विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना इस तथ्य में निहित है कि एक बंद कंडक्टर के सर्किट में प्रवेश करने वाले चुंबकीय प्रवाह में किसी भी परिवर्तन के साथ, इस कंडक्टर में एक विद्युत प्रवाह बनता है, जो चुंबकीय प्रवाह को बदलने की पूरी प्रक्रिया के दौरान मौजूद रहता है। विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना का पता निम्नलिखित स्थितियों में लगाया जा सकता है:

1. कुंडल और चुंबक की सापेक्ष गति के साथ;

2. जब चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण एक सर्किट में बदलता है जो चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के लंबवत स्थित होता है।

इस चित्र में कुंडल ए, जो वर्तमान स्रोत सर्किट में शामिल है, दूसरे कॉइल में डाला जाता है साथजो गैल्वेनोमीटर से जुड़ा होता है। कॉइल सर्किट को बंद और खोलते समय एएक रील में साथएक इंडक्शन करंट बनता है। इंडक्शन करंट तब भी होता है जब कॉइल में करंट बदलता है साथया जब कुंडलियाँ एक दूसरे के सापेक्ष गति करती हैं;

3. स्थिर चुंबकीय क्षेत्र में स्थित सर्किट की स्थिति बदलते समय।

सर्किट में करंट तब भी दिखाई दे सकता है जब सर्किट किसी स्थायी चुंबक के क्षेत्र में घूमता है (चित्र)। ए), और जब चुंबक स्वयं सर्किट के अंदर घूमता है (चित्र)। बी).

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की खोज 19वीं सदी की सबसे महत्वपूर्ण खोजों में से एक है। इससे इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और रेडियो इंजीनियरिंग का उद्भव और तेजी से विकास हुआ।

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना के आधार पर, शक्तिशाली विद्युत ऊर्जा जनरेटर की स्थापना की गई, जिसके विकास में विभिन्न देशों के वैज्ञानिकों और तकनीशियनों ने भाग लिया। उनमें रूसी वैज्ञानिक थे: एमिलियस ख्रीस्तियानोविच लेन्ज़, बोरिस सेमेनोविच जैकोबी, मिखाइल इओसिफ़ोविच डोलिवो-डोब्रोवल्स्की और अन्य, जिन्होंने इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के विकास में महान योगदान दिया।

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की खोज फैराडे ने 1831 में की थी।

इस घटना को प्रदर्शित करने के लिए, आइए हम एक स्थिर चुंबक और एक तार की कुंडली लें, जिसके सिरे एक गैल्वेनोमीटर से जुड़े होंगे। यदि कुंडल को चुंबक के ध्रुवों में से एक के करीब लाया जाता है, तो गति के दौरान गैल्वेनोमीटर सुई विक्षेपित हो जाती है - कुंडल में एक विद्युत प्रवाह उत्तेजित होता है। जब कुंडली विपरीत दिशा में चलती है तो धारा की दिशा उलट जाती है। यदि आप कुंडल की गति की दिशा बदले बिना चुंबक को 180 डिग्री घुमाते हैं तो भी यही बात होती है।

जब एक कंडक्टर चुंबकीय क्षेत्र में चलता है तो विद्युत प्रवाह की उत्तेजना को लोरेंत्ज़ बल की क्रिया द्वारा समझाया जाता है जो कंडक्टर के चलने पर होता है।

आइए उस मामले पर विचार करें जब दो समानांतर तार एबी और सीडी बंद हैं, और दाईं ओर खुले हैं। प्रवाहकीय पुल बीसी तारों के साथ स्वतंत्र रूप से स्लाइड कर सकता है। जब पुल गति v के साथ दाईं ओर बढ़ता है, तो इलेक्ट्रॉन और सकारात्मक आयन इसके साथ चलते हैं। चुंबकीय क्षेत्र में प्रत्येक गतिमान आवेश पर लोरेंत्ज़ बल द्वारा कार्य किया जाता है . यह सकारात्मक आयनों पर नीचे की ओर और नकारात्मक आयनों पर ऊपर की ओर कार्य करता है। परिणामस्वरूप, इलेक्ट्रॉन पुल के साथ ऊपर की ओर बढ़ना शुरू कर देंगे, अर्थात। इसके माध्यम से नीचे की ओर निर्देशित एक विद्युत धारा प्रवाहित होगी। आवेशों को पुनर्वितरित करके, वे एक विद्युत क्षेत्र बनाएंगे, जो एबीसीडी सर्किट के अन्य हिस्सों में धाराओं को उत्तेजित करेगा।

प्रयोग में लोरेंत्ज़ बल एफ एक बाहरी बल की भूमिका निभाता है जो विद्युत प्रवाह को उत्तेजित करता है।

02. प्रेरण का इलेक्ट्रोमोटिव बल(ईएमएफ) एक अदिश भौतिक मात्रा है जो प्रत्यक्ष या प्रत्यावर्ती धारा स्रोतों में बाहरी ताकतों के कार्य को दर्शाती है।

ऋण चिह्न इसलिए लगाया गया है क्योंकि यह एक तृतीय-पक्ष फ़ील्ड है सकारात्मक सर्किट बायपास के विरुद्ध निर्देशित।

मान lv एबीसीडी समोच्च के क्षेत्र में प्रति इकाई समय में वृद्धि, या इस क्षेत्र की वृद्धि की दर है। इसलिए यह बराबर है

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का मूल नियम। (विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम का विभेदक रूप)

जब एक बंद तार चुंबकीय क्षेत्र में चलता है, तो उसमें एक इलेक्ट्रोमोटिव बल उत्तेजित होता है, जो तार सर्किट में प्रवेश करने वाले चुंबकीय प्रवाह की वृद्धि की दर के समानुपाती होता है।

03. लेन्ज़ का नियम (ले चेटेलियर का सिद्धांत)

प्रेरित धारा की सदैव ऐसी दिशा होती है कि वह उस कारण की क्रिया को कमजोर कर देती है जो इस धारा को उत्तेजित करता है।

आइए हम एक चुंबकीय क्षेत्र में तार का एक बंद कुंडल लें, इसके सर्किट की सकारात्मक दिशा क्षेत्र की दिशा के साथ दाएं हाथ की प्रणाली बनाती है। आइए मान लें कि चुंबकीय प्रवाह F बढ़ता है। फिर, सूत्र के अनुसार
, कीमत ऋणात्मक होगा, और कुंडल में प्रेरित धारा ऋणात्मक दिशा में प्रवाहित होगी। ऐसा करंट, बाहरी चुंबकीय क्षेत्र को कमजोर करके, चुंबकीय प्रवाह में वृद्धि को रोक देगा।

मान लीजिए अब चुंबकीय प्रवाह Ф घटता है। फिर मूल्य सकारात्मक हो जाएगा, और कुंडल में प्रेरित धारा सकारात्मक दिशा में प्रवाहित होगी और चुंबकीय क्षेत्र और चुंबकीय प्रवाह को कम होने से रोकेगी।

04. तार अधिष्ठापन.

आइए एक पतले बंद तार पर विचार करें जिसके माध्यम से प्रत्यक्ष धारा I प्रवाहित होती है। तार के अंदर, इसकी धुरी के समानांतर, हम एक मनमाना बंद गणितीय रूपरेखा s खींचते हैं और उस पर सकारात्मक दिशा निर्धारित करते हैं। यदि अंतरिक्ष में कोई लौहचुंबकीय पिंड नहीं हैं, तो B (धारा का चुंबकीय क्षेत्र) और Ф (चुंबकीय प्रवाह) का परिमाण धारा के समानुपाती होगा।

यहां इकाइयों की गाऊसी प्रणाली में वर्तमान ताकत है, और एसजीएसएम प्रणाली में वर्तमान ताकत है।

किसी तार का स्व-प्रेरकत्व, या स्व-प्रेरकत्व गुणांक। यह वर्तमान ताकत पर निर्भर नहीं करता है, यह केवल तार के आकार और विन्यास से ही निर्धारित होता है।

इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन- एक बंद परिपथ में विद्युत धारा के घटित होने की घटना जब उसमें से गुजरने वाला चुंबकीय प्रवाह बदलता है। इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन की खोज माइकल फैराडे ने 29 अगस्त, 1831 को की थी। उन्होंने पाया कि एक बंद संचालन सर्किट में उत्पन्न होने वाला इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ) इस सर्किट से घिरी सतह के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह के परिवर्तन की दर के समानुपाती होता है। इलेक्ट्रोमोटिव बल का परिमाण इस बात पर निर्भर नहीं करता है कि फ्लक्स परिवर्तन का कारण क्या है - चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन या चुंबकीय क्षेत्र में सर्किट (या उसके भाग) की गति में परिवर्तन। इस ईएमएफ के कारण उत्पन्न विद्युत धारा को प्रेरित धारा कहा जाता है।

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  फैराडे के विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम के अनुसार (SI में):

  E = − d Φ B d t (\displaystyle (\mathcal (E))=-((d\Phi _(B)) \over dt))- मनमाने ढंग से चुने गए समोच्च के साथ कार्य करने वाला इलेक्ट्रोमोटिव बल, = ∬ S B → ⋅ d S → , (\displaystyle =\iint \limits _(S)(\vec (B))\cdot d(\vec (S)),)- इस समोच्च द्वारा सीमित सतह के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह।

  सूत्र में ऋण चिह्न प्रतिबिंबित होता है लेन्ज़ का नियम, जिसका नाम रूसी भौतिक विज्ञानी ई. एच. लेन्ज़ के नाम पर रखा गया है:

  एक बंद संवाहक परिपथ में उत्पन्न होने वाली प्रेरित धारा की दिशा ऐसी होती है कि इसके द्वारा निर्मित चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय प्रवाह में उस परिवर्तन का प्रतिकार करता है जिसके कारण धारा उत्पन्न होती है।

  एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र में स्थित कुंडल के लिए, फैराडे का नियम इस प्रकार लिखा जा सकता है:

  E = - N d Φ B d t = - d Ψ d t (\displaystyle (\mathcal (E))=-N((d\Phi _(B)) \over dt)=-((d\Psi ) \over डीटी)) E (\displaystyle (\mathcal (E)))- वैद्युतवाहक बल, एन (\डिस्प्लेस्टाइल एन)- घुमावों की संख्या, Φ बी (\displaystyle \Phi _(बी))- एक मोड़ के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह, Ψ (\displaystyle \Psi )- कुंडल प्रवाह लिंकेज।

  वेक्टर आकार

  विभेदक रूप में, फैराडे के नियम को इस प्रकार लिखा जा सकता है:

  रोट E → = − ∂ B → ∂ t (\displaystyle \operatorname (rot) \,(\vec (E))=-(\आंशिक (\vec (B)) \over \आंशिक t))(एसआई प्रणाली में) रोट E → = − 1 c ∂ B → ∂ t (\displaystyle \operatorname (rot) \,(\vec (E))=-(1 \over c)(\आंशिक (\vec (B)) \over \ आंशिक टी))(जीएचएस प्रणाली में)।

  अभिन्न रूप में (समतुल्य):

  ∮ ∂ S ⁡ E → ⋅ d l → = − ∂ ∂ t ∫ S B → ⋅ d s → (\displaystyle \oint _(\आंशिक S)(\vec (E))\cdot (\vec (dl))=-( \आंशिक \ओवर \आंशिक t)\int _(S)(\vec (B))\cdot (\vec (ds)))(एसआई) ∮ ∂ S ⁡ E → ⋅ d l → = − 1 c ∂ ∂ t ∫ S B → ⋅ d s → (\displaystyle \oint _(\आंशिक S)(\vec (E))\cdot (\vec (dl))= -(1 \over c)(\आंशिक \over \आंशिक t)\int _(S)(\vec (B))\cdot (\vec (ds)))(जीएचएस)

  यहाँ E → (\displaystyle (\vec (E)))- विद्युत क्षेत्र की ताकत, बी → (\displaystyle (\vec (बी)))- चुंबकीय प्रेरण , एस (\डिस्प्लेस्टाइल एस\ )- एक मनमानी सतह, - इसकी सीमा। एकीकरण पाश ∂ एस (\प्रदर्शन शैली \आंशिक एस)निहित स्थिर (अचल)।

  यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस रूप में फैराडे का नियम स्पष्ट रूप से ईएमएफ के केवल उस हिस्से का वर्णन करता है जो तब होता है जब सर्किट के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह समय के साथ क्षेत्र में परिवर्तन के कारण सर्किट की सीमाओं को बदले (स्थानांतरित) किए बिना बदल जाता है (के लिए) उत्तरार्द्ध को ध्यान में रखते हुए, नीचे देखें)।

  यदि, कहें, चुंबकीय क्षेत्र स्थिर है, और चुंबकीय प्रवाह सर्किट की सीमाओं के आंदोलन के कारण बदलता है (उदाहरण के लिए, इसके क्षेत्र में वृद्धि के साथ), तो परिणामी ईएमएफ उस पर चार्ज रखने वाले बलों द्वारा उत्पन्न होता है सर्किट (कंडक्टर में) और गतिशील (समोच्च के साथ) आवेशों पर चुंबकीय क्षेत्र की सीधी कार्रवाई से उत्पन्न लोरेंत्ज़ बल। साथ ही, समानता E = − d Φ / d t (\displaystyle (\mathcal (E))=-((d\Phi )/dt))देखा जाना जारी है, लेकिन बाईं ओर ईएमएफ अब कम नहीं हुआ है ∮ ⁡ E → ⋅ d l → (\displaystyle \oint (\vec (E))\cdot (\vec (dl)))(जो इस विशेष उदाहरण में आम तौर पर शून्य के बराबर है)। सामान्य स्थिति में (जब चुंबकीय क्षेत्र समय के साथ बदलता है, और सर्किट चलता है या आकार बदलता है), अंतिम सूत्र भी सत्य है, लेकिन इस मामले में बाईं ओर ईएमएफ ऊपर उल्लिखित दोनों शब्दों का योग है (अर्थात , यह आंशिक रूप से भंवर विद्युत क्षेत्र द्वारा और आंशिक रूप से लोरेंत्ज़ बल और एक गतिशील कंडक्टर की प्रतिक्रिया बल द्वारा उत्पन्न होता है)।

  संभावित रूप

  वेक्टर क्षमता के माध्यम से चुंबकीय क्षेत्र को व्यक्त करते समय, फैराडे का नियम रूप लेता है:

  E → = − ∂ A → ∂ t (\displaystyle (\vec (E))=-(\आंशिक (\vec (A)) \over \आंशिक t))(एक अघूर्णी क्षेत्र की अनुपस्थिति में, अर्थात, जब विद्युत क्षेत्र पूरी तरह से केवल चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन से, अर्थात विद्युत चुम्बकीय प्रेरण द्वारा उत्पन्न होता है)।

  सामान्य स्थिति में, जब अघूर्णी (उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रोस्टैटिक) क्षेत्र को ध्यान में रखा जाता है, तो हमारे पास होता है:

  E → = − ∇ φ − ∂ A → ∂ t (\displaystyle (\vec (E))=-\nabla \varphi -(\आंशिक (\vec (A)) \over \आंशिक t))

  अधिक जानकारी

  चूंकि चुंबकीय प्रेरण वेक्टर, परिभाषा के अनुसार, वेक्टर क्षमता के माध्यम से निम्नानुसार व्यक्त किया जाता है:

  B → = r o t A → ≡ ∇ × A → , (\displaystyle (\vec (B))=rot\ (\vec (A))\equiv \nabla \times (\vec (A)),)

  तो आप इस अभिव्यक्ति को इसमें प्रतिस्थापित कर सकते हैं

  r o t E → ≡ ∇ × E → = − ∂ B → ∂ t , (\displaystyle रोट\ (\vec (E))\equiv \nabla \times (\vec (E))=-(\frac (\partial ( \vec (बी)))(\आंशिक टी)),) ∇ × E → = − ∂ (∇ × A →) ∂ t , (\displaystyle \nabla \times (\vec (E))=-(\frac (\partial (\nabla \times (\vec (A)) ))(\आंशिक t)),)

  और, समय और स्थानिक निर्देशांक (रोटर) में विभेदन को उलटना:

  ∇ × ई → = − ∇ × ∂ ए → ∂ टी। (\displaystyle \nabla \times (\vec (E))=-\nabla \times (\frac (\partial (\vec (A)))(\partial t)).)

  अत:, चूँकि ∇ × E → (\displaystyle \nabla \times (\vec (E)))अंतिम समीकरण के दाईं ओर से पूरी तरह से निर्धारित होता है, यह स्पष्ट है कि विद्युत क्षेत्र का भंवर भाग (वह भाग जिसमें रोटर होता है, इरोटेशनल क्षेत्र के विपरीत) ∇ φ (\displaystyle \nabla \varphi ))- पूर्णतः अभिव्यक्ति द्वारा निर्धारित होता है

  − ∂ ए → ∂ टी . (\displaystyle -(\frac (\आंशिक (\vec (ए)))(\आंशिक t)).)

  वे। अघूर्णी भाग के अभाव में हम लिख सकते हैं

  E → = − ∂ A → ∂ t , (\displaystyle (\vec (E))=-(\frac (\partial (\vec (A)))(\partial t)),)

  और सामान्य मामले में

  ई → = − ∇ φ − डी ए → डी टी। (\displaystyle (\vec (E))=-\nabla \varphi -(\frac (d(\vec (A)))(dt)).) 1831 में, विजय हुई: उन्होंने विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना की खोज की। जिस सेटअप में फैराडे ने अपनी खोज की, उसमें फैराडे ने नरम लोहे की लगभग 2 सेमी चौड़ी और 20 सेमी व्यास की एक अंगूठी बनाई और अंगूठी के प्रत्येक आधे हिस्से पर तांबे के तार के कई मोड़ घुमाए। एक वाइंडिंग का सर्किट एक तार द्वारा बंद किया गया था, इसके घुमावों में एक चुंबकीय सुई थी, जिसे पर्याप्त रूप से हटा दिया गया था ताकि रिंग में उत्पन्न चुंबकत्व का प्रभाव प्रभावित न हो। गैल्वेनिक कोशिकाओं की बैटरी से करंट दूसरी वाइंडिंग के माध्यम से पारित किया गया था। जब करंट चालू किया गया, तो चुंबकीय सुई ने कई दोलन किए और शांत हो गई; जब धारा बाधित हुई तो सुई फिर से दोलन करने लगी। यह पता चला कि जब करंट चालू किया गया तो सुई एक दिशा में भटक गई और जब करंट बाधित हुआ तो दूसरी दिशा में भटक गई। एम. फैराडे ने स्थापित किया कि एक साधारण चुंबक का उपयोग करके "चुंबकत्व को बिजली में परिवर्तित करना" संभव है।

  उसी समय, अमेरिकी भौतिक विज्ञानी जोसेफ हेनरी ने भी धाराओं के प्रेरण पर सफलतापूर्वक प्रयोग किए, लेकिन जब वह अपने प्रयोगों के परिणामों को प्रकाशित करने वाले थे, तो विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की उनकी खोज के बारे में एम. फैराडे का एक संदेश प्रेस में दिखाई दिया।

  एम. फैराडे ने बिजली का एक नया स्रोत प्राप्त करने के लिए अपने द्वारा खोजी गई घटना का उपयोग करना चाहा।

  आज हम विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना के बारे में बात करेंगे। आइए हम बताएं कि इस घटना की खोज क्यों की गई और इससे क्या लाभ हुए।

  रेशम

  लोगों ने हमेशा बेहतर जीवन जीने का प्रयास किया है। कुछ लोग सोच सकते हैं कि यह मानवता पर लालच का आरोप लगाने का एक कारण है। लेकिन अक्सर हम बुनियादी घरेलू सुविधाएं हासिल करने की बात कर रहे होते हैं।

  मध्ययुगीन यूरोप में वे ऊनी, सूती और लिनन के कपड़े बनाना जानते थे। और उस समय भी, लोग पिस्सू और जूँ की अधिकता से पीड़ित थे। साथ ही, चीनी सभ्यता पहले ही सीख चुकी है कि रेशम को कुशलता से कैसे बुना जाता है। इससे बने कपड़े रक्तपात करने वालों को मानव त्वचा से दूर रखते थे। चिकने कपड़े पर कीड़ों के पैर फिसल गए और जूँ गिर गईं। इसलिए, यूरोपीय लोग हर कीमत पर रेशम के कपड़े पहनना चाहते थे। और व्यापारियों ने सोचा कि यह अमीर बनने का एक और अवसर है। इसलिए ग्रेट सिल्क रोड का निर्माण किया गया।

  पीड़ित यूरोप को वांछित सामग्री पहुंचाने का यही एकमात्र तरीका था। और इस प्रक्रिया में इतने सारे लोग शामिल थे कि परिणामस्वरूप शहर उभरे, साम्राज्यों ने कर लगाने के अधिकार पर लड़ाई लड़ी, और मार्ग के कुछ हिस्से अभी भी सही जगह तक पहुंचने का सबसे सुविधाजनक तरीका हैं।

  कम्पास और तारा

  

  रेशम के कारवां के रास्ते में पहाड़ और रेगिस्तान खड़े थे। ऐसा हुआ कि इलाके का चरित्र हफ्तों और महीनों तक वैसा ही बना रहा। स्टेपी टीलों ने समान पहाड़ियों को रास्ता दिया, एक दर्रे के बाद दूसरा दर्रा गुजरता था। और लोगों को अपना बहुमूल्य माल पहुंचाने के लिए किसी तरह रास्ता तय करना पड़ा।

  सितारे सबसे पहले बचाव में आए। यह जानते हुए कि आज कौन सा दिन है और कौन से नक्षत्र होने की उम्मीद है, एक अनुभवी यात्री हमेशा यह निर्धारित कर सकता है कि दक्षिण कहाँ है, पूर्व कहाँ है, और कहाँ जाना है। लेकिन हमेशा पर्याप्त ज्ञान वाले पर्याप्त लोग नहीं होते थे। और उस समय वे नहीं जानते थे कि समय की सटीक गिनती कैसे की जाती है। सूर्यास्त, सूर्योदय - यही सभी मील के पत्थर हैं। और बर्फ़ या रेतीले तूफ़ान, बादल वाले मौसम ने ध्रुव तारे को देखने की संभावना को भी ख़त्म कर दिया।

  तब लोगों (शायद प्राचीन चीनी, लेकिन वैज्ञानिक अभी भी इस बारे में बहस कर रहे हैं) ने महसूस किया कि एक खनिज हमेशा कार्डिनल बिंदुओं के संबंध में एक निश्चित तरीके से स्थित होता है। इस संपत्ति का उपयोग पहला कंपास बनाने के लिए किया गया था। विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना की खोज अभी बहुत दूर थी, लेकिन शुरुआत हो चुकी थी।

  कम्पास से चुंबक तक

  

  "चुंबक" नाम स्वयं शीर्षनाम पर वापस जाता है। पहला कम्पास संभवतः मैग्नेशिया की पहाड़ियों में खनन किए गए अयस्क से बनाया गया था। यह क्षेत्र एशिया माइनर में स्थित है। और चुम्बक काले पत्थरों की तरह दिखते थे।

  पहले कम्पास बहुत ही आदिम थे। पानी को एक कटोरे या अन्य कंटेनर में डाला गया था, और शीर्ष पर उत्प्लावन पदार्थ की एक पतली डिस्क रखी गई थी। और डिस्क के केंद्र में एक चुंबकीय तीर रखा गया था। एक सिरा सदैव उत्तर की ओर तथा दूसरा दक्षिण की ओर इंगित करता था।

  यह कल्पना करना कठिन है कि जब लोग प्यास से मर रहे थे तब कारवां ने कम्पास के लिए पानी बचाया। लेकिन ट्रैक पर बने रहना और लोगों, जानवरों और सामानों को सुरक्षा तक पहुंचने देना कई व्यक्तिगत जिंदगियों से ज्यादा महत्वपूर्ण था।

  कम्पास ने कई यात्राएँ कीं और विभिन्न प्राकृतिक घटनाओं का सामना किया। यह आश्चर्य की बात नहीं है कि विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना यूरोप में खोजी गई थी, हालांकि चुंबकीय अयस्क का खनन मूल रूप से एशिया में किया गया था। इस जटिल तरीके से, यूरोपीय लोगों की अधिक आराम से सोने की इच्छा ने भौतिकी में एक बड़ी खोज को जन्म दिया।

  चुंबकीय या विद्युत?

  

  उन्नीसवीं सदी की शुरुआत में, वैज्ञानिकों ने यह पता लगा लिया कि प्रत्यक्ष धारा कैसे उत्पन्न की जाए। पहली आदिम बैटरी बनाई गई। यह धातु कंडक्टरों के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों की एक धारा भेजने के लिए पर्याप्त था। बिजली के पहले स्रोत के लिए धन्यवाद, कई खोजें की गईं।

  1820 में, डेनिश वैज्ञानिक हंस क्रिश्चियन ओर्स्टेड ने पाया कि चुंबकीय सुई नेटवर्क से जुड़े एक कंडक्टर के पास भटक जाती है। कम्पास का धनात्मक ध्रुव हमेशा धारा की दिशा के संबंध में एक निश्चित तरीके से स्थित होता है। वैज्ञानिक ने सभी संभावित ज्यामितियों में प्रयोग किए: कंडक्टर तीर के ऊपर या नीचे था, वे समानांतर या लंबवत स्थित थे। परिणाम हमेशा एक ही था: स्विच ऑन करंट ने चुंबक को गति में सेट कर दिया। इस प्रकार विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना की खोज का अनुमान लगाया गया था।

  

  लेकिन वैज्ञानिकों के विचार की पुष्टि प्रयोग द्वारा अवश्य की जानी चाहिए। ओर्स्टेड के प्रयोग के तुरंत बाद, अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी माइकल फैराडे ने सवाल पूछा: "क्या चुंबकीय और विद्युत क्षेत्र बस एक-दूसरे को प्रभावित करते हैं, या वे अधिक निकटता से संबंधित हैं?" वैज्ञानिक इस धारणा का परीक्षण करने वाले पहले व्यक्ति थे कि यदि विद्युत क्षेत्र किसी चुंबकीय वस्तु को विचलित कर देता है, तो चुंबक को करंट उत्पन्न करना चाहिए।

  प्रायोगिक डिज़ाइन सरल है. अब कोई भी स्कूली बच्चा इसे दोहरा सकता है। एक पतली धातु के तार को स्प्रिंग के आकार में लपेटा गया था। इसके सिरे एक उपकरण से जुड़े थे जो करंट को रिकॉर्ड करता था। जब एक चुंबक कुंडल के पास चला गया, तो डिवाइस के तीर ने विद्युत क्षेत्र का वोल्टेज दिखाया। इस प्रकार, फैराडे का विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का नियम प्राप्त हुआ।

  प्रयोगों का सिलसिला

  लेकिन वैज्ञानिक ने इतना ही नहीं किया। चूंकि चुंबकीय और विद्युत क्षेत्र आपस में घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं, इसलिए यह पता लगाना आवश्यक था कि कितना।

  ऐसा करने के लिए, फैराडे ने एक वाइंडिंग में करंट की आपूर्ति की और इसे पहले की तुलना में बड़े त्रिज्या के साथ दूसरी समान वाइंडिंग के अंदर धकेल दिया। एक बार फिर बिजली पैदा हो गई. इस प्रकार, वैज्ञानिक ने सिद्ध किया: एक गतिमान आवेश एक ही समय में विद्युत और चुंबकीय दोनों क्षेत्र उत्पन्न करता है।

  इस बात पर ज़ोर देना ज़रूरी है कि हम स्प्रिंग के बंद लूप के अंदर चुंबक या चुंबकीय क्षेत्र की गति के बारे में बात कर रहे हैं। अर्थात् प्रवाह हर समय बदलता रहना चाहिए। यदि ऐसा नहीं होता है, तो कोई करंट उत्पन्न नहीं होता है।

  FORMULA

  विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के लिए फैराडे का नियम सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाता है

  आइए प्रतीकों को समझें।

  ε का अर्थ ईएमएफ या इलेक्ट्रोमोटिव बल है। यह मात्रा अदिश है (अर्थात्, सदिश नहीं), और यह उस कार्य को दर्शाती है जो प्रकृति के कुछ बल या नियम धारा बनाने के लिए लागू होते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कार्य आवश्यक रूप से गैर-विद्युत घटना द्वारा किया जाना चाहिए।

  Φ एक बंद लूप के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह है। यह मान दो अन्य का गुणनफल है: चुंबकीय प्रेरण वेक्टर बी का परिमाण और बंद लूप का क्षेत्र। यदि चुंबकीय क्षेत्र समोच्च के लिए सख्ती से लंबवत कार्य नहीं करता है, तो वेक्टर बी और सतह के सामान्य के बीच के कोण का कोसाइन उत्पाद में जोड़ा जाता है।

  खोज के परिणाम

  

  इस कानून का पालन अन्य लोगों द्वारा किया गया। बाद के वैज्ञानिकों ने विद्युत धारा की तीव्रता की शक्ति पर और प्रतिरोध की चालक सामग्री पर निर्भरता स्थापित की। नई संपत्तियों का अध्ययन किया गया और अविश्वसनीय मिश्र धातुएं बनाई गईं। अंततः, मानवता ने परमाणु की संरचना को समझ लिया, तारों के जन्म और मृत्यु के रहस्य को गहराई से समझा और जीवित प्राणियों के जीनोम का खुलासा किया।

  और इन सभी उपलब्धियों के लिए भारी मात्रा में संसाधनों और सबसे बढ़कर बिजली की आवश्यकता थी। कोई भी उत्पादन या बड़े पैमाने पर वैज्ञानिक अनुसंधान वहां किया जाता था जहां तीन घटक उपलब्ध होते थे: योग्य कर्मी, काम करने के लिए सामग्री और सस्ती बिजली।

  और यह वहां संभव था जहां प्राकृतिक शक्तियां रोटर को एक बड़ा टॉर्क प्रदान कर सकती थीं: बड़े ऊंचाई अंतर वाली नदियां, तेज हवाओं वाली घाटियां, अतिरिक्त भू-चुंबकीय ऊर्जा वाले दोष।

  यह दिलचस्प है कि बिजली पैदा करने की आधुनिक विधि फैराडे के प्रयोगों से मौलिक रूप से भिन्न नहीं है। चुंबकीय रोटर तार के एक बड़े स्पूल के अंदर बहुत तेज़ी से घूमता है। वाइंडिंग में चुंबकीय क्षेत्र हर समय बदलता रहता है और विद्युत धारा उत्पन्न होती है।

  बेशक, चुंबक और कंडक्टर के लिए सबसे अच्छी सामग्री का चयन किया गया है, और पूरी प्रक्रिया की तकनीक पूरी तरह से अलग है। लेकिन बात एक ही है: सबसे सरल प्रणाली में खोजे गए सिद्धांत का उपयोग किया जाता है।

  ओर्स्टेड और एम्पीयर की खोजों के बाद यह स्पष्ट हो गया कि बिजली में चुंबकीय शक्ति होती है। अब विद्युत पर चुंबकीय घटना के प्रभाव की पुष्टि करना आवश्यक था। फैराडे ने इस समस्या को शानदार ढंग से हल किया।

  माइकल फैराडे (1791-1867) का जन्म लंदन के सबसे गरीब हिस्सों में से एक में हुआ था। उनके पिता एक लोहार थे, और उनकी माँ एक किरायेदार किसान की बेटी थीं। जब फैराडे स्कूल जाने की उम्र में पहुँचे, तो उन्हें प्राथमिक विद्यालय में भेज दिया गया। फैराडे ने यहां जो पाठ्यक्रम लिया वह बहुत संकीर्ण था और केवल पढ़ना, लिखना और गिनती शुरू करना सीखने तक ही सीमित था।

  जिस घर में फैराडे परिवार रहता था, उससे कुछ कदम की दूरी पर एक किताब की दुकान थी, जो एक बुकबाइंडिंग प्रतिष्ठान भी थी। यहीं पर फैराडे ने अपना प्राथमिक विद्यालय पाठ्यक्रम पूरा किया, जब उनके लिए एक पेशा चुनने का सवाल उठा। इस समय माइकल केवल 13 वर्ष के थे। पहले से ही अपनी युवावस्था में, जब फैराडे अपनी स्व-शिक्षा शुरू कर रहे थे, उन्होंने विशेष रूप से तथ्यों पर भरोसा करने और अपने अनुभवों से दूसरों के संदेशों को सत्यापित करने की कोशिश की।

  ये आकांक्षाएँ उनकी वैज्ञानिक गतिविधि की मुख्य विशेषताओं के रूप में उनके पूरे जीवन पर हावी रहीं। फैराडे ने भौतिकी और रसायन विज्ञान के साथ अपने पहले परिचित होने पर एक लड़के के रूप में भौतिक और रासायनिक प्रयोग करना शुरू कर दिया। एक दिन माइकल ने महान अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी हम्फ्री डेवी के एक व्याख्यान में भाग लिया।

  फैराडे ने व्याख्यान का एक विस्तृत नोट बनाया, इसे बाध्य किया और डेवी को भेज दिया। वह इतने प्रभावित हुए कि उन्होंने फैराडे को अपने साथ सचिव के रूप में काम करने के लिए आमंत्रित किया। जल्द ही डेवी यूरोप की यात्रा पर गए और फैराडे को अपने साथ ले गए। दो वर्षों के दौरान, उन्होंने सबसे बड़े यूरोपीय विश्वविद्यालयों का दौरा किया।

  1815 में लंदन लौटकर फैराडे ने लंदन में रॉयल इंस्टीट्यूशन की एक प्रयोगशाला में सहायक के रूप में काम करना शुरू किया। उस समय यह दुनिया की सर्वश्रेष्ठ भौतिकी प्रयोगशालाओं में से एक थी। 1816 से 1818 तक, फैराडे ने रसायन विज्ञान पर कई छोटे नोट्स और लघु संस्मरण प्रकाशित किए। फैराडे का भौतिकी पर पहला काम 1818 में हुआ।

  अपने पूर्ववर्तियों के अनुभवों के आधार पर और अपने स्वयं के कई अनुभवों को मिलाकर, सितंबर 1821 तक माइकल ने "विद्युत चुंबकत्व की प्रगति का इतिहास" प्रकाशित किया। पहले से ही इस समय, उन्होंने धारा के प्रभाव में चुंबकीय सुई के विक्षेपण की घटना के सार की पूरी तरह से सही अवधारणा बनाई।

  इस सफलता को प्राप्त करने के बाद, फैराडे ने बिजली के क्षेत्र में अपनी पढ़ाई दस साल के लिए छोड़ दी और खुद को विभिन्न प्रकार के कई विषयों के अध्ययन में समर्पित कर दिया। 1823 में, फैराडे ने भौतिकी के क्षेत्र में सबसे महत्वपूर्ण खोजों में से एक की - वह गैस को द्रवीकृत करने वाले पहले व्यक्ति थे, और साथ ही गैसों को तरल में परिवर्तित करने के लिए एक सरल लेकिन प्रभावी विधि की स्थापना की। 1824 में फैराडे ने भौतिकी के क्षेत्र में कई खोजें कीं।

  अन्य बातों के अलावा, उन्होंने इस तथ्य को स्थापित किया कि प्रकाश कांच के रंग को प्रभावित करता है, उसे बदलता है। अगले वर्ष, फैराडे फिर से भौतिकी से रसायन विज्ञान की ओर मुड़ गए, और इस क्षेत्र में उनके काम का परिणाम गैसोलीन और सल्फर-नेफ़थलीन एसिड की खोज थी।

  1831 में, फैराडे ने "एक विशेष प्रकार के ऑप्टिकल भ्रम पर" एक ग्रंथ प्रकाशित किया, जो "क्रोमोट्रोप" नामक एक उत्कृष्ट और जिज्ञासु ऑप्टिकल प्रोजेक्टाइल के आधार के रूप में कार्य करता था। उसी वर्ष, वैज्ञानिक का एक और ग्रंथ, "ऑन वाइब्रेटिंग प्लेट्स" प्रकाशित हुआ। इनमें से कई रचनाएँ स्वयं अपने लेखक का नाम अमर कर सकती हैं। लेकिन फैराडे के वैज्ञानिक कार्यों में सबसे महत्वपूर्ण विद्युत चुंबकत्व और विद्युत प्रेरण के क्षेत्र में उनका अध्ययन है।

  कड़ाई से कहें तो, भौतिकी की एक महत्वपूर्ण शाखा जो विद्युत चुंबकत्व और आगमनात्मक बिजली की घटनाओं का इलाज करती है, और जो वर्तमान में प्रौद्योगिकी के लिए इतना महत्वपूर्ण है, फैराडे द्वारा शून्य से बनाई गई थी।

  जब फैराडे ने अंततः खुद को बिजली के क्षेत्र में अनुसंधान के लिए समर्पित किया, तब तक यह स्थापित हो गया था कि सामान्य परिस्थितियों में एक विद्युतीकृत शरीर की उपस्थिति किसी अन्य शरीर में बिजली को उत्तेजित करने के लिए पर्याप्त है। उसी समय, यह ज्ञात हुआ कि एक तार जिसके माध्यम से करंट प्रवाहित होता है और जो एक विद्युतीकृत निकाय का भी प्रतिनिधित्व करता है, उसका पास में रखे अन्य तारों पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।

  इस अपवाद का कारण क्या है? यह वह प्रश्न है जिसमें फैराडे की दिलचस्पी थी और जिसके समाधान ने उन्हें प्रेरण बिजली के क्षेत्र में सबसे महत्वपूर्ण खोजों तक पहुंचाया। जैसा कि उनकी आदत थी, फैराडे ने मामले के सार को स्पष्ट करने के लिए डिज़ाइन किए गए प्रयोगों की एक श्रृंखला शुरू की।

  फैराडे ने एक ही लकड़ी के रोलिंग पिन पर एक दूसरे के समानांतर दो इंसुलेटेड तारों को लपेटा। उन्होंने एक तार के सिरे को दस सेल की बैटरी से और दूसरे के सिरे को एक संवेदनशील गैल्वेनोमीटर से जोड़ा। जब पहले तार से करंट प्रवाहित किया गया,

  फैराडे ने अपना सारा ध्यान गैल्वेनोमीटर की ओर लगाया, उसके कंपन से दूसरे तार में करंट की उपस्थिति को नोटिस करने की उम्मीद की। हालाँकि, ऐसा कुछ नहीं हुआ: गैल्वेनोमीटर शांत रहा। फैराडे ने वर्तमान ताकत बढ़ाने का फैसला किया और सर्किट में 120 गैल्वेनिक तत्व पेश किए। नतीजा वही निकला. फैराडे ने इस प्रयोग को दर्जनों बार दोहराया और फिर भी उतनी ही सफलता मिली।

  उनके स्थान पर कोई और होता तो यह विश्वास करके प्रयोग छोड़ देता कि तार से गुजरने वाली धारा का पड़ोसी तार पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता। लेकिन फैराडे ने हमेशा अपने प्रयोगों और अवलोकनों से वह सब कुछ निकालने की कोशिश की जो वे दे सकते थे, और इसलिए, गैल्वेनोमीटर से जुड़े तार पर सीधा प्रभाव न पाकर, उन्होंने दुष्प्रभावों की तलाश शुरू कर दी।

  उन्होंने तुरंत देखा कि गैल्वेनोमीटर, धारा के पूरे प्रवाह के दौरान पूरी तरह से शांत रहता है, जब सर्किट स्वयं बंद हो जाता है और जब इसे खोला जाता है तो दोलन करना शुरू कर देता है। यह उस समय पता चला जब पहली तार में धारा प्रवाहित की जाती है, और इसके अलावा, जब यह संचरण बंद हो जाता है, तो दूसरा तार भी करंट से उत्तेजित होता है, जिसकी पहले मामले में पहली धारा के विपरीत दिशा होती है और दूसरे मामले में भी वही दिशा होती है और केवल एक पल तक चलती है।

  प्राथमिक धाराओं के प्रभाव से उत्पन्न होने वाली इन माध्यमिक तात्कालिक धाराओं को फैराडे ने आगमनात्मक कहा था और यह नाम आज तक उनके साथ बना हुआ है। तात्कालिक होने के कारण, अपनी उपस्थिति के तुरंत बाद गायब हो जाने के कारण, आगमनात्मक धाराओं का कोई व्यावहारिक महत्व नहीं होता यदि फैराडे ने एक सरल उपकरण (एक कम्यूटेटर) की मदद से बैटरी से आने वाली प्राथमिक धारा को लगातार बाधित करने और फिर से संचालित करने का कोई तरीका नहीं खोजा होता। पहला तार, जिसकी बदौलत दूसरा तार लगातार अधिक से अधिक नई प्रेरक धाराओं से उत्तेजित होता है, इस प्रकार स्थिर हो जाता है। इस प्रकार, पहले से ज्ञात (घर्षण और रासायनिक प्रक्रियाओं) के अलावा, विद्युत ऊर्जा का एक नया स्रोत पाया गया - प्रेरण, और इस ऊर्जा का एक नया प्रकार - आगमनात्मक बिजली।

  अपने प्रयोगों को जारी रखते हुए, फैराडे ने आगे पता लगाया कि बस एक बंद वक्र में घुमाए गए तार को दूसरे के करीब लाना, जिसके माध्यम से एक गैल्वेनिक धारा प्रवाहित होती है, गैल्वेनिक धारा के विपरीत दिशा में तटस्थ तार में एक प्रेरक धारा को उत्तेजित करने के लिए पर्याप्त है, और जो तार को हटा देती है। तटस्थ तार फिर से इसमें एक प्रेरक धारा को उत्तेजित करता है। धारा पहले से ही उसी दिशा में होती है जैसे एक स्थिर तार के साथ बहने वाली गैल्वेनिक धारा, और अंत में, ये प्रेरक धाराएं कंडक्टर के पास तार के आने और हटाने के दौरान ही उत्तेजित होती हैं गैल्वेनिक धारा की, और इस गति के बिना धाराएँ उत्तेजित नहीं होतीं, चाहे तार एक-दूसरे के कितने भी करीब क्यों न हों।

  इस प्रकार, एक नई घटना की खोज की गई, जो ऊपर वर्णित प्रेरण की घटना के समान है जब गैल्वेनिक धारा बंद हो जाती है और रुक जाती है। इन खोजों ने बदले में नई खोजों को जन्म दिया। यदि शॉर्ट-सर्किट करके और गैल्वेनिक धारा को रोककर प्रेरक धारा उत्पन्न करना संभव है, तो क्या लोहे को चुम्बकित और विचुम्बकित करने से वही परिणाम प्राप्त नहीं होगा?

  ओर्स्टेड और एम्पीयर के कार्य ने पहले ही चुंबकत्व और बिजली के बीच संबंध स्थापित कर दिया था। यह ज्ञात था कि लोहे एक चुंबक बन जाता है जब उसके चारों ओर एक इंसुलेटेड तार लपेट दिया जाता है और एक गैल्वेनिक करंट उसमें से गुजरता है, और जैसे ही करंट बंद हो जाता है, इस लोहे के चुंबकीय गुण समाप्त हो जाते हैं।

  इसके आधार पर, फैराडे इस प्रकार का प्रयोग लेकर आए: दो इंसुलेटेड तारों को एक लोहे की अंगूठी के चारों ओर लपेट दिया गया; एक तार रिंग के आधे हिस्से के चारों ओर लपेटा हुआ है, और दूसरा दूसरे के चारों ओर। गैल्वेनिक बैटरी से करंट एक तार के माध्यम से पारित किया गया था, और दूसरे के सिरों को गैल्वेनोमीटर से जोड़ा गया था। और इसलिए, जब करंट बंद या बंद हो गया और जब, परिणामस्वरूप, लोहे की अंगूठी को चुम्बकित या विचुंबकित किया गया, तो गैल्वेनोमीटर सुई तेजी से दोलन करती थी और फिर तेजी से बंद हो जाती थी, यानी, वही तात्कालिक प्रेरक धाराएं तटस्थ तार में उत्तेजित हो गईं - इस बार: पहले से ही चुंबकत्व के प्रभाव में।

  इस प्रकार यहीं पर पहली बार चुम्बकत्व को विद्युत में परिवर्तित किया गया। इन परिणामों को प्राप्त करने के बाद, फैराडे ने अपने प्रयोगों में विविधता लाने का निर्णय लिया। उसने लोहे की अंगूठी के स्थान पर लोहे की पट्टी का उपयोग करना शुरू कर दिया। गैल्वेनिक धारा द्वारा लोहे में चुम्बकत्व उत्पन्न करने के बजाय, उन्होंने लोहे को एक स्थायी स्टील चुम्बक से छूकर चुम्बकत्व प्रदान किया। परिणाम एक ही था: हमेशा लोहे के चारों ओर लिपटे तार में! लोहे के चुम्बकत्व और विचुम्बकीकरण के क्षण में एक धारा उत्तेजित हो गई थी।

  फिर फैराडे ने तार सर्पिल में एक स्टील चुंबक डाला - बाद के दृष्टिकोण और हटाने से तार में प्रेरित धाराएं पैदा हुईं। एक शब्द में, चुंबकत्व, रोमांचक प्रेरण धाराओं के अर्थ में, बिल्कुल गैल्वेनिक धारा के समान ही कार्य करता है।

  उस समय, भौतिकविदों को एक रहस्यमयी घटना में गहरी दिलचस्पी थी, जिसकी खोज 1824 में अरागो ने की थी और बावजूद इसके, इसकी व्याख्या नहीं की जा सकी थी; तथ्य यह है कि इस स्पष्टीकरण की उस समय के स्वयं अरागो, एम्पीयर, पॉइसन, बेबेज और हर्शेल जैसे उत्कृष्ट वैज्ञानिकों द्वारा गहनता से मांग की गई थी।

  बात इस प्रकार थी. एक चुंबकीय सुई, स्वतंत्र रूप से लटकी हुई, तुरंत आराम करने लगती है यदि उसके नीचे गैर-चुंबकीय धातु का एक चक्र रखा जाए; यदि वृत्त को घुमाया जाए तो चुंबकीय सुई उसके पीछे घूमना शुरू कर देती है।

  शांत अवस्था में, वृत्त और तीर के बीच थोड़ा सा भी आकर्षण या प्रतिकर्षण का पता लगाना असंभव था, जबकि वही वृत्त, गति में, न केवल एक हल्का तीर, बल्कि एक भारी चुंबक भी अपने पीछे खींच लेता था। यह वास्तव में चमत्कारी घटना उस समय के वैज्ञानिकों को एक रहस्यमय रहस्य, प्राकृतिक की सीमाओं से परे कुछ लग रही थी।

  उपरोक्त आंकड़ों के आधार पर फैराडे ने यह धारणा बनाई कि गैर-चुंबकीय धातु का एक चक्र, चुंबक के प्रभाव में, घूर्णन के दौरान प्रेरक धाराओं द्वारा चारों ओर घूमता है, जो चुंबकीय सुई को प्रभावित करता है और इसे चुंबक के साथ खींचता है।

  और वास्तव में, एक बड़े घोड़े की नाल के चुंबक के ध्रुवों के बीच एक वृत्त के किनारे को स्थापित करके और वृत्त के केंद्र और किनारे को एक तार के साथ गैल्वेनोमीटर से जोड़कर, फैराडे ने वृत्त के घूमने पर एक निरंतर विद्युत प्रवाह प्राप्त किया।

  इसके बाद, फैराडे ने एक और घटना पर ध्यान केंद्रित किया जो उस समय सामान्य जिज्ञासा पैदा कर रही थी। जैसा कि आप जानते हैं, यदि आप चुंबक पर लोहे का बुरादा छिड़कते हैं, तो वे कुछ रेखाओं के साथ समूहित हो जाते हैं जिन्हें चुंबकीय वक्र कहा जाता है। फैराडे ने इस घटना की ओर ध्यान आकर्षित करते हुए 1831 में चुंबकीय वक्रों को आधार देते हुए "चुंबकीय बल की रेखाएं" नाम दिया, जो तब सामान्य उपयोग में आया।

  इन "रेखाओं" के अध्ययन ने फैराडे को एक नई खोज की ओर अग्रसर किया; यह पता चला कि प्रेरित धाराओं को उत्तेजित करने के लिए, स्रोत का दृष्टिकोण और चुंबकीय ध्रुव से दूरी आवश्यक नहीं है। धाराओं को उत्तेजित करने के लिए, चुंबकीय बल की रेखाओं को ज्ञात तरीके से पार करना पर्याप्त है।

  उल्लिखित दिशा में फैराडे के आगे के कार्य ने, समकालीन दृष्टिकोण से, बिल्कुल चमत्कारी चीज़ का चरित्र प्राप्त कर लिया। 1832 की शुरुआत में, उन्होंने एक उपकरण का प्रदर्शन किया जिसमें चुंबक या गैल्वेनिक धारा की सहायता के बिना प्रेरक धाराओं को उत्तेजित किया गया था।

  इस उपकरण में तार की कुंडली में रखी एक लोहे की पट्टी होती थी। यह उपकरण, सामान्य परिस्थितियों में, इसमें धाराओं की उपस्थिति का ज़रा भी संकेत नहीं देता था; लेकिन जैसे ही उसे चुंबकीय सुई की दिशा के अनुरूप दिशा दी गई, तार में करंट प्रवाहित हो गया।

  तब फैराडे ने एक कुंडल को चुंबकीय सुई का स्थान दिया और फिर उसमें एक लोहे की पट्टी डाली: धारा फिर से उत्तेजित हो गई। इन मामलों में करंट उत्पन्न होने का कारण सांसारिक चुंबकत्व था, जो सामान्य चुंबक या गैल्वेनिक करंट की तरह प्रेरक धाराओं का कारण बनता था। इसे और अधिक स्पष्ट रूप से दिखाने और साबित करने के लिए, फैराडे ने एक और प्रयोग किया, जिसने उनके विचारों की पूरी तरह पुष्टि की।

  उन्होंने तर्क दिया कि यदि तांबे जैसी गैर-चुंबकीय धातु का एक चक्र, ऐसी स्थिति में घूमता है जिसमें यह आसन्न चुंबक के चुंबकीय बल की रेखाओं को काटता है, तो एक प्रेरक धारा उत्पन्न होती है, तो वही चक्र, एक की अनुपस्थिति में घूमता है चुंबक, लेकिन ऐसी स्थिति में जहां वृत्त सांसारिक चुंबकत्व की रेखाओं को पार करेगा, उसे एक प्रेरक धारा भी देनी होगी।

  और वास्तव में, क्षैतिज तल में घुमाए गए तांबे के घेरे ने एक प्रेरक धारा उत्पन्न की जिससे गैल्वेनोमीटर सुई का ध्यान देने योग्य विक्षेपण उत्पन्न हुआ। फैराडे ने विद्युत प्रेरण के क्षेत्र में अपने अध्ययन की श्रृंखला को 1835 में "स्वयं पर विद्युत धारा के प्रेरक प्रभाव" की खोज के साथ समाप्त किया।

  उन्होंने पाया कि जब गैल्वेनिक करंट को बंद या खोला जाता है, तो तार में ही तात्कालिक प्रेरक धाराएं उत्तेजित हो जाती हैं, जो इस करंट के लिए एक कंडक्टर के रूप में कार्य करती है।

  रूसी भौतिक विज्ञानी एमिल ख्रीस्तोफोरोविच लेन्ज़ (1804-1861) ने प्रेरण धारा की दिशा निर्धारित करने के लिए एक नियम दिया। ए.ए. कहते हैं, "प्रेरण धारा को हमेशा इस तरह से निर्देशित किया जाता है कि वह जो चुंबकीय क्षेत्र बनाता है वह प्रेरण पैदा करने वाली गति को जटिल या बाधित कर देता है।" कोरोब्को-स्टेफ़ानोव ने विद्युत चुम्बकीय प्रेरण पर अपने लेख में। - उदाहरण के लिए, जब कोई कुंडली चुंबक के पास पहुंचती है, तो परिणामी प्रेरित धारा की दिशा ऐसी होती है कि इससे बनने वाला चुंबकीय क्षेत्र चुंबक के चुंबकीय क्षेत्र के विपरीत होगा। परिणामस्वरूप, कुंडली और चुंबक के बीच प्रतिकारक बल उत्पन्न होते हैं।

  लेन्ज़ का नियम ऊर्जा के संरक्षण और परिवर्तन के नियम का अनुसरण करता है। यदि प्रेरित धाराएं उस गति को तेज कर देती हैं जो उन्हें उत्पन्न करती है, तो शून्य से कार्य का निर्माण होगा। एक हल्के से धक्का के बाद, कुंडल स्वयं चुंबक की ओर दौड़ेगी, और उसी समय प्रेरण धारा इसमें गर्मी छोड़ देगी। वास्तव में, प्रेरित धारा चुंबक और कुंडल को एक साथ लाने के कार्य के कारण उत्पन्न होती है।

  प्रेरित धारा क्यों उत्पन्न होती है? विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना की गहन व्याख्या अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी जेम्स क्लर्क मैक्सवेल द्वारा दी गई थी, जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के संपूर्ण गणितीय सिद्धांत के निर्माता थे।

  मामले के सार को बेहतर ढंग से समझने के लिए एक बहुत ही सरल प्रयोग पर विचार करें। मान लीजिए कि कुंडल तार के एक मोड़ से बना है और मोड़ के तल के लंबवत एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा प्रवेश किया गया है। कुंडल में स्वाभाविक रूप से एक प्रेरित धारा उत्पन्न होती है। मैक्सवेल ने इस प्रयोग की व्याख्या अत्यंत साहसपूर्वक और अप्रत्याशित रूप से की।

  मैक्सवेल के अनुसार, जब अंतरिक्ष में चुंबकीय क्षेत्र बदलता है, तो एक ऐसी प्रक्रिया उत्पन्न होती है जिसके लिए तार की कुंडली की उपस्थिति का कोई महत्व नहीं होता है। यहां मुख्य बात बदलते चुंबकीय क्षेत्र को कवर करने वाली बंद कुंडलाकार विद्युत क्षेत्र रेखाओं का उद्भव है। परिणामी विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में, इलेक्ट्रॉन गति करना शुरू कर देते हैं, और कुंडल में एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है। कॉइल बस एक उपकरण है जो विद्युत क्षेत्र का पता लगाता है।

  विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना का सार यह है कि एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र हमेशा आसपास के स्थान में बल की बंद रेखाओं के साथ एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करता है। ऐसे क्षेत्र को भंवर क्षेत्र कहा जाता है।”

  स्थलीय चुंबकत्व द्वारा उत्पन्न प्रेरण के क्षेत्र में अनुसंधान ने फैराडे को 1832 में टेलीग्राफ के विचार को व्यक्त करने का अवसर दिया, जो तब इस आविष्कार का आधार बना। सामान्य तौर पर, विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की खोज को बिना किसी कारण के 19वीं सदी की सबसे उत्कृष्ट खोजों में से एक नहीं माना जाता है - दुनिया भर में लाखों विद्युत मोटरों और विद्युत धारा जनरेटरों का काम इस घटना पर आधारित है...

  जानकारी का स्रोत: सैमिन डी.के. "एक सौ महान वैज्ञानिक खोजें।", एम.: "वेचे", 2002।