विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना की खोज एम. फैराडे ने 1831 में की थी। इस घटना को निम्नलिखित प्रयोगों में देखा जा सकता है। आइए बड़ी संख्या में घुमावों (सोलेनॉइड) के साथ एक कुंडल लें, इसे गैल्वेनोमीटर से बंद करें, और हम इसके एक छोर से अक्ष के साथ एक स्थायी चुंबक को धक्का देंगे। इस स्थिति में, सोलनॉइड में एक विद्युत प्रवाह दिखाई देगा, जिसका पता गैल्वेनोमीटर सुई के विचलन से लगाया जाएगा। जब चुंबक घूमना बंद कर देगा तो यह धारा रुक जाएगी। यदि आप चुंबक को परिनालिका से हटा देते हैं, तो परिनालिका में फिर से धारा प्रवाहित होगी, लेकिन विपरीत दिशा में। यदि चुंबक को स्थिर छोड़ दिया जाए और परिनालिका को हिला दिया जाए तो भी यही घटना घटित होगी। एक चुंबक के बजाय, आप एक दूसरा सोलनॉइड (छवि 51) ले सकते हैं, जिसके माध्यम से एक निरंतर धारा प्रवाहित होती है सूत्र "src = "http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/I2.gif" सीमा = "0" संरेखित करें = "absmiddle" alt = ".

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना इस प्रकार है: किसी भी बंद संचालन सर्किट में, जब चुंबकीय प्रेरण का प्रवाह इस सर्किट से घिरे क्षेत्र के माध्यम से बदलता है, तो एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है।इस धारा को आगमनात्मक कहा जाता है।

एक बंद सर्किट में एक इंडक्शन करंट की घटना एक ईएमएफ के एक निश्चित इलेक्ट्रोमोटिव बल के समय-परिवर्तनशील प्रवाह के प्रभाव में इस सर्किट में उपस्थिति के कारण होती है। इस ईएमएफ का परिमाण पहले परिवर्तन की दर से जुड़ा था फैराडे द्वारा चुंबकीय प्रेरण का प्रवाह

def-e"> फैराडे का नियम

कानून में ऋण चिह्न का मतलब हैप्रेरण के ईएमएफ की हमेशा ऐसी दिशा होती है कि यह उस कारण में हस्तक्षेप करता है जो इसका कारण बनता है। यह नियम सेंट पीटर्सबर्ग के प्रोफेसर ई.के.एच. द्वारा स्थापित किया गया था। लेन्ज़.

यदि हम चुंबकीय प्रवाह पर विचार करें, तो सूत्र है" src='http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/108-2.gif' border='0' ign='absmiddle' alt= "(चित्र 52, बी), या इसके विपरीत निर्देशित, यदि यह "\u003e बी" चिह्न को बढ़ाता है। फ्रेम से घिरे क्षेत्र एस के माध्यम से चुंबकीय प्रेरण का प्रवाह बराबर है

सूत्र" src='http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/109-1.gif' border='0' ign='absmiddle' alt='फ्रेम के अभिलंब और वेक्टर बी के बीच का कोण बदल जाता है

सूत्र" src='http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/109-3.gif' border='0' ign='absmiddle' alt='फैराडे के नियम (12.1) के अनुसार, फ्रेम के माध्यम से बदलते प्रवाह के साथ, इसमें एक प्रेरण धारा उत्पन्न होती है, जो समय के साथ फ्रेम रोटेशन गति सूत्र "src = "http://hi-edu" के बराबर आवृत्ति के साथ बदल जाएगी। ru/e-books/xbook785 /files/109-4.gif" border=”0” ign=”absmiddle” alt=”

जैसा कि आप देख सकते हैं, प्रेरण ईएमएफ आवृत्ति सूत्र alt=' के साथ हार्मोनिक कानून के अनुसार बदलता है:चुंबकीय क्षेत्र में कुंडल के घूमने के दौरान ईएमएफ प्राप्त करना अल्टरनेटर के संचालन का आधार है।

उत्पत्ति तंत्र एक गतिशील चालक में प्रेरण धारालोरेंत्ज़ बल F = qvB का उपयोग करके समझाया जा सकता है।

लोरेंत्ज़ बल की कार्रवाई के तहत, चार्ज अलग हो जाते हैं: कंडक्टर के एक छोर पर सकारात्मक चार्ज जमा होते हैं, दूसरे पर नकारात्मक चार्ज (चित्र 53)। ये आवेश चालक के अंदर एक इलेक्ट्रोस्टैटिक कूलम्ब क्षेत्र बनाते हैं। यदि कंडक्टर खुला है, तो लोरेंत्ज़ बल के प्रभाव में आवेशों की गति तब तक होगी जब तक कि विद्युत बल लोरेंत्ज़ बल को संतुलित नहीं कर देता। लोरेंत्ज़ बल की क्रिया किसी विद्युत क्षेत्र की क्रिया के समान होती है, यह क्षेत्र है मैदान के बाहर.

ईएमएफ प्रेरण की घटना एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र में स्थित एक निश्चित सर्किट में भी संभव है।इस मामले में बाहरी ताकतों (गैर-इलेक्ट्रोस्टैटिक मूल की) की प्रकृति क्या है?

मैक्सवेल ने परिकल्पना की कि कोई भी वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र आसपास के स्थान में एक विद्युत क्षेत्र को उत्तेजित करता है, जो सर्किट में प्रेरण धारा का कारण है।इस क्षेत्र की विशेषता तीव्रता है (सूचकांक इस क्षेत्र का कारण बताता है - चुंबकीय क्षेत्र)।

इस विद्युत क्षेत्र का परिसंचरण "> L शून्य के बराबर नहीं है:

सूत्र" src='http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/111-1.gif' border='0' ign='absmiddle' alt='

सूत्र" src='http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/111-2.gif' border='0' ign='absmiddle' alt='

सूत्र" src='http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/111-5.gif' border='0' ign='absmiddle' alt='समय के संबंध में प्रेरण बी का आंशिक व्युत्पन्न है।

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र के लिएचिह्न "> Q ) किसी भी बंद समोच्च के साथ परिसंचरण शून्य के बराबर है:

def-e">संभावना।

विद्युत क्षेत्र को भंवर के रूप में परिभाषित किया गया है, जिसके लिए एक बंद लूप एल के साथ परिसंचरण शून्य के बराबर नहीं है:

"> I (t) को चिह्नित करें, फिर यह प्रेरण B (t) के साथ एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है, और इसलिए प्रवाह सूत्र" src = "http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/112। gif" border = "0" ign = "absmiddle" alt = "

परिपथ में धारा में परिवर्तन के कारण होने वाली विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना को स्व-प्रेरण कहा जाता है। इसका मूल कारण लूप में धारा में परिवर्तन है, जिसे मापना चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन की तुलना में आसान है।

सर्किट पर फैली सतह पर किसी भी बिंदु पर, इंडक्शन डीबी सर्किट में करंट के समानुपाती होता है। यदि इसे संपूर्ण सतह पर एकीकृत किया जाता है, तो कुल चुंबकीय प्रवाह चिह्न "> I

निशान ">एल - लूप इंडक्शन, आनुपातिकता कारक, लूप के विन्यास पर निर्भर करता है।

इंडक्शन से पता चलता है कि किस प्रकार का चुंबकीय प्रवाह सर्किट द्वारा कवर की गई सतह में प्रवेश करता है, जिसमें 1 ए की वर्तमान ताकत होती है। इसकी इकाई डब्ल्यूबी / ए है, जिसे हेनरी (एचएन) कहा जाता है।

उदाहरण के लिए, यदि समोच्च में एक जटिल आकार है, जिसमें कई मोड़ हैं, तो "> फ्लक्स लिंकेज को परिभाषित करने के बजाय, सूत्र" src = "http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/112- 4.gif" border = "0" संरेखित करें = "absmiddle" alt = "

अभिव्यक्ति L = const के लिए मान्य है।

एल की एक और परिभाषा इस प्रकार है (व्यवहार में अधिक महत्वपूर्ण): अधिष्ठापन से पता चलता है कि सर्किट में स्व-प्रेरण ईएमएफ क्या होता है यदि इसमें वर्तमान ताकत में परिवर्तन की दर 1 ए / एस है।

एक परिनालिका के लिए, एक मोड़ के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह को "> परिनालिका के एन मोड़ (फ्लक्स लिंकेज) के रूप में चिह्नित किया जाता है,

मार्क">V =Sl - सोलनॉइड का आयतन।

इस अभिव्यक्ति की तुलना (12.4) से करने पर, हम पाते हैं

सूत्र" src = "http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/mu.gif" border = "0" ign = "absmiddle" alt = ".

समोच्च 2 द्वारा कवर की गई सतह के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह वर्तमान द्वारा बनाया जा सकता है

सूत्र को निरूपित करें" src='http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/113.gif' border='0' ign='absmiddle' alt='

सूत्र" src='http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/I1.gif' border='0' ign='absmiddle' alt='परिवर्तन, फिर सर्किट 2 में प्रेरित होता है पारस्परिक प्रेरण का ईएमएफ

सूत्र" src='http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/I2.gif' border='0' ign='absmiddle' alt='पारस्परिक प्रेरण का ईएमएफ है

सूत्र" src='http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/113-3.gif' border='0' ign='absmiddle' alt=' - सर्किट का पारस्परिक प्रेरण,वे ज्यामितीय आकृति, आकार, आकृति की पारस्परिक व्यवस्था और माध्यम की चुंबकीय पारगम्यता पर निर्भर करते हैं।

एक उभयनिष्ठ पर लपेटी गई दो कुंडलियों के पारस्परिक प्रेरकत्व की गणना करें टोरॉयडल कोर(चित्र 55)। फौकॉल्ट धाराएँ, या एड़ी धाराएं।

यदि विद्युत चुम्बक को आपूर्ति करने वाली प्रत्यक्ष धारा को चालू कर दिया जाए तो विद्युत चुम्बक के ध्रुवों के बीच दोलन करने वाली एक भारी धातु की प्लेट रुक जाती है। इसकी सारी ऊर्जा फौकॉल्ट धाराओं द्वारा जारी गर्मी में परिवर्तित हो जाती है। एक निश्चित प्लेट में कोई धारा नहीं होती है।

यदि प्लेट में कटौती की जाती है जो इसके प्रतिरोध को बढ़ाती है तो एड़ी धाराओं को काफी कमजोर किया जा सकता है। ठोस कोर ट्रांसफार्मर में, प्रत्यावर्ती धारा पर चलने वाली विद्युत मोटरें, फौकॉल्ट धाराएं महत्वपूर्ण मात्रा में गर्मी छोड़ती हैं। इसलिए, कोर को ढांकता हुआ परत द्वारा अलग की गई पतली प्लेटों से बनाकर, स्टैक्ड बनाया जाता है।

फौकॉल्ट की प्रेरण धाराओं की घटना प्रेरण भट्टियों के संचालन को रेखांकित करती है, जो धातुओं को पिघलने बिंदु तक गर्म करने की अनुमति देती है।

फौकॉल्ट धाराएँ लेनज़ के नियम का पालन करती हैं: उनके चुंबकीय क्षेत्र को इस तरह से निर्देशित किया जाता है ताकि चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन का प्रतिकार किया जा सके जो एड़ी धाराओं को प्रेरित करता है। इस तथ्य का उपयोग विभिन्न उपकरणों के गतिशील भागों (डैम्पिंग) को शांत करने के लिए किया जाता है।

तारों में भी भंवर धाराएँ उत्पन्न होती हैं जिनके माध्यम से एक प्रत्यावर्ती विद्युत धारा प्रवाहित होती है। भंवर धाराओं की दिशा ऐसी होती है कि वे कंडक्टर में प्राथमिक धारा में परिवर्तन का प्रतिकार करती हैं। इस प्रकार, प्रत्यावर्ती धारा को तार के क्रॉस सेक्शन पर असमान रूप से वितरित किया जाता है; यह, जैसे कि, कंडक्टर की सतह पर मजबूर हो जाता है। तार की सतह पर, धारा घनत्व अधिकतम होता है, और कंडक्टर की गहराई में यह कम हो जाता है और अपनी धुरी पर सबसे कम मान तक पहुँच जाता है। इस घटना को त्वचा प्रभाव (त्वचा-त्वचा) कहा जाता है। करंट कंडक्टर की "त्वचा" में केंद्रित होता है। इसलिए, उच्च आवृत्तियों पर, बड़े-खंड कंडक्टरों की कोई आवश्यकता नहीं है: फिर भी, धारा केवल सतह परत में प्रवाहित होगी।

1831 में, माइकल फैराडे ने पता लगाया कि एक बंद संचालन सर्किट में, जब चुंबकीय क्षेत्र बदलता है, तो एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है, जिसे कहा जाता है प्रवेश.

धातु के तार की कुंडली में प्रेरण धारा तब उत्पन्न होती है जब एक चुंबक को कुंडली के अंदर धकेला जाता है और जब चुंबक को कुंडली से बाहर निकाला जाता है, साथ ही जब दूसरी कुंडली में धारा की ताकत बदलती है, जिसका चुंबकीय क्षेत्र पहली कुंडली में प्रवेश करता है .

किसी बंद संवाहक परिपथ में विद्युत धारा के घटित होने की घटना और परिपथ में प्रवेश करने वाले चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन को विद्युत चुम्बकीय प्रेरण कहा जाता है। एक बंद सर्किट में विद्युत धारा की उपस्थिति, सर्किट में प्रवेश करने वाले चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन के साथ, सर्किट में गैर-विद्युत प्रकृति की बाहरी ताकतों की कार्रवाई या घटना को इंगित करती है ईएमएफ प्रेरण.

सर्किट में इंडक्शन करंट की दिशा इस बात पर निर्भर करती है कि सर्किट में प्रवेश करने वाला चुंबकीय प्रवाह बढ़ता है या घटता है, साथ ही सर्किट के सापेक्ष चुंबकीय क्षेत्र इंडक्शन वेक्टर की दिशा पर भी निर्भर करता है। सर्किट में इंडक्शन करंट की दिशा निर्धारित करने का सामान्य नियम 1833 में ई.के.एच. लेन्ज़ द्वारा स्थापित किया गया था।

लेन्ज़ के नियम को एक हल्के एल्यूमीनियम रिंग (चित्र 11.1) का उपयोग करके देखा जा सकता है। अनुभव से पता चलता है कि जब एक स्थायी चुंबक पेश किया जाता है, तो अंगूठी उससे विकर्षित हो जाती है, और जब हटा दी जाती है, तो वह चुंबक की ओर आकर्षित हो जाती है। प्रयोगों का परिणाम चुंबक की ध्रुवता पर निर्भर नहीं करता है।

एक ठोस रिंग के प्रतिकर्षण और आकर्षण को रिंग में एक प्रेरण धारा की घटना के साथ अंगूठी के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन और प्रेरण धारा पर एक चुंबकीय क्षेत्र की कार्रवाई से समझाया जाता है। जब चुंबक को रिंग के अंदर धकेला जाता है, तो उसमें मौजूद प्रेरण धारा की दिशा ऐसी होती है कि इस धारा द्वारा निर्मित चुंबकीय क्षेत्र बाहरी चुंबकीय क्षेत्र का विरोध करता है, और जब चुंबक को रिंग से बाहर धकेला जाता है, तो उसमें मौजूद प्रेरण धारा की दिशा ऐसी होती है कि इसके चुंबकीय क्षेत्र का प्रेरण वेक्टर बाहरी क्षेत्र के प्रेरण वेक्टर के साथ दिशा में मेल खाता है।

लेन्ज़ का नियम: एक बंद सर्किट में उत्पन्न होने वाली प्रेरण धारा अपने चुंबकीय क्षेत्र के साथ चुंबकीय प्रवाह में होने वाले परिवर्तन का प्रतिकार करती है जिसके कारण यह होता है।

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का नियम: एक बंद लूप में प्रेरण ईएमएफ लूप से घिरी सतह के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह के परिवर्तन की दर के मापांक के बराबर है:

लेन्ज़ नियम को ध्यान में रखते हुए, विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का नियम इस प्रकार लिखा गया है:

यदि श्रृंखला से जुड़े सर्किट में चुंबकीय प्रवाह में समान परिवर्तन होते हैं, तो उनमें इंडक्शन ईएमएफ प्रत्येक सर्किट में इंडक्शन ईएमएफ के योग के बराबर होता है। इसलिए, कुंडल में चुंबकीय प्रवाह को बदलते समय, से मिलकर बनता है एनतार के समान घुमाव, कुल प्रेरण ईएमएफ एनएकल सर्किट में कई गुना अधिक ईएमएफ प्रेरण:

एक बंद सर्किट में विद्युत धारा की घटना इंगित करती है कि जब सर्किट में प्रवेश करने वाला चुंबकीय प्रवाह बदलता है, तो सर्किट में मुक्त विद्युत आवेशों पर बल कार्य करते हैं। परिपथ का तार गतिहीन है, इसमें मुक्त विद्युत आवेश को गतिहीन माना जा सकता है। केवल एक विद्युत क्षेत्र ही स्थिर विद्युत आवेशों पर कार्य कर सकता है। इसलिए, आसपास के स्थान में चुंबकीय क्षेत्र में किसी भी परिवर्तन के साथ, एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न होता है। यह विद्युत क्षेत्र परिपथ में मुक्त विद्युत आवेशों को गति प्रदान करता है, जिससे एक प्रेरण विद्युत धारा उत्पन्न होती है। चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन होने पर उत्पन्न होने वाले विद्युत क्षेत्र को कहा जाता है भंवर विद्युत क्षेत्र.

विद्युत आवेशों की गति पर भंवर विद्युत क्षेत्र की शक्तियों का कार्य बाहरी शक्तियों का कार्य है, जो प्रेरण ईएमएफ का स्रोत है।

एक भंवर विद्युत क्षेत्र इलेक्ट्रोस्टैटिक से भिन्न होता है जिसमें यह विद्युत आवेशों से जुड़ा नहीं होता है, इसकी तनाव रेखाएं बंद रेखाएं होती हैं। एक बंद रेखा के साथ विद्युत आवेश की गति के दौरान भंवर विद्युत क्षेत्र की ताकतों का कार्य शून्य से भिन्न हो सकता है।

एक परिवर्ती चुंबकीय क्षेत्र में स्थित किसी चालक में इलेक्ट्रोमोटिव बल कैसे उत्पन्न होता है? भंवर विद्युत क्षेत्र क्या है, इसकी प्रकृति और कारण? इस क्षेत्र की मुख्य विशेषताएं क्या हैं? इन सभी प्रश्नों और कई अन्य प्रश्नों का उत्तर आज के पाठ में दिया जाएगा।

विषय: विद्युत चुम्बकीय प्रेरण

पाठ:भंवर विद्युत क्षेत्र

याद रखें कि लेन्ज़ का नियम आपको एक चर प्रवाह के साथ बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में स्थित सर्किट में प्रेरण धारा की दिशा निर्धारित करने की अनुमति देता है। इस नियम के आधार पर विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का नियम बनाना संभव हो सका।

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का नियम

जब सर्किट क्षेत्र में प्रवेश करने वाला चुंबकीय प्रवाह बदलता है, तो इस सर्किट में एक इलेक्ट्रोमोटिव बल उत्पन्न होता है, जो संख्यात्मक रूप से चुंबकीय प्रवाह के परिवर्तन की दर के बराबर होता है, जिसे ऋण चिह्न के साथ लिया जाता है।

यह इलेक्ट्रोमोटिव बल कैसे उत्पन्न होता है? यह पता चला है कि कंडक्टर में ईएमएफ, जो एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र में है, एक नई वस्तु के उद्भव से जुड़ा है - एड़ी विद्युत क्षेत्र.

अनुभव पर विचार करें. तांबे के तार की एक कुंडली होती है जिसमें कुंडली के चुंबकीय क्षेत्र को बढ़ाने के लिए एक लोहे की कोर डाली जाती है। कुंडल कंडक्टरों के माध्यम से एक प्रत्यावर्ती धारा स्रोत से जुड़ा होता है। लकड़ी के आधार पर तार का एक कुंडल भी रखा गया है। इस कुंडल से एक विद्युत प्रकाश बल्ब जुड़ा हुआ है। तार की सामग्री इन्सुलेशन से ढकी हुई है। कॉइल का आधार लकड़ी से बना है, यानी, ऐसी सामग्री से जो बिजली का संचालन नहीं करता है। कॉइल फ्रेम भी लकड़ी से बना है। इस प्रकार, वर्तमान स्रोत से जुड़े सर्किट के साथ प्रकाश बल्ब के संपर्क की किसी भी संभावना को बाहर रखा गया है। जब स्रोत बंद हो जाता है, तो प्रकाश बल्ब जलता है, इसलिए, कुंडल में विद्युत प्रवाह प्रवाहित होता है - जिसका अर्थ है कि इस कुंडल में बाहरी बल काम करते हैं। यह पता लगाना जरूरी है कि तीसरे पक्ष की ताकतें कहां से आती हैं।

कुंडल के तल में प्रवेश करने वाला चुंबकीय क्षेत्र विद्युत क्षेत्र की उपस्थिति का कारण नहीं बन सकता है, क्योंकि चुंबकीय क्षेत्र केवल गतिमान आवेशों पर कार्य करता है। धातुओं की चालकता के इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांत के अनुसार, उनके अंदर इलेक्ट्रॉन होते हैं जो क्रिस्टल जाली के अंदर स्वतंत्र रूप से घूम सकते हैं। हालाँकि, बाहरी विद्युत क्षेत्र की अनुपस्थिति में यह गति यादृच्छिक होती है। ऐसी यादृच्छिकता इस तथ्य की ओर ले जाती है कि धारा प्रवाहित करने वाले कंडक्टर पर चुंबकीय क्षेत्र का कुल प्रभाव शून्य होता है। इस प्रकार, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र से भिन्न होता है, जो स्थिर आवेशों पर भी कार्य करता है। तो, विद्युत क्षेत्र गतिशील और स्थिर आवेशों पर कार्य करता है। हालाँकि, जिस प्रकार के विद्युत क्षेत्र का पहले अध्ययन किया गया था वह केवल विद्युत आवेशों द्वारा निर्मित होता है। प्रेरण धारा, बदले में, एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा बनाई जाती है।

मान लीजिए कि किसी चालक में इलेक्ट्रॉनों को किसी नए प्रकार के विद्युत क्षेत्र द्वारा व्यवस्थित गति में लाया जाता है। और यह विद्युत क्षेत्र विद्युत आवेशों से नहीं, बल्कि एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा उत्पन्न होता है। फैराडे और मैक्सवेल एक समान विचार लेकर आए। इस विचार में मुख्य बात यह है कि समय-परिवर्तनशील चुंबकीय क्षेत्र एक विद्युत उत्पन्न करता है। इसमें मौजूद मुक्त इलेक्ट्रॉनों वाला एक कंडक्टर इस क्षेत्र का पता लगाना संभव बनाता है। यह विद्युत क्षेत्र चालक में इलेक्ट्रॉनों को गति में सेट करता है। विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना एक प्रेरक धारा की उपस्थिति में नहीं, बल्कि एक नए प्रकार के विद्युत क्षेत्र की उपस्थिति में होती है, जो एक कंडक्टर में विद्युत आवेशों को गति प्रदान करती है (चित्र 1)।

भंवर क्षेत्र स्थिर से भिन्न है। यह स्थिर आवेशों द्वारा उत्पन्न नहीं होता है, इसलिए, इस क्षेत्र की तीव्रता की रेखाएँ आवेश पर शुरू और समाप्त नहीं हो सकती हैं। शोध के अनुसार, भंवर क्षेत्र की ताकत की रेखाएं चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण की रेखाओं के समान बंद रेखाएं हैं। इसलिए, यह विद्युत क्षेत्र भंवर है - चुंबकीय क्षेत्र के समान।

दूसरी संपत्ति इस नए क्षेत्र की ताकतों के काम से संबंधित है। इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र का अध्ययन करते हुए, हमने पाया कि एक बंद लूप में इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की ताकतों का कार्य शून्य है। चूँकि जब आवेश एक दिशा में चलता है, तो विस्थापन और अभिनय बल सह-निर्देशित होते हैं और कार्य सकारात्मक होता है, तो जब आवेश विपरीत दिशा में चलता है, तो गति और अभिनय बल विपरीत दिशा में निर्देशित होते हैं और कार्य नकारात्मक होता है, कुल कार्य शून्य के बराबर होगा. भंवर क्षेत्र के मामले में, बंद लूप में किया गया कार्य शून्येतर होगा। इसलिए, जब एक चार्ज एक विद्युत क्षेत्र की एक बंद रेखा के साथ चलता है जिसमें एक भंवर चरित्र होता है, तो विभिन्न खंडों में कार्य एक स्थिर संकेत बनाए रखेगा, क्योंकि प्रक्षेपवक्र के विभिन्न खंडों में बल और विस्थापन प्रत्येक के सापेक्ष समान दिशा बनाए रखेगा। अन्य। एक बंद लूप के साथ चार्ज को स्थानांतरित करने के लिए भंवर विद्युत क्षेत्र की ताकतों का कार्य गैर-शून्य है, इसलिए, भंवर विद्युत क्षेत्र एक बंद लूप में विद्युत प्रवाह उत्पन्न कर सकता है, जो प्रयोगात्मक परिणामों से मेल खाता है। तब यह तर्क दिया जा सकता है कि भंवर क्षेत्र से आवेशों पर लगने वाला बल स्थानांतरित आवेश के उत्पाद और इस क्षेत्र की ताकत के बराबर है।

यह बल एक बाहरी बल है जो कार्य करता है। स्थानांतरित चार्ज के मूल्य से संबंधित इस बल का कार्य, प्रेरण का ईएमएफ है। तीव्रता रेखाओं के प्रत्येक बिंदु पर एड़ी विद्युत क्षेत्र की तीव्रता वेक्टर की दिशा लेनज़ नियम द्वारा निर्धारित की जाती है और प्रेरण धारा की दिशा के साथ मेल खाती है।

एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र में स्थित एक निश्चित सर्किट में, एक प्रेरण विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है। चुंबकीय क्षेत्र स्वयं बाहरी ताकतों का स्रोत नहीं हो सकता, क्योंकि यह केवल व्यवस्थित गतिमान विद्युत आवेशों पर ही कार्य कर सकता है। कोई इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र नहीं हो सकता, क्योंकि यह निश्चित आवेशों द्वारा उत्पन्न होता है। यह मानने के बाद कि समय-परिवर्तनशील चुंबकीय क्षेत्र एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करता है, हमने सीखा कि यह परिवर्तनशील क्षेत्र एक भंवर प्रकृति का है, यानी, इसकी रेखाएं बंद हैं। एक बंद लूप में भंवर विद्युत क्षेत्र का कार्य शून्येतर होता है। भंवर विद्युत क्षेत्र की ओर से स्थानांतरित आवेश पर लगने वाला बल इस स्थानांतरित आवेश के मान के बराबर होता है, जो भंवर विद्युत क्षेत्र की ताकत से गुणा होता है। यह बल वह तृतीय-पक्ष बल है जो सर्किट में ईएमएफ के उद्भव की ओर ले जाता है। प्रेरण का इलेक्ट्रोमोटिव बल, यानी, स्थानांतरित चार्ज के मूल्य के लिए बाहरी बलों के काम का अनुपात, ऋण चिह्न के साथ लिए गए चुंबकीय प्रवाह के परिवर्तन की दर के बराबर है। तीव्रता रेखाओं के प्रत्येक बिंदु पर भंवर विद्युत क्षेत्र की तीव्रता वेक्टर की दिशा लेन्ज़ नियम द्वारा निर्धारित की जाती है।

1. कास्यानोव वी.ए., भौतिकी 11वीं कक्षा: पाठ्यपुस्तक। सामान्य शिक्षा के लिए संस्थाएँ। - चौथा संस्करण, स्टीरियोटाइप। - एम.: बस्टर्ड, 2004. - 416 पी.: बीमार., 8 पी. कर्नल सम्मिलित
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3. तिखोमिरोवा एस.ए., यारोव्स्की बी.एम., भौतिकी 11. - एम.: मेनेमोसिने।
   

1. भौतिकी की इलेक्ट्रॉनिक पाठ्यपुस्तक ()।
2. कूल भौतिकी ()।
3. Xvatit.com()।

1. इस तथ्य को कैसे समझाया जाए कि बिजली गिरने से फ़्यूज़ पिघल सकते हैं, संवेदनशील विद्युत उपकरण और अर्धचालक उपकरण अक्षम हो सकते हैं?
2. * जब कुंडल में रिंग खोली गई, तो 300 V का स्व-प्रेरण का EMF दिखाई दिया। कुंडल के घुमावों में भंवर विद्युत क्षेत्र की तीव्रता क्या है यदि उनकी संख्या 800 है, और घुमावों की त्रिज्या 4 है सेमी?

चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन होने पर उत्पन्न होने वाले विद्युत क्षेत्र की संरचना इलेक्ट्रोस्टैटिक की तुलना में पूरी तरह से अलग होती है। यह सीधे विद्युत आवेशों से जुड़ा नहीं है, और इसकी तनाव रेखाएँ उन पर शुरू और समाप्त नहीं हो सकती हैं। वे आम तौर पर कहीं भी शुरू या समाप्त नहीं होते हैं, बल्कि चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण की रेखाओं के समान बंद रेखाएं होती हैं। यह तथाकथित भंवर विद्युत क्षेत्र है। प्रश्न उठ सकता है: वास्तव में, इस क्षेत्र को विद्युत क्यों कहा जाता है? आख़िरकार, स्थैतिक विद्युत क्षेत्र की तुलना में इसकी एक अलग उत्पत्ति और एक अलग विन्यास है। उत्तर सरल है: भंवर क्षेत्र आवेश पर कार्य करता है क्यूइलेक्ट्रोस्टैटिक के समान, और हमने इसे क्षेत्र की मुख्य संपत्ति माना और अभी भी मानते हैं। आवेश पर कार्य करने वाला बल स्थिर है एफ= क्यूई,कहाँ इ- भंवर क्षेत्र की तीव्रता.

यदि चुंबकीय प्रवाह r 0 (छवि 5.8) की त्रिज्या के साथ एक लंबी संकीर्ण बेलनाकार ट्यूब में केंद्रित एक समान चुंबकीय क्षेत्र द्वारा बनाया गया है, तो समरूपता विचारों से यह स्पष्ट है कि विद्युत क्षेत्र की ताकत की रेखाएं लंबवत विमानों में स्थित हैं रेखाएँ B और वृत्त हैं। लेन्ज़ नियम के अनुसार, बढ़ते चुंबकीय के साथ

तनाव E की प्रेरण रेखाएँ चुंबकीय प्रेरण B की दिशा के साथ एक बायाँ पेंच बनाती हैं।

स्थैतिक या स्थिर विद्युत क्षेत्र के विपरीत, बंद पथ पर भंवर क्षेत्र का कार्य शून्य के बराबर नहीं होता है। दरअसल, जब कोई चार्ज विद्युत क्षेत्र की ताकत की एक बंद रेखा के साथ चलता है, तो पथ के सभी वर्गों पर काम का संकेत समान होता है, क्योंकि बल और विस्थापन दिशा में मेल खाते हैं। एक चुंबकीय क्षेत्र की तरह एक भंवर विद्युत क्षेत्र, संभावित नहीं है।

एक बंद स्थिर कंडक्टर के साथ एकल सकारात्मक चार्ज को स्थानांतरित करने में भंवर विद्युत क्षेत्र का कार्य संख्यात्मक रूप से इस कंडक्टर में प्रेरण ईएमएफ के बराबर है।

यदि कुंडल के माध्यम से प्रत्यावर्ती धारा प्रवाहित होती है, तो कुंडल में प्रवेश करने वाला चुंबकीय प्रवाह बदल जाता है। इसलिए, प्रेरण का ईएमएफ उसी कंडक्टर में होता है जिसके माध्यम से प्रत्यावर्ती धारा प्रवाहित होती है। इस घटना को स्व-प्रेरण कहा जाता है।

स्व-प्रेरण के साथ, संचालन सर्किट दोहरी भूमिका निभाता है: इसके माध्यम से एक धारा प्रवाहित होती है, जिससे प्रेरण होता है, और इसमें एक प्रेरण ईएमएफ दिखाई देता है। एक बदलता हुआ चुंबकीय क्षेत्र उसी कंडक्टर में एक ईएमएफ प्रेरित करता है जिसके माध्यम से करंट प्रवाहित होता है, जिससे यह क्षेत्र बनता है।

धारा वृद्धि के क्षण में, लेनज़ नियम के अनुसार, एड़ी विद्युत क्षेत्र की तीव्रता, धारा के विरुद्ध निर्देशित होती है। इसलिए, इस समय, भंवर क्षेत्र धारा को बढ़ने से रोकता है। इसके विपरीत, जिस समय धारा घटती है, भंवर क्षेत्र उसका समर्थन करता है।

यह इस तथ्य की ओर जाता है कि जब निरंतर ईएमएफ के स्रोत वाले सर्किट को बंद कर दिया जाता है, तो वर्तमान ताकत का एक निश्चित मूल्य तुरंत सेट नहीं किया जाता है, लेकिन धीरे-धीरे समय के साथ (छवि 5.13)। दूसरी ओर, जब स्रोत बंद कर दिया जाता है, तो बंद सर्किट में करंट तुरंत नहीं रुकता है। स्व-प्रेरण का परिणामी ईएमएफ स्रोत के ईएमएफ से अधिक हो सकता है, क्योंकि स्रोत बंद होने पर धारा और उसके चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन बहुत जल्दी होता है।

स्व-प्रेरण की घटना को सरल प्रयोगों में देखा जा सकता है। चित्र 5.14 दो समान लैंपों का समानांतर कनेक्शन दिखाता है। उनमें से एक अवरोधक के माध्यम से स्रोत से जुड़ा है आर,और दूसरा कुंडल के साथ श्रृंखला में एललोहे की कोर के साथ. जब कुंजी बंद होती है, तो पहला लैंप लगभग तुरंत चमकता है, और दूसरा - ध्यान देने योग्य देरी के साथ। इस लैंप के सर्किट में स्व-प्रेरित ईएमएफ बड़ा है, और करंट तुरंत अपने अधिकतम मूल्य तक नहीं पहुंचता है। चित्र 5.15 में योजनाबद्ध रूप से दिखाए गए सर्किट के साथ एक प्रयोग में खोलने पर स्व-प्रेरण की ईएमएफ की उपस्थिति देखी जा सकती है। जब कुंडली में चाबी खोली जाती है एलस्व-प्रेरण का ईएमएफ प्रकट होता है, जो प्रारंभिक धारा को बनाए रखता है। परिणामस्वरूप, खुलने के समय, गैल्वेनोमीटर (धराशायी तीर) के माध्यम से एक धारा प्रवाहित होती है, जो खुलने (ठोस तीर) से पहले प्रारंभिक धारा के विपरीत निर्देशित होती है। इसके अलावा, जब सर्किट खोला जाता है तो करंट की ताकत कुंजी बंद होने पर गैल्वेनोमीटर से गुजरने वाली करंट की ताकत से अधिक हो जाती है। इसका मतलब है कि स्व-प्रेरण की ई.एम.एफ ξ. अधिक ईएमएफ ξहैसेल बैटरियां.

स्व-प्रेरण की घटना यांत्रिकी में जड़त्व की घटना के समान है। तो, जड़ता इस तथ्य की ओर ले जाती है कि बल की क्रिया के तहत शरीर तुरंत एक निश्चित गति प्राप्त नहीं करता है, बल्कि धीरे-धीरे करता है। शरीर को तुरंत धीमा नहीं किया जा सकता, चाहे ब्रेक लगाने का बल कितना ही अधिक क्यों न हो। उसी तरह, स्व-प्रेरण के कारण, जब सर्किट बंद हो जाता है, तो वर्तमान ताकत तुरंत एक निश्चित मूल्य प्राप्त नहीं करती है, बल्कि धीरे-धीरे बढ़ती है। स्रोत को बंद करके, हम करंट को तुरंत नहीं रोकते हैं। सर्किट प्रतिरोध की उपस्थिति के बावजूद, स्व-प्रेरण इसे कुछ समय तक बनाए रखता है।

इसके अलावा शरीर की गति बढ़ाने के लिए यांत्रिकी के नियमों के अनुसार कार्य करना होगा। ब्रेक लगाने पर शरीर स्वयं सकारात्मक कार्य करता है। उसी तरह, करंट पैदा करने के लिए आपको भंवर विद्युत क्षेत्र के विरुद्ध कार्य करने की आवश्यकता होती है, और जब करंट गायब हो जाता है, तो यह क्षेत्र स्वयं सकारात्मक कार्य करता है।

यह सिर्फ एक सतही सादृश्य नहीं है. इसका गहरा आंतरिक अर्थ है. आख़िरकार, धारा गतिमान आवेशित कणों का एक संग्रह है। इलेक्ट्रॉनों की गति में वृद्धि के साथ, उनके द्वारा बनाया गया चुंबकीय क्षेत्र बदलता है और एक भंवर विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करता है जो स्वयं इलेक्ट्रॉनों पर कार्य करता है, बाहरी बल की कार्रवाई के तहत उनकी गति में तात्कालिक वृद्धि को रोकता है। इसके विपरीत, ब्रेक लगाते समय, भंवर क्षेत्र इलेक्ट्रॉन वेग को स्थिर रखता है (लेन्ज़ का नियम)। इस प्रकार, इलेक्ट्रॉनों की जड़ता, और इसलिए उनका द्रव्यमान, मूल रूप से कम से कम आंशिक रूप से विद्युत चुम्बकीय है। द्रव्यमान पूरी तरह से विद्युत चुम्बकीय नहीं हो सकता, क्योंकि विद्युत रूप से तटस्थ कण होते हैं जिनमें द्रव्यमान (न्यूट्रॉन, आदि) होता है।

अधिष्ठापन।

किसी भी बंद सर्किट में करंट द्वारा निर्मित चुंबकीय प्रेरण का मॉड्यूल बी करंट की ताकत के समानुपाती होता है। चूँकि चुंबकीय प्रवाह F, B के समानुपाती होता है, तो F ~ B ~ I.

अतः यह तर्क दिया जा सकता है कि

कहाँ एल- प्रवाहकीय सर्किट में वर्तमान और इस सर्किट में प्रवेश करने वाले इसके द्वारा बनाए गए चुंबकीय प्रवाह के बीच आनुपातिकता का गुणांक। मूल्य एलइसे सर्किट का प्रेरकत्व या इसका स्व-प्रेरण गुणांक कहा जाता है।

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण और अभिव्यक्ति के नियम (5.7.1) का उपयोग करके, हम समानता प्राप्त करते हैं:

(5.7.2)

सूत्र (5.7.2) से यह इस प्रकार है अधिष्ठापन- यह एक भौतिक मात्रा है जो संख्यात्मक रूप से स्व-प्रेरण के ईएमएफ के बराबर होती है जो सर्किट में तब होती है जब वर्तमान ताकत 1 ए प्रति से बदलती है 1 एस.

विद्युत धारिता की तरह प्रेरण, ज्यामितीय कारकों पर निर्भर करता है: कंडक्टर का आकार और उसका आकार, लेकिन सीधे कंडक्टर में वर्तमान ताकत पर निर्भर नहीं करता है। के अलावा

कंडक्टर की ज्यामिति, प्रेरकत्व उस माध्यम के चुंबकीय गुणों पर निर्भर करता है जिसमें कंडक्टर स्थित है।

प्रेरकत्व की SI इकाई को हेनरी (H) कहा जाता है। कंडक्टर का प्रेरण है 1 जीएन, यदि इसमें, जब वर्तमान ताकत बदलती है 1 ए पीछे 1s स्व-प्रेरण का ईएमएफ होता है 1 वी:

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का एक अन्य विशेष मामला पारस्परिक प्रेरण है। पारस्परिक प्रेरण को एक बंद परिपथ में प्रेरक धारा की घटना कहा जाता है(कुंडल) आसन्न सर्किट में वर्तमान ताकत को बदलते समय(कुंडल). सर्किट एक दूसरे के सापेक्ष तय होते हैं, जैसे, उदाहरण के लिए, ट्रांसफार्मर की कुंडलियाँ।

मात्रात्मक रूप से, पारस्परिक प्रेरण को पारस्परिक प्रेरण, या पारस्परिक प्रेरण के गुणांक द्वारा विशेषता दी जाती है।

चित्र 5.16 दो सर्किट दिखाता है। सर्किट में वर्तमान शक्ति I 1 को बदलते समय 1 समोच्च में 2 एक प्रेरक धारा I 2 है।

प्राथमिक सर्किट में करंट द्वारा निर्मित और दूसरे सर्किट द्वारा सीमित सतह में प्रवेश करने वाले चुंबकीय प्रेरण Ф 1.2 का प्रवाह, वर्तमान ताकत I 1 के समानुपाती होता है:

आनुपातिकता के गुणांक एल 1, 2 को पारस्परिक प्रेरकत्व कहा जाता है। यह प्रेरण L के समान है।

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम के अनुसार, दूसरे सर्किट में प्रेरण ईएमएफ, बराबर है:

गुणांक एल 1.2 दोनों सर्किटों की ज्यामिति, उनके बीच की दूरी, उनकी पारस्परिक व्यवस्था और पर्यावरण के चुंबकीय गुणों द्वारा निर्धारित किया जाता है। पारस्परिक प्रेरण व्यक्त किया गया है एल 1,2, साथ ही हेनरी में इंडक्शन एल।

यदि दूसरे सर्किट में करंट की ताकत बदलती है, तो पहले सर्किट में इंडक्शन ईएमएफ होता है

जब कंडक्टर में करंट की ताकत बदलती है, तो बाद में एक भंवर विद्युत क्षेत्र उत्पन्न होता है। यह क्षेत्र धारा बढ़ने पर इलेक्ट्रॉनों को धीमा कर देता है और धारा घटने पर उनकी गति बढ़ा देता है।

धारा के चुंबकीय क्षेत्र की ऊर्जा.

जब निरंतर ईएमएफ के स्रोत वाले सर्किट को बंद कर दिया जाता है, तो वर्तमान स्रोत की ऊर्जा शुरू में करंट बनाने पर खर्च की जाती है, यानी, कंडक्टर के इलेक्ट्रॉनों को गति में सेट करने और करंट से जुड़े चुंबकीय क्षेत्र बनाने पर, और आंशिक रूप से भी चालक की आंतरिक ऊर्जा को बढ़ाने पर अर्थात उसके गर्म करने पर। वर्तमान ताकत का एक स्थिर मूल्य स्थापित होने के बाद, स्रोत की ऊर्जा विशेष रूप से गर्मी की रिहाई पर खर्च की जाती है। वर्तमान ऊर्जा नहीं बदलती.

धारा उत्पन्न करने के लिए ऊर्जा व्यय करना आवश्यक है अर्थात् कार्य करना आवश्यक है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि जब सर्किट बंद हो जाता है, जब करंट बढ़ना शुरू हो जाता है, तो कंडक्टर में एक भंवर विद्युत क्षेत्र दिखाई देता है, जो वर्तमान स्रोत के कारण कंडक्टर में बनाए गए विद्युत क्षेत्र के खिलाफ कार्य करता है। धारा को I के बराबर बनाने के लिए, धारा स्रोत को भंवर क्षेत्र की ताकतों के विरुद्ध कार्य करना होगा। यह कार्य धारा की ऊर्जा को बढ़ाने का काम करता है। भंवर क्षेत्र नकारात्मक कार्य करता है.

जब सर्किट खोला जाता है, तो करंट गायब हो जाता है और भंवर क्षेत्र सकारात्मक कार्य करता है। धारा द्वारा संग्रहित ऊर्जा मुक्त हो जाती है। इसका पता एक शक्तिशाली स्पार्क द्वारा लगाया जाता है जो तब होता है जब एक बड़े इंडक्शन वाला सर्किट खोला जाता है।

प्रेरकत्व L वाले परिपथ के माध्यम से बहने वाली धारा I की ऊर्जा के लिए एक अभिव्यक्ति जड़त्व और स्व-प्रेरण के बीच सादृश्य के आधार पर लिखी जा सकती है।

यदि स्व-प्रेरण जड़ता के समान है, तो धारा बनाने की प्रक्रिया में प्रेरण को यांत्रिकी में किसी पिंड की गति बढ़ाते समय द्रव्यमान के समान भूमिका निभानी चाहिए। इलेक्ट्रोडायनामिक्स में किसी पिंड की गति की भूमिका वर्तमान ताकत I द्वारा एक मात्रा के रूप में निभाई जाती है जो विद्युत आवेशों की गति को दर्शाती है। यदि ऐसा है, तो धारा W m की ऊर्जा को शरीर की गतिज ऊर्जा के समान मात्रा माना जा सकता है - यांत्रिकी में, और प्रपत्र में लिखें।

चुंबकीय प्रवाह एफ = बीएस कॉस। सर्किट के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन हो सकता है: 1) समय-परिवर्तनशील क्षेत्र में रखे गए एक स्थिर संचालन सर्किट के मामले में; 2) एक चुंबकीय क्षेत्र में घूमने वाले कंडक्टर के मामले में, जो समय के साथ नहीं बदल सकता है। दोनों मामलों में प्रेरण के ईएमएफ का मूल्य विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के कानून द्वारा निर्धारित किया जाता है, लेकिन इस ईएमएफ की उत्पत्ति अलग है।

पहले प्रेरण धारा की घटना के पहले मामले पर विचार करें। आइए हम समय-परिवर्तनशील एकसमान चुंबकीय क्षेत्र में त्रिज्या r के साथ तार की एक गोलाकार कुंडली रखें (चित्र 2.8)।

मान लीजिए कि चुंबकीय क्षेत्र का प्रेरण बढ़ता है, तो कुंडल से घिरी सतह के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह भी समय के साथ बढ़ेगा। विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम के अनुसार, कुंडल में एक प्रेरक धारा दिखाई देगी। रैखिक नियम के अनुसार चुंबकीय क्षेत्र के प्रेरण को बदलते समय, प्रेरण धारा स्थिर रहेगी।

कुण्डली में कौन से बल आवेशों को गतिशील बनाते हैं? कुंडल में प्रवेश करने वाला चुंबकीय क्षेत्र स्वयं ऐसा नहीं कर सकता है, क्योंकि चुंबकीय क्षेत्र विशेष रूप से गतिमान आवेशों पर कार्य करता है (यही वह विद्युत से भिन्न होता है), और इसमें इलेक्ट्रॉनों वाला कंडक्टर गतिहीन होता है।

चुंबकीय क्षेत्र के अलावा, गतिमान और स्थिर दोनों प्रकार के आवेश विद्युत क्षेत्र से भी प्रभावित होते हैं। लेकिन आखिरकार, जिन क्षेत्रों पर अब तक चर्चा की गई है (इलेक्ट्रोस्टैटिक या स्थिर) विद्युत आवेशों द्वारा निर्मित होते हैं, और प्रेरण धारा एक बदलते चुंबकीय क्षेत्र की क्रिया के परिणामस्वरूप प्रकट होती है। इसलिए, यह माना जा सकता है कि एक निश्चित कंडक्टर में इलेक्ट्रॉनों को एक विद्युत क्षेत्र द्वारा गति में सेट किया जाता है, और यह क्षेत्र सीधे एक बदलते चुंबकीय क्षेत्र द्वारा उत्पन्न होता है। यह क्षेत्र की एक नई मौलिक संपत्ति का दावा करता है: समय के साथ बदलते हुए, चुंबकीय क्षेत्र एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करता है. जे. मैक्सवेल इस निष्कर्ष पर पहुंचने वाले पहले व्यक्ति थे।

अब विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना एक नई रोशनी में हमारे सामने आती है। इसमें मुख्य बात चुंबकीय क्षेत्र द्वारा विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करने की प्रक्रिया है। उसी समय, एक प्रवाहकीय सर्किट की उपस्थिति, जैसे कि एक कुंडल, प्रक्रिया के सार को नहीं बदलती है। मुक्त इलेक्ट्रॉनों (या अन्य कणों) की आपूर्ति वाला एक कंडक्टर एक उपकरण की भूमिका निभाता है: यह आपको केवल उभरते विद्युत क्षेत्र का पता लगाने की अनुमति देता है।

यह क्षेत्र इलेक्ट्रॉनों और कंडक्टर को गति प्रदान करता है और इस प्रकार स्वयं को प्रकट करता है। एक निश्चित कंडक्टर में विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना का सार एक प्रेरण धारा की उपस्थिति में नहीं है, बल्कि एक विद्युत क्षेत्र की उपस्थिति में है जो विद्युत आवेशों को गति में सेट करता है।

चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन होने पर जो विद्युत क्षेत्र उत्पन्न होता है, उसकी प्रकृति इलेक्ट्रोस्टैटिक से बिल्कुल अलग होती है।

यह सीधे विद्युत आवेशों से जुड़ा नहीं है, और इसकी तनाव रेखाएँ उन पर शुरू और समाप्त नहीं हो सकती हैं। वे आम तौर पर कहीं भी शुरू और समाप्त नहीं होते हैं, बल्कि चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण की रेखाओं के समान बंद रेखाएं होती हैं। यह तथाकथित भंवर विद्युत क्षेत्र(चित्र 2.9)।

जितनी तेजी से चुंबकीय प्रेरण बदलता है, विद्युत क्षेत्र की ताकत उतनी ही अधिक होती है। लेनज़ के नियम के अनुसार, बढ़ते चुंबकीय प्रेरण के साथ, विद्युत क्षेत्र शक्ति वेक्टर की दिशा वेक्टर की दिशा के साथ एक बायां पेंच बनाती है। इसका मतलब यह है कि जब बाएं हाथ का पेंच विद्युत क्षेत्र की ताकत रेखाओं की दिशा में घूमता है, तो पेंच की अनुवादात्मक गति चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा के साथ मेल खाती है। इसके विपरीत, जब चुंबकीय प्रेरण कम हो जाता है, तो तीव्रता वेक्टर की दिशा वेक्टर की दिशा के साथ एक सही पेंच बनाती है।

तनाव की क्षेत्र रेखाओं की दिशा प्रेरण धारा की दिशा से मेल खाती है। आवेश q (बाह्य बल) पर भंवर विद्युत क्षेत्र की ओर से लगने वाला बल अभी भी = q के बराबर है। लेकिन एक स्थिर विद्युत क्षेत्र के मामले के विपरीत, बंद पथ पर चार्ज q को स्थानांतरित करने में भंवर क्षेत्र का कार्य शून्य के बराबर नहीं है। दरअसल, जब कोई चार्ज विद्युत क्षेत्र की ताकत की एक बंद रेखा के साथ चलता है, तो पथ के सभी वर्गों पर काम का संकेत समान होता है, क्योंकि बल और विस्थापन दिशा में मेल खाते हैं। एक बंद स्थिर कंडक्टर के साथ एकल सकारात्मक चार्ज को स्थानांतरित करते समय भंवर विद्युत क्षेत्र का कार्य संख्यात्मक रूप से इस कंडक्टर में प्रेरण के ईएमएफ के बराबर होता है।

बड़े पैमाने पर कंडक्टरों में प्रेरण धाराएँ।बड़े पैमाने पर कंडक्टरों में आगमनात्मक धाराएं विशेष रूप से बड़े संख्यात्मक मूल्य तक पहुंचती हैं, इस तथ्य के कारण कि उनका प्रतिरोध छोटा है।

ऐसी धाराएं, जिनका अध्ययन करने वाले फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी के नाम पर फौकॉल्ट धाराएं कहा जाता है, का उपयोग कंडक्टरों को गर्म करने के लिए किया जा सकता है। इंडक्शन भट्टियों का उपकरण, उदाहरण के लिए, रोजमर्रा की जिंदगी में इस्तेमाल होने वाले माइक्रोवेव ओवन, इसी सिद्धांत पर आधारित हैं। इस सिद्धांत का उपयोग धातुओं को पिघलाने के लिए भी किया जाता है। इसके अलावा, विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना का उपयोग हवाई टर्मिनलों, थिएटरों आदि की इमारतों के प्रवेश द्वार पर स्थापित मेटल डिटेक्टरों में किया जाता है।

हालाँकि, कई उपकरणों में, फौकॉल्ट धाराओं की घटना से गर्मी उत्पादन के लिए बेकार और यहां तक ​​कि अवांछनीय ऊर्जा हानि होती है। इसलिए, ट्रांसफार्मर, इलेक्ट्रिक मोटर, जनरेटर आदि के लोहे के कोर ठोस नहीं बल्कि एक दूसरे से पृथक अलग-अलग प्लेटों से बने होते हैं। प्लेटों की सतहें भंवर विद्युत क्षेत्र शक्ति वेक्टर की दिशा के लंबवत होनी चाहिए। इस मामले में, प्लेटों का विद्युत प्रवाह प्रतिरोध अधिकतम होगा, और गर्मी रिलीज न्यूनतम होगी।

फेराइट्स का अनुप्रयोग.इलेक्ट्रॉनिक उपकरण बहुत उच्च आवृत्तियों (प्रति सेकंड लाखों कंपन) के क्षेत्र में काम करते हैं। यहां, अलग-अलग प्लेटों से कॉइल कोर का उपयोग अब वांछित प्रभाव नहीं देता है, क्योंकि प्रत्येक प्लेट में बड़ी फौकॉल्ट धाराएं उत्पन्न होती हैं।

जब फेराइट्स में पुनर्चुम्बकत्व होता है, तो भंवर धाराएँ उत्पन्न नहीं होती हैं। परिणामस्वरूप, उनमें गर्मी जारी करने के लिए ऊर्जा हानि कम से कम हो जाती है। इसलिए, उच्च-आवृत्ति ट्रांसफार्मर के कोर, ट्रांजिस्टर के चुंबकीय एंटेना आदि फेराइट से बने होते हैं। फेराइट कोर प्रारंभिक सामग्रियों के पाउडर के मिश्रण से बने होते हैं। मिश्रण को दबाया जाता है और महत्वपूर्ण ताप उपचार के अधीन किया जाता है।

एक साधारण लौहचुंबक में चुंबकीय क्षेत्र में तेजी से बदलाव के साथ, प्रेरण धाराएं उत्पन्न होती हैं, जिसका चुंबकीय क्षेत्र, लेन्ज़ नियम के अनुसार, कुंडल के मूल में चुंबकीय प्रवाह में बदलाव को रोकता है। इसके कारण, चुंबकीय प्रेरण का प्रवाह व्यावहारिक रूप से नहीं बदलता है और कोर पुनर्चुंबकीय नहीं होता है। फेराइट्स में, एड़ी धाराएँ बहुत छोटी होती हैं, इसलिए उन्हें जल्दी से पुनः चुम्बकित किया जा सकता है।

संभावित कूलम्ब विद्युत क्षेत्र के साथ-साथ एक भंवर विद्युत क्षेत्र भी है। इस क्षेत्र की तीव्रता की रेखाएँ बंद हैं। भंवर क्षेत्र बदलते चुंबकीय क्षेत्र द्वारा उत्पन्न होता है।