல தீவிரத்தை மாற்றும் கொள்கையைப் பயன்படுத்துகின்றன. தண்டவாளத்தில் உள்ள சக்திவாய்ந்த மின்காந்தங்கள் ரயிலின் அடிப்பகுதியில் உள்ள கடத்தும் சுற்றுகளில் மின்னோட்டங்களைத் தூண்டும் ஒரு மாறும் காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகின்றன. இந்த மின்னோட்டங்கள் தண்டவாளத்திற்கு மேலே ரயிலை மிதக்க வைக்கும் எதிர் காந்தப்புலங்களை உருவாக்குகின்றன, இது உராய்வைக் குறைத்து நம்பமுடியாத வேகங்களை அனுமதிக்கிறது.

சுருக்கமாக, ஒரு மூடிய சுற்றில் காந்தப்புல தீவிரத்தை மாற்றுவது மின்காந்தவியலில் ஒரு அடிப்படைக் கருத்தாகும், இது பல நடைமுறை பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. மாறும் காந்தப்புலங்கள் மற்றும் தூண்டப்பட்ட மின்னோட்டங்களுக்கு இடையிலான உறவைப் புரிந்துகொண்டு கையாள்வதன் மூலம், மின்சாரத்தை உருவாக்க, மோட்டார்களை இயக்க, மின்னழுத்தத்தை மாற்ற, மற்றும் ரயில்களை மிதக்க வைக்க இந்த நிகழ்வைப் பயன்படுத்தலாம்.

ஃபாரடேயின் விதியின் எடுத்துக்காட்டுகள்:

• ஒரு கம்பிச் சுருளை நோக்கி ஒரு தடிக் காந்தம் நகர்த்தப்படுகிறது. காந்தம் சுருளை நெருங்கும்போது, சுருளின் வழியாக உள்ள காந்தப் பாயம் அதிகரிக்கிறது. இது சுருளில் ஒரு மின்னியக்கு விசையைத் தூண்டுகிறது, இது மின்னோட்டம் பாய்வதற்கு காரணமாகிறது. மின்னோட்டத்தின் திசை காந்தப் பாயத்தின் அதிகரிப்பை எதிர்க்கும் வகையில் இருக்கும்.
• ஒரு கடத்தும் சுற்று ஒரு காந்தப்புலத்தில் சுழற்றப்படுகிறது. சுற்று சுழலும் போது, சுற்று வழியாக உள்ள காந்தப் பாயம் மாறுகிறது. இது சுற்றில் ஒரு மின்னியக்கு விசையைத் தூண்டுகிறது, இது மின்னோட்டம் பாய்வதற்கு காரணமாகிறது. மின்னோட்டத்தின் திசை காந்தப் பாயத்தின் மாற்றத்தை எதிர்க்கும் வகையில் இருக்கும்.
• ஒரு மாற்று மின்னோட்ட (AC) மின்சார விநியோகத்தின் மின்னழுத்தத்தை அதிகரிக்க அல்லது குறைக்க ஒரு மின்மாற்றி பயன்படுத்தப்படுகிறது. மின்மாற்றியில் இரண்டு கம்பிச் சுருள்கள் உள்ளன, ஒரு முதன்மைச் சுருள் மற்றும் ஒரு இரண்டாம் நிலைச் சுருள். முதன்மைச் சுருள் AC மின்சார விநியோகத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, மற்றும் இரண்டாம் நிலைச் சுருள் சுமையுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. AC மின்னோட்டம் முதன்மைச் சுருளின் வழியாக பாயும் போது, அது ஒரு மாறும் காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது. இந்த மாறும் காந்தப்புலம் இரண்டாம் நிலைச் சுருளில் ஒரு மின்னியக்கு விசையைத் தூண்டுகிறது, இது சுமையில் மின்னோட்டம் பாய்வதற்கு காரணமாகிறது. இரண்டாம் நிலைச் சுருளில் உள்ள மின்னோட்டத்தின் மின்னழுத்தம் முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலைச் சுருள்களில் உள்ள திருப்பங்களின் எண்ணிக்கைக்கு விகிதாசாரமாகும்.

ஃபாரடேயின் மின்காந்தத் தூண்டல் விதி மின்காந்தவியலின் ஒரு அடிப்படைக் கொள்கையாகும். ஜெனரேட்டர்கள், மின்மாற்றிகள் மற்றும் மோட்டார்களின் வடிவமைப்பு போன்ற மின் பொறியியலில் பல பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது.

லென்ஸின் விதி#

லென்ஸின் விதி மின்காந்தவியலின் ஒரு அடிப்படைக் கொள்கையாகும், இது ஒரு கடத்தி ஒரு மாறும் காந்தப்புலத்திற்கு உட்படுத்தப்படும் போது அதில் தூண்டப்படும் மின்னியக்கு விசையின் (EMF) திசையை விவரிக்கிறது. ஒரு கடத்தியில் தூண்டப்படும் மின்னியக்கு விசை எப்போதும் கடத்தி வழியாக உள்ள காந்தப் பாயத்தின் மாற்றத்தை எதிர்க்கும் வகையில் இருக்கும் என்று அது கூறுகிறது. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், ஒரு கடத்தி ஒரு மாறும் காந்தப்புலத்திற்கு உட்படுத்தப்படும் போது பாயும் மின்னோட்டத்தின் திசையை லென்ஸின் விதி கணிக்கிறது.

கணித உருவாக்கம்

லென்ஸின் விதியை கணித ரீதியாக பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தலாம்:

$$ ε = -\frac{dΦ}{dt} $$

எங்கே:

• $ε$ என்பது கடத்தியில் தூண்டப்பட்ட மின்னியக்கு விசை (வோல்ட்டுகளில்)
• $Φ$ என்பது கடத்தி வழியாக உள்ள காந்தப் பாயம் (வெபர்களில்)
• $t$ என்பது நேரம் (வினாடிகளில்)

சமன்பாட்டில் உள்ள எதிர்மறை குறி, கடத்தியில் தூண்டப்பட்ட மின்னியக்கு விசை காந்தப் பாயத்தின் மாற்றத்தை எதிர்க்கிறது என்பதைக் குறிக்கிறது.

எடுத்துக்காட்டுகள்

லென்ஸின் விதி செயல்படும் சில எடுத்துக்காட்டுகள் இங்கே:

• ஒரு கம்பிச் சுருளை நோக்கி ஒரு தடிக் காந்தம் நகர்த்தப்படுகிறது. காந்தம் சுருளை நெருங்கும்போது, சுருளின் வழியாக உள்ள காந்தப் பாயம் அதிகரிக்கிறது. இது சுருளில் ஒரு மின்னியக்கு விசையைத் தூண்டுகிறது, இது காந்தத்தின் இயக்கத்திற்கு எதிர் திசையில் மின்னோட்டம் பாய்வதற்கு காரணமாகிறது. இந்த மின்னோட்டம் காந்தத்தின் இயக்கத்தை எதிர்க்கும் ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது, அதை மெதுவாக்குகிறது.
• ஒரு கடத்தும் கம்பி ஒரு காந்தப்புலத்தின் வழியாக நகர்த்தப்படுகிறது. கம்பி காந்தப்புலத்தின் வழியாக நகரும் போது, கம்பி வழியாக உள்ள காந்தப் பாயம் மாறுகிறது. இது கம்பியில் ஒரு மின்னியக்கு விசையைத் தூண்டுகிறது, இது கம்பியின் இயக்கத்திற்கு எதிர் திசையில் மின்னோட்டம் பாய்வதற்கு காரணமாகிறது. இந்த மின்னோட்டம் கம்பியின் இயக்கத்தை எதிர்க்கும் ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது, அதை மெதுவாக்குகிறது.
• ஒரு சோலனாய்டு ஒரு பேட்டரியுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. பேட்டரி இயக்கப்படும் போது, சோலனாய்டு வழியாக பாயும் மின்னோட்டம் ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது. இந்த காந்தப்புலம் சோலனாய்டில் ஒரு மின்னியக்கு விசையைத் தூண்டுகிறது, இது பேட்டரியிலிருந்து வரும் மின்னோட்டத்திற்கு எதிர் திசையில் மின்னோட்டம் பாய்வதற்கு காரணமாகிறது. இந்த மின்னோட்டம் பேட்டரியிலிருந்து வரும் காந்தப்புலத்தை எதிர்க்கும் ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது, ஒட்டுமொத்த காந்தப்புல வலிமையைக் குறைக்கிறது.

பயன்பாடுகள்

லென்ஸின் விதி மின் பொறியியல் மற்றும் இயற்பியலில் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. மிகவும் பொதுவான சில பயன்பாடுகள் பின்வருமாறு:

• மின்சார மோட்டார்கள்: மின்சார மோட்டார்களின் செயல்பாட்டை விளக்க லென்ஸின் விதி பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு காந்தப்புலத்தில் ஒரு கம்பிச் சுருளின் வழியாக ஒரு மின்னோட்டம் செலுத்தப்படும் போது, லென்ஸின் விதியின் காரணமாக சுருள் ஒரு விசையை அனுபவிக்கிறது. இந்த விசை சுருளை சுழற்றச் செய்கிறது, இது மோட்டாரை இயக்குகிறது.
• ஜெனரேட்டர்கள்: ஜெனரேட்டர்களின் செயல்பாட்டை விளக்கவும் லென்ஸின் விதி பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு கடத்தி ஒரு காந்தப்புலத்தின் வழியாக நகர்த்தப்படும் போது, கடத்தியில் ஒரு மின்னியக்கு விசை தூண்டப்படுகிறது. இந்த மின்னியக்கு விசையை மின்சாரம் உருவாக்க பயன்படுத்தலாம்.
• காந்த பிரேக்குகள்: காந்த பிரேக்குகளை வடிவமைக்க லென்ஸின் விதி பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு உலோக வட்டு ஒரு காந்தப்புலத்தில் சுழற்றப்படும் போது, லென்ஸின் விதியின் காரணமாக வட்டு ஒரு விசையை அனுபவிக்கிறது. இந்த விசை வட்டின் இயக்கத்தை எதிர்க்கிறது, அதை மெதுவாக்குகிறது.

லென்ஸின் விதி மின்காந்தவியலின் ஒரு அடிப்படைக் கொள்கையாகும், இது மின் பொறியியல் மற்றும் இயற்பியலில் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. மின்காந்த அமைப்புகளின் நடத்தையைப் புரிந்துகொள்வதற்கு இது ஒரு சக்திவாய்ந்த கருவியாகும்.

ஃபாரடேயின் விதி வழித்தோன்றல்

ஃபாரடேயின் தூண்டல் விதி ஒரு மாறும் காந்தப்புலம் ஒரு கடத்தியில் ஒரு மின்னியக்கு விசையை (EMF) தூண்டுகிறது என்று கூறுகிறது. இந்த மின்னியக்கு விசை கடத்தி வழியாக உள்ள காந்தப் பாயத்தின் மாற்ற விகிதத்திற்கு விகிதாசாரமாகும்.

ஃபாரடேயின் விதியின் வழித்தோன்றல்

ஒரு காந்தப்புலத்தில் வைக்கப்பட்ட ஒரு கடத்தும் கம்பிச் சுற்றைக் கவனியுங்கள். சுற்று வழியாக உள்ள காந்தப் பாயம் பின்வருமாறு வழங்கப்படுகிறது:

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

எங்கே:

• $\Phi_B$ என்பது காந்தப் பாயம் (வெபர்களில், Wb)
• $\overrightarrow{B}$ என்பது காந்தப்புலம் (டெஸ்லாக்களில், T)
• $d\overrightarrow{A}$ என்பது ஒரு வேறுபட்ட பரப்பு வெக்டர் (சதுர மீட்டர்களில், m^2)

காந்தப்புலம் மாறினால், சுற்று வழியாக உள்ள காந்தப் பாயமும் மாறும். இந்த மாறும் காந்தப் பாயம் சுற்றில் ஒரு மின்னியக்கு விசையைத் தூண்டும். மின்னியக்கு விசை பின்வருமாறு வழங்கப்படுகிறது:

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

எங்கே:

• EMF என்பது மின்னியக்கு விசை (வோல்ட்டுகளில், V)
• $t$ என்பது நேரம் (வினாடிகளில், s)

சமன்பாட்டில் உள்ள எதிர்மறை குறி, மின்னியக்கு விசை காந்தப் பாயத்தின் மாற்றத்தை எதிர்க்கிறது என்பதைக் குறிக்கிறது.

எடுத்துக்காட்டு

1 மீ நீளமும் 0.1 மீ ஆரமும் கொண்ட ஒரு சோலனாய்டைக் கவனியுங்கள். சோலனாய்டு 1000 திருப்பங்கள் கொண்ட கம்பியால் சுற்றப்பட்டுள்ளது. சோலனாய்டில் உள்ள மின்னோ