परीक्षण प्रश्न

1. विद्युत क्षमता क्या है?

2. निम्नलिखित अवधारणाओं को परिभाषित करें: प्रत्यावर्ती धारा, आयाम, आवृत्ति, चक्रीय आवृत्ति, अवधि, दोलन का चरण

लैब 11

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना का अध्ययन

उद्देश्य:विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना का अध्ययन .

उपकरण:मिलीमीटर; कुंडल-कुंडल; धनुषाकार चुंबक; शक्ति का स्रोत; एक बंधनेवाला विद्युत चुंबक से लोहे की कोर के साथ एक कुंडल; रिओस्तात; चाबी; कनेक्टिंग तार; विद्युत प्रवाह जनरेटर मॉडल (एक)।

कार्य करने की प्रक्रिया

1. कॉइल-कॉइल को मिलीमीटर के क्लैम्प से कनेक्ट करें।

2. मिलीमीटर की रीडिंग का अवलोकन करते हुए, चुंबक के ध्रुवों में से एक को कुंडल में लाएं, फिर चुंबक को कुछ सेकंड के लिए रोक दें, और फिर इसे फिर से कुंडल के करीब लाएं, इसे इसमें खिसकाएं (चित्र।) यह लिखिए कि कुंडली के सापेक्ष चुंबक की गति के दौरान कुंडली में प्रेरण धारा उत्पन्न हुई या नहीं; उसके रुकने के दौरान।

3. लिखें कि क्या चुंबकीय प्रवाह Ф, कुंडल को भेदते हुए, चुंबक की गति के दौरान बदल गया है; उसके रुकने के दौरान।

4. पिछले प्रश्न के अपने उत्तरों के आधार पर, निष्कर्ष निकालें और लिखें कि कॉइल में इंडक्शन करंट किस स्थिति में हुआ।

5. जब चुंबक कुंडली के पास पहुंचा तो इस कुंडली में प्रवेश करने वाला चुंबकीय प्रवाह क्यों बदल गया? (इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, याद रखें, सबसे पहले, चुंबकीय प्रवाह Ф किस मात्रा पर निर्भर करता है और दूसरी बात, इस चुंबक के पास और उससे दूर एक स्थायी चुंबक के चुंबकीय क्षेत्र के प्रेरण वेक्टर बी का मॉड्यूलस है।)

6. कुण्डली में धारा की दिशा का अंदाजा उस दिशा से लगाया जा सकता है जिसमें मिलीमीटर सुई शून्य विभाजन से विचलित होती है।
जाँच करें कि जब चुंबक का एक ही ध्रुव निकट आता है और उससे दूर जाता है तो कुंडल में प्रेरण धारा की दिशा समान होगी या भिन्न होगी।

7. चुंबक के ध्रुव को कुण्डली के पास इतनी गति से ले जाएँ कि मिलीमीटर की सुई अपने पैमाने के सीमा मान से आधे से अधिक न भटके।

उसी प्रयोग को दोहराएं, लेकिन पहले मामले की तुलना में चुंबक की अधिक गति से।

कुंडल के सापेक्ष चुंबक की गति की अधिक या कम गति के साथ, क्या इस कुंडल को भेदने वाले चुंबकीय प्रवाह में तेजी से परिवर्तन हुआ?

कुंडल के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह में तेज या धीमी गति से परिवर्तन के साथ, क्या इसमें एक बड़ी धारा दिखाई देती है?

अंतिम प्रश्न के आपके उत्तर के आधार पर, इस निष्कर्ष को बनाएं और लिखें कि कॉइल में होने वाली इंडक्शन करंट की ताकत का मापांक इस कॉइल में प्रवेश करने वाले चुंबकीय प्रवाह Ф के परिवर्तन की दर पर कैसे निर्भर करता है।

8. ड्राइंग के अनुसार प्रयोग के लिए इंस्टॉलेशन को इकट्ठा करें।

9. जाँच करें कि क्या निम्नलिखित मामलों में कॉइल 1 में इंडक्शन करंट है:

ए। सर्किट को बंद और खोलते समय, जिसमें कॉइल 2 शामिल है;

बी। कुंडल 2 के माध्यम से प्रवाहित होने पर प्रत्यक्ष धारा;

सी। रिओस्टेट स्लाइडर को उपयुक्त पक्ष में ले जाकर, कॉइल 2 के माध्यम से बहने वाली धारा की ताकत में वृद्धि और कमी के साथ।

10. अनुच्छेद 9 में सूचीबद्ध मामलों में से किसमें कुंडली में प्रवेश करने वाले चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन होता है? वह क्यों बदल रहा है?

11. जनरेटर मॉडल (चित्र) में विद्युत प्रवाह की घटना का निरीक्षण करें। बताएं कि चुंबकीय क्षेत्र में घूमते हुए फ्रेम में इंडक्शन करंट क्यों होता है।

परीक्षण प्रश्न

1. विद्युतचुम्बकीय प्रेरण का नियम बनाइए।

2. विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का नियम किसके द्वारा और कब बनाया गया था?

लैब 12

कुंडल अधिष्ठापन मापना

उद्देश्य:प्रत्यावर्ती धारा के विद्युत परिपथों के मूल नियमों का अध्ययन और अधिष्ठापन और समाई को मापने के सबसे सरल तरीकों से परिचित होना।

संक्षिप्त सिद्धांत

एक विद्युत परिपथ में एक चर विद्युत वाहक बल (EMF) के प्रभाव में, इसमें एक प्रत्यावर्ती धारा उत्पन्न होती है।

प्रत्यावर्ती धारा वह धारा है जो दिशा और परिमाण में परिवर्तन करती है। इस पत्र में केवल ऐसी प्रत्यावर्ती धारा पर विचार किया गया है, जिसका मान साइनसॉइडल नियम के अनुसार समय-समय पर बदलता रहता है।

साइनसॉइडल करंट पर विचार इस तथ्य के कारण है कि सभी बड़े बिजली संयंत्र वैकल्पिक धाराओं का उत्पादन करते हैं जो साइनसोइडल धाराओं के बहुत करीब हैं।

धातुओं में प्रत्यावर्ती धारा एक दिशा में, फिर विपरीत दिशा में मुक्त इलेक्ट्रॉनों की गति है। साइनसॉइडल करंट के साथ, इस आंदोलन की प्रकृति हार्मोनिक दोलनों के साथ मेल खाती है। इस प्रकार, एक साइनसॉइडल प्रत्यावर्ती धारा की अवधि होती है टी- एक पूर्ण दोलन का समय और आवृत्ति वीसमय की प्रति इकाई पूर्ण दोलनों की संख्या। इन राशियों के बीच एक संबंध है

एसी सर्किट, डीसी सर्किट के विपरीत, एक संधारित्र को शामिल करने की अनुमति देता है।

https://pandia.ru/text/80/343/images/image073.gif" alt="(!LANG:http://web-local.rudn.ru/web-local/uem/ido/8/Image443 जीआईएफ" width="89" height="24">,!}

बुलाया पूर्ण प्रतिरोधया मुक़ाबलाजंजीर। इसलिए, प्रत्यावर्ती धारा के लिए व्यंजक (8) को ओम का नियम कहा जाता है।

इस कार्य में सक्रिय प्रतिरोध आरएक डीसी सर्किट के एक खंड के लिए ओम के नियम का उपयोग करके कॉइल का निर्धारण किया जाता है।

आइए दो विशेष मामलों पर विचार करें।

1. परिपथ में कोई संधारित्र नहीं है. इसका मतलब है कि संधारित्र बंद कर दिया गया है और इसके बजाय सर्किट को एक कंडक्टर द्वारा बंद कर दिया गया है, संभावित ड्रॉप जिस पर व्यावहारिक रूप से शून्य है, यानी मान यूसमीकरण में (2) शून्य है..gif" alt="(!LANG:http://web-local.rudn.ru/web-local/uem/ido/8/Image474.gif" width="54" height="18">.!}

2. सर्किट में कोई कॉइल नहीं है: इस तरह ।

सूत्रों (6), (7), और (14) से क्रमशः, हमारे पास है

इस पाठ में, हम प्रयोगशाला कार्य संख्या 4 "विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना का अध्ययन" करेंगे। इस पाठ का उद्देश्य विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना का अध्ययन करना होगा। आवश्यक उपकरणों का उपयोग करके, हम प्रयोगशाला कार्य करेंगे, जिसके अंत में हम सीखेंगे कि इस घटना का ठीक से अध्ययन और निर्धारण कैसे किया जाए।

लक्ष्य अध्ययन करना है विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना.

उपकरण:

1. मिलीमीटर।

2. चुंबक।

3. कुंडल-कुंडल।

4. वर्तमान स्रोत।

5. रिओस्तात।

6. कुंजी।

7. एक विद्युत चुंबक से कुंडल।

8. तारों को जोड़ना।

चावल। 1. प्रायोगिक उपकरण

आइए सेटअप को इकट्ठा करके लैब शुरू करें। उस परिपथ को असेंबल करने के लिए जिसका हम प्रयोगशाला में उपयोग करेंगे, हम एक मिलिएममीटर के साथ एक कुंडल संलग्न करेंगे और एक चुंबक का उपयोग करेंगे जिसे हम कुंडल से करीब या आगे ले जाएंगे। उसी समय, हमें यह याद रखना चाहिए कि जब इंडक्शन करंट दिखाई देगा तो क्या होगा।

चावल। 2. प्रयोग 1

इस बारे में सोचें कि हम जिस घटना का अवलोकन कर रहे हैं, उसकी व्याख्या कैसे करें। हम जो देखते हैं उसे चुंबकीय प्रवाह कैसे प्रभावित करता है, विशेष रूप से विद्युत प्रवाह की उत्पत्ति। ऐसा करने के लिए, सहायक आकृति को देखें।

चावल। 3. स्थायी दंड चुंबक की चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं

कृपया ध्यान दें कि चुंबकीय प्रेरण की रेखाएं उत्तरी ध्रुव से निकलती हैं, दक्षिणी ध्रुव में प्रवेश करती हैं। वहीं इन रेखाओं की संख्या, चुंबक के अलग-अलग हिस्सों में इनका घनत्व अलग-अलग होता है। ध्यान दें कि चुंबकीय क्षेत्र की दिशा भी एक बिंदु से दूसरे बिंदु पर बदलती रहती है। इसलिए, हम कह सकते हैं कि चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन इस तथ्य की ओर जाता है कि एक बंद कंडक्टर में एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है, लेकिन केवल जब चुंबक चलता है, इसलिए, इस कुंडल के घुमावों द्वारा सीमित क्षेत्र में प्रवेश करने वाला चुंबकीय प्रवाह बदल जाता है।

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के हमारे अध्ययन का अगला चरण परिभाषा के साथ जुड़ा हुआ है प्रेरण धारा की दिशा. हम इंडक्शन करंट की दिशा को उस दिशा से आंक सकते हैं जिसमें मिलीमीटर का तीर विचलित होता है। आइए एक चापाकार चुंबक का उपयोग करें और हम देखेंगे कि जब चुंबक निकट आएगा, तो तीर एक दिशा में विचलित हो जाएगा। यदि अब चुम्बक को दूसरी दिशा में ले जाया जाता है, तो तीर दूसरी दिशा में विचलित हो जाएगा। प्रयोग के परिणामस्वरूप हम कह सकते हैं कि प्रेरण धारा की दिशा चुंबक की गति की दिशा पर भी निर्भर करती है। हम यह भी नोट करते हैं कि प्रेरण धारा की दिशा चुंबक के ध्रुव पर भी निर्भर करती है।

कृपया ध्यान दें कि प्रेरण धारा का परिमाण चुंबक की गति की गति पर और साथ ही चुंबकीय प्रवाह के परिवर्तन की दर पर निर्भर करता है।

हमारे प्रयोगशाला कार्य का दूसरा भाग दूसरे प्रयोग से जुड़ा होगा। आइए इस प्रयोग की योजना को देखें और चर्चा करें कि अब हम क्या करेंगे।

चावल। 4. प्रयोग 2

दूसरे सर्किट में, सिद्धांत रूप में, आगमनात्मक धारा की माप के संबंध में कुछ भी नहीं बदला है। वही मिलीमीटर कॉइल से जुड़ा हुआ है। सब कुछ वैसा ही रहता है जैसा पहले मामले में था। लेकिन अब हमें चुंबकीय प्रवाह में बदलाव स्थायी चुंबक की गति के कारण नहीं, बल्कि दूसरी कुंडली में वर्तमान ताकत में बदलाव के कारण मिलेगा।

पहले भाग में, हम उपस्थिति की जांच करेंगे प्रेरण धारासर्किट को बंद और खोलते समय। तो, प्रयोग का पहला भाग: हम कुंजी को बंद करते हैं। ध्यान दें, सर्किट में करंट बढ़ता है, तीर एक तरफ भटक जाता है, लेकिन ध्यान दें, अब चाबी बंद है, और मिलीमीटर विद्युत प्रवाह नहीं दिखाता है। तथ्य यह है कि चुंबकीय प्रवाह में कोई परिवर्तन नहीं होता है, हम पहले ही इस बारे में बात कर चुके हैं। यदि कुंजी अब खोली जाती है, तो मिलीमीटर दिखाएगा कि धारा की दिशा बदल गई है।

दूसरे प्रयोग में, हम देखेंगे कि कैसे प्रेरण धाराजब दूसरे परिपथ में विद्युत धारा में परिवर्तन होता है।

प्रयोग का अगला भाग यह पता लगाना होगा कि रिओस्टेट के कारण सर्किट में करंट बदलने पर इंडक्शन करंट कैसे बदलेगा। आप जानते हैं कि यदि हम किसी परिपथ में विद्युत प्रतिरोध को बदलते हैं, तो ओम के नियम का पालन करते हुए, हमारा विद्युत प्रवाह भी बदल जाएगा। जैसे ही विद्युत प्रवाह बदलता है, चुंबकीय क्षेत्र बदल जाएगा। रिओस्टेट के स्लाइडिंग संपर्क को स्थानांतरित करने के क्षण में, चुंबकीय क्षेत्र बदल जाता है, जिससे एक इंडक्शन करंट का आभास होता है।

प्रयोगशाला को समाप्त करने के लिए, हमें यह देखना चाहिए कि विद्युत प्रवाह जनरेटर में एक आगमनात्मक विद्युत प्रवाह कैसे बनाया जाता है।

चावल। 5. विद्युत प्रवाह जनरेटर

इसका मुख्य भाग एक चुंबक है, और इन चुम्बकों के अंदर एक कुंडल होता है जिसमें एक निश्चित संख्या में घाव होते हैं। यदि हम अब इस जनरेटर के पहिये को घुमाते हैं, तो कॉइल वाइंडिंग में एक इंडक्शन इलेक्ट्रिक करंट प्रेरित होगा। प्रयोग से यह देखा जा सकता है कि क्रांतियों की संख्या में वृद्धि इस तथ्य की ओर ले जाती है कि बल्ब तेज जलने लगता है।

अतिरिक्त साहित्य की सूची:

हाई स्कूल में अक्सेनोविच एल.ए. भौतिकी: सिद्धांत। कार्य। टेस्ट: प्रो. सामान्य प्रदान करने वाले संस्थानों के लिए भत्ता। पर्यावरण, शिक्षा / एल.ए. अक्सनोविच, एन.एन. राकीना, के.एस. फरिनो; ईडी। के एस फरिनो। - एमएन .: अदुकात्सी और व्यखवन, 2004। - सी। 347-348। मायाकिशेव जी। वाई। भौतिकी: इलेक्ट्रोडायनामिक्स। 10-11 ग्रेड। भौतिकी / G.Ya के गहन अध्ययन के लिए पाठ्यपुस्तक। मायाकिशेव, ए.3. सिन्याकोव, वी.ए. स्लोबोडस्कोव। - एम .: बस्टर्ड, 2005. - 476 पी। पुरीशेवा एन.एस. भौतिक विज्ञान। श्रेणी 9 पाठ्यपुस्तक। / पुरीशेवा एन.एस., वाज़ेवस्काया एन.ई., चारुगिन वी.एम. दूसरा संस्करण, स्टीरियोटाइप। - एम .: बस्टर्ड, 2007।

• " onclick="window.open(this.href,"win2",,"status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories = नहीं, स्थान = नहीं"); झूठी वापसी;"> प्रिंट
• ईमेल

लैब #9

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना का अध्ययन

उद्देश्य: इंडक्शन करंट, इंडक्शन ईएमएफ की घटना के लिए स्थितियों का अध्ययन करने के लिए।

उपकरण: कॉइल, दो बार मैग्नेट, मिलीमीटर।

लिखित

विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों का पारस्परिक संबंध 1831 में उत्कृष्ट अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी एम। फैराडे द्वारा स्थापित किया गया था। उन्होंने इस घटना की खोज की इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन.

फैराडे के कई प्रयोग बताते हैं कि चुंबकीय क्षेत्र की मदद से कंडक्टर में विद्युत प्रवाह प्राप्त करना संभव है।

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटनाएक बंद सर्किट में एक विद्युत प्रवाह की घटना होती है जब सर्किट में प्रवेश करने वाले चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन होता है।

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना के दौरान होने वाली धारा को कहा जाता है प्रवेश।

विद्युत परिपथ (चित्र 1) में, एक प्रेरण धारा तब होती है जब कुंडली के सापेक्ष चुंबक की गति होती है, या इसके विपरीत। प्रेरण धारा की दिशा चुंबक की गति की दिशा और उसके ध्रुवों की स्थिति दोनों पर निर्भर करती है। यदि कुंडल और चुंबक की कोई सापेक्ष गति नहीं है, तो कोई प्रेरण धारा नहीं है।

चित्र 1.

कड़ाई से बोलते हुए, जब सर्किट चुंबकीय क्षेत्र में चलता है, तो एक निश्चित धारा उत्पन्न नहीं होती है, लेकिन एक निश्चित ई। डी.एस.

चित्र 2।

फैराडे ने प्रयोगात्मक रूप से पाया कि जब कंडक्टर सर्किट में चुंबकीय प्रवाह बदलता है, तो इंडक्शन ई इंडस्ट्रीज़ का एक ईएमएफ उत्पन्न होता है, जो सर्किट से बंधी सतह के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह के परिवर्तन की दर के बराबर होता है, जिसे माइनस साइन के साथ लिया जाता है।:

यह सूत्र व्यक्त करता है फैराडे का नियम:इ। डी.एस. प्रेरण समोच्च से घिरी सतह के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह के परिवर्तन की दर के बराबर है।

सूत्र में ऋण चिह्न दर्शाता है लेन्ज़ का नियम.

1833 में, लेन्ज़ ने प्रयोगात्मक रूप से एक कथन को सिद्ध किया जिसे कहा जाता है लेन्ज का नियम: एक बंद सर्किट में प्रेरण धारा उत्तेजित होती है जब चुंबकीय प्रवाह हमेशा निर्देशित होता है ताकि चुंबकीय क्षेत्र जो चुंबकीय क्षेत्र बनाता है वह चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन को रोकता है जो प्रेरण प्रवाह का कारण बनता है.

बढ़ते चुंबकीय प्रवाह के साथ>0, और इंड< 0, т.е. э. д. с. индукции вызывает ток такого направления, при котором его маг­нитное поле уменьшает магнитный поток через контур.

घटते चुंबकीय प्रवाह के साथएफ<0, а ε инд >0, यानी आगमनात्मक धारा का चुंबकीय क्षेत्र परिपथ के माध्यम से घटते चुंबकीय प्रवाह को बढ़ाता है।

लेन्ज़ का नियमएक गहरा है भौतिक अर्थ – यह ऊर्जा के संरक्षण के नियम को व्यक्त करता है: यदि सर्किट के माध्यम से चुंबकीय क्षेत्र बढ़ता है, तो सर्किट में वर्तमान को निर्देशित किया जाता है ताकि इसका चुंबकीय क्षेत्र बाहरी के खिलाफ निर्देशित हो, और यदि सर्किट के माध्यम से बाहरी चुंबकीय क्षेत्र कम हो जाता है, तो वर्तमान को निर्देशित किया जाता है ताकि इसका चुंबकीय क्षेत्र इस घटते चुंबकीय क्षेत्र का समर्थन करता है।

प्रेरण ईएमएफ विभिन्न कारणों पर निर्भर करता है। यदि एक मजबूत चुंबक को एक बार कॉइल में धकेला जाता है, और एक कमजोर दूसरी बार, तो पहले मामले में डिवाइस की रीडिंग अधिक होगी। जब चुंबक तेजी से आगे बढ़ रहा होगा तो वे भी ऊंचे होंगे। इस कार्य में किए गए प्रत्येक प्रयोग में, प्रेरण धारा की दिशा लेन्ज नियम द्वारा निर्धारित की जाती है। इंडक्शन करंट की दिशा निर्धारित करने की प्रक्रिया चित्र 2 में दिखाई गई है।

आकृति में, स्थायी चुंबक के चुंबकीय क्षेत्र के बल की रेखाएं और प्रेरण धारा के चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं को नीले रंग में दर्शाया गया है। चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं हमेशा N से S की ओर निर्देशित होती हैं - उत्तरी ध्रुव से चुंबक के दक्षिणी ध्रुव तक।

लेन्ज़ के नियम के अनुसार, चालक में आगमनात्मक विद्युत धारा, जो चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन होने पर उत्पन्न होती है, को इस प्रकार निर्देशित किया जाता है कि इसका चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन का प्रतिकार करता है। अतः कुण्डली में चुम्बकीय क्षेत्र रेखाओं की दिशा स्थायी चुम्बक की बल रेखाओं के विपरीत होती है, क्योंकि चुम्बक कुंडली की ओर गति करता है। हम गिलेट के नियम के अनुसार करंट की दिशा पाते हैं: यदि गिलेट (दाएं धागे के साथ) को इस तरह से खराब कर दिया जाता है कि इसका ट्रांसलेशनल मूवमेंट कॉइल में इंडक्शन लाइनों की दिशा के साथ मेल खाता है, तो इसके रोटेशन की दिशा गिलेट हैंडल इंडक्शन करंट की दिशा के साथ मेल खाता है।

इसलिए, मिलीमीटर के माध्यम से धारा बाएं से दाएं बहती है, जैसा कि चित्र 1 में लाल तीर द्वारा दिखाया गया है। उस स्थिति में जब चुंबक कुंडली से दूर चला जाता है, आगमनात्मक धारा की चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं स्थायी चुंबक के बल की रेखाओं के साथ दिशा में मेल करेंगी, और धारा दाएं से बाएं प्रवाहित होगी।

कार्य करने की प्रक्रिया।

रिपोर्ट के लिए एक तालिका तैयार करें और जैसे ही प्रयोग किए जाते हैं उसे भरें।

	एक चुंबक और एक कुंडल के साथ क्रिया	संकेत मिली-एमीटर,	मिलीएम्प मीटर सुई की विक्षेपण दिशाएँ (दाएं, बाएं, या कोई धनुष नहीं)	प्रेरण धारा की दिशा (लेन्ज के नियम के अनुसार)
	जल्दी से चुंबक को उत्तरी ध्रुव के साथ कुंडली में डालें
	कुण्डली में चुम्बक को स्थिर रहने दें अनुभव के बाद 1
	जल्दी से चुंबक को कुंडल से बाहर निकालें
	कुण्डली को शीघ्रता से चुम्बक के उत्तरी ध्रुव पर ले जाएँ
	प्रयोग 4 . के बाद कुंडल को गतिहीन छोड़ दें
	चुंबक के उत्तरी ध्रुव से कुण्डली को शीघ्रता से दूर खींचें
	धीरे-धीरे उत्तरी ध्रुव चुंबक को कुंडली में डालें

आप पहले से ही जानते हैं कि विद्युत धारा के चारों ओर हमेशा एक चुंबकीय क्षेत्र होता है। विद्युत धारा और चुंबकीय क्षेत्र एक दूसरे से अविभाज्य हैं।

लेकिन अगर एक विद्युत प्रवाह को चुंबकीय क्षेत्र "बनाने" के लिए कहा जाता है, तो क्या इसका विपरीत नहीं है? क्या चुंबकीय क्षेत्र की मदद से विद्युत प्रवाह को "बनाना" संभव है?

XIX सदी की शुरुआत में ऐसा कार्य। कई वैज्ञानिकों को हल करने की कोशिश की। अंग्रेजी वैज्ञानिक माइकल फैराडे ने भी इसे अपने सामने रखा। "चुंबकत्व को बिजली में बदलो" - इस तरह फैराडे ने 1822 में अपनी डायरी में इस समस्या को लिखा था। इसे हल करने में वैज्ञानिक को लगभग 10 साल की मेहनत लगी।

माइकल फैराडे (1791-1867)
अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी। उन्होंने विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना की खोज की, समापन और उद्घाटन के दौरान अतिरिक्त धाराएं

यह समझने के लिए कि कैसे फैराडे "चुंबकत्व को बिजली में बदलने" में सक्षम था, आइए आधुनिक उपकरणों का उपयोग करके फैराडे के कुछ प्रयोग करें।

चित्र 119, ए से पता चलता है कि यदि एक चुंबक को गैल्वेनोमीटर से बंद कॉइल में डाला जाता है, तो गैल्वेनोमीटर सुई विचलित हो जाती है, जो कॉइल सर्किट में एक इंडक्शन (प्रेरित) करंट की उपस्थिति का संकेत देती है। एक चालक में आगमनात्मक धारा, इलेक्ट्रॉनों की समान क्रमित गति होती है, जो एक गैल्वेनिक सेल या बैटरी से प्राप्त धारा के समान होती है। "प्रेरण" नाम केवल इसकी घटना के कारण को इंगित करता है।

चावल। 119. जब एक चुंबक और एक कुंडल एक दूसरे के सापेक्ष गति करते हैं तो आगमनात्मक धारा की घटना होती है

जब चुंबक को कुंडली से हटा दिया जाता है, तो गैल्वेनोमीटर तीर फिर से विचलित हो जाता है, लेकिन विपरीत दिशा में, जो विपरीत दिशा में कुंडली में करंट की घटना को इंगित करता है।

जैसे ही कुंडली के सापेक्ष चुंबक की गति रुकती है, करंट रुक जाता है। इसलिए, कॉइल सर्किट में करंट कॉइल के सापेक्ष चुंबक की गति के दौरान ही मौजूद होता है।

अनुभव बदला जा सकता है। हम एक निश्चित चुम्बक पर एक कुण्डली रखेंगे और उसे हटा देंगे (चित्र 119, ख)। और फिर, आप पा सकते हैं कि चुंबक के सापेक्ष कुंडल की गति के दौरान, सर्किट में फिर से एक धारा दिखाई देती है।

चित्रा 120 वर्तमान स्रोत सर्किट में शामिल कॉइल ए को दिखाता है। इस कॉइल को गैल्वेनोमीटर से जुड़ी दूसरी कॉइल सी में डाला जाता है। जब कुंडली A के परिपथ को बंद करके खोला जाता है, तो कुंडली C में एक प्रेरण धारा उत्पन्न होती है।

चावल। 120. विद्युत परिपथ को बंद करने और खोलने पर आगमनात्मक धारा का होना

आप कॉइल सी में एक इंडक्शन करंट की उपस्थिति का कारण बन सकते हैं और कॉइल ए में करंट स्ट्रेंथ को बदलकर या इन कॉइल्स को एक दूसरे के सापेक्ष घुमा सकते हैं।

आइए एक और प्रयोग करते हैं। आइए एक चुंबकीय क्षेत्र में कंडक्टर का एक सपाट समोच्च रखें, जिसके सिरों को हम गैल्वेनोमीटर से जोड़ेंगे (चित्र 121, ए)। जब परिपथ को घुमाया जाता है, तो गैल्वेनोमीटर उसमें एक प्रेरण धारा की उपस्थिति को नोट करता है। यदि किसी चुंबक को परिपथ के पास या अंदर घुमाया जाता है तो धारा भी दिखाई देगी (चित्र 121, ख)।

चावल। 121. जब सर्किट एक चुंबकीय क्षेत्र (सर्किट के सापेक्ष चुंबक) में घूमता है, तो चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन से एक प्रेरण धारा का आभास होता है

विचार किए गए सभी प्रयोगों में, इंडक्शन करंट तब उत्पन्न हुआ जब कंडक्टर द्वारा कवर किए गए क्षेत्र में चुंबकीय प्रवाह को बदल दिया गया।

119 और 120 के आंकड़े में दर्शाए गए मामलों में, चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण में परिवर्तन के कारण चुंबकीय प्रवाह बदल गया। वास्तव में, जब चुम्बक और कुण्डली एक-दूसरे के सापेक्ष गति करते हैं (चित्र 119 देखें), तो कुण्डली अधिक या कम चुम्बकीय प्रेरण वाले क्षेत्र में गिरती है (क्योंकि चुम्बक का क्षेत्र अमानवीय है)। कॉइल ए के सर्किट को बंद और खोलते समय (चित्र 120 देखें), इस कॉइल द्वारा बनाए गए चुंबकीय क्षेत्र का प्रेरण इसमें वर्तमान ताकत में बदलाव के कारण बदल गया।

जब तार सर्किट एक चुंबकीय क्षेत्र में घूमता है (चित्र 121, ए) या सर्किट के सापेक्ष चुंबक (चित्र 121, बी देखें) में घुमाया जाता है, तो इस सर्किट के अभिविन्यास में बदलाव के कारण चुंबकीय प्रवाह बदल जाता है। चुंबकीय प्रेरण की रेखाओं के लिए।

इस प्रकार,

• एक बंद कंडक्टर से घिरे क्षेत्र में चुंबकीय प्रवाह में किसी भी परिवर्तन के साथ, इस कंडक्टर में एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है, जो चुंबकीय प्रवाह को बदलने की पूरी प्रक्रिया के दौरान मौजूद होता है।

यह विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना है।

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की खोज 19वीं शताब्दी के पूर्वार्द्ध की सबसे उल्लेखनीय वैज्ञानिक उपलब्धियों में से एक है। इसने इलेक्ट्रिकल और रेडियो इंजीनियरिंग के उद्भव और तेजी से विकास का कारण बना।

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना के आधार पर, विद्युत ऊर्जा के शक्तिशाली जनरेटर बनाए गए, जिसके विकास में विभिन्न देशों के वैज्ञानिकों और तकनीशियनों ने भाग लिया। उनमें से हमारे हमवतन थे: एमिल ख्रीस्तियानोविच लेनज़, बोरिस शिमोनोविच जैकोबी, मिखाइल इओसिफोविच डोलिवो-डोब्रोवोल्स्की और अन्य जिन्होंने इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के विकास में एक बड़ा योगदान दिया।

प्रशन

1. चित्र 119-121 में दर्शाए गए प्रयोगों का उद्देश्य क्या था? उन्हें कैसे अंजाम दिया गया?
2. प्रयोगों में किस स्थिति के तहत (चित्र 119, 120 देखें) गैल्वेनोमीटर के लिए बंद कुंडल में एक प्रेरण धारा उत्पन्न हुई थी?
3. विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना क्या है?
4. विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना की खोज का क्या महत्व है?

व्यायाम 36

1. चित्र 118 में दिखाए गए कॉइल K 2 में शॉर्ट-टर्म इंडक्शन करंट कैसे बनाएं?
2. तार की अंगूठी को एक समान चुंबकीय क्षेत्र (चित्र। 122) में रखा गया है। रिंग के आगे दिखाए गए तीरों से पता चलता है कि ए और बी मामलों में रिंग चुंबकीय क्षेत्र की प्रेरण लाइनों के साथ सीधी चलती है, और मामलों में सी, डी और ई में यह अक्ष ओओ के चारों ओर घूमती है। इनमें से किस मामले में इंडक्शन करंट हो सकता है अंगूठी में?

उद्देश्य:लेन्ज़ के नियम के चुंबकीय प्रेरण सत्यापन की घटना का प्रायोगिक अध्ययन।
सैद्धांतिक हिस्सा: विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना में एक प्रवाहकीय सर्किट में एक विद्युत प्रवाह की घटना होती है, जो या तो एक चुंबकीय क्षेत्र में टिकी हुई है जो समय के साथ बदलती है, या एक निरंतर चुंबकीय क्षेत्र में इस तरह से चलती है कि चुंबकीय प्रेरण लाइनों की संख्या में प्रवेश करती है सर्किट परिवर्तन। हमारे मामले में, समय में चुंबकीय क्षेत्र को बदलना अधिक उचित होगा, क्योंकि यह एक गतिमान (स्वतंत्र रूप से) चुंबक द्वारा बनाया गया है। लेन्ज़ के नियम के अनुसार, एक बंद सर्किट में होने वाली आगमनात्मक धारा अपने चुंबकीय क्षेत्र के साथ चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन का प्रतिकार करती है जिसके कारण यह होता है। इस मामले में, हम मिलीमीटर सुई के विचलन से इसका निरीक्षण कर सकते हैं।
उपकरण:मिलीमीटर, बिजली की आपूर्ति, कोर के साथ कॉइल, आर्क्यूएट चुंबक, पुश-बटन स्विच, कनेक्टिंग वायर, चुंबकीय सुई (कम्पास), रिओस्तात।

कार्य आदेश

I. इंडक्शन करंट की घटना के लिए शर्तों का पता लगाना।

1. कॉइल-कॉइल को मिलीमीटर के क्लैम्प से कनेक्ट करें।
2. मिलीमीटर की रीडिंग का अवलोकन करते हुए, ध्यान दें कि क्या इंडक्शन करंट हुआ यदि:

* फिक्स्ड कॉइल में एक चुंबक डालें,
* स्थिर कुंडल से चुंबक को हटा दें,
* चुंबक को गतिहीन छोड़ते हुए कुंडली के अंदर रखें।

3. ज्ञात कीजिए कि प्रत्येक स्थिति में कुंडली में प्रवेश करने वाला चुंबकीय फ्लक्स Ф किस प्रकार परिवर्तित होता है। उस स्थिति के बारे में निष्कर्ष निकालें जिसके तहत कुंडल में आगमनात्मक धारा दिखाई देती है।
द्वितीय. प्रेरण धारा की दिशा का अध्ययन।

1. कुंडली में धारा की दिशा का अंदाजा उस दिशा से लगाया जा सकता है जिसमें मिलीमीटर सुई शून्य विभाजन से विचलित होती है।
जाँच करें कि क्या प्रेरण धारा की दिशा समान होगी यदि:
* कुंडल में डालें और चुंबक को उत्तरी ध्रुव से हटा दें;
* चुंबक को उत्तरी ध्रुव और दक्षिणी ध्रुव के साथ चुंबक कुंडली में डालें।
2. पता करें कि प्रत्येक मामले में क्या बदला। इंडक्शन करंट की दिशा क्या निर्धारित करती है, इसके बारे में निष्कर्ष निकालें। III. प्रेरण धारा के परिमाण का अध्ययन।

1. चुंबक को स्थिर कुण्डली के निकट धीरे-धीरे और अधिक गति से ले जाएँ, यह देखते हुए कि कितने भाग (N .) 1, एन 2) मिलीमीटर का तीर विचलित हो जाता है।

2. चुंबक को उत्तरी ध्रुव के साथ कुंडली के करीब लाएं। ध्यान दें कि कितने डिवीजन N 1 मिलीमीटर की सुई विचलित हो जाती है।

बार चुंबक के उत्तरी ध्रुव को चाप चुंबक के उत्तरी ध्रुव से जोड़ दें। ज्ञात कीजिए कि कितने भाग N 2, जब दो चुम्बक एक साथ आते हैं तो मिलीमीटर का तीर विचलित हो जाता है।

3. पता लगाएं कि प्रत्येक मामले में चुंबकीय प्रवाह कैसे बदल गया। इस पर निष्कर्ष निकालें कि प्रेरण धारा का परिमाण किस पर निर्भर करता है।

प्रश्नों के उत्तर दें:

1. पहले जल्दी से, फिर धीरे से चुंबक को तांबे के तार की कुंडली में धकेलें। क्या वही विद्युत आवेश कुंडली के तार खंड के माध्यम से स्थानांतरित होता है?
2. क्या रबर रिंग में चुंबक लगाने पर इंडक्शन करंट आएगा?