विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की खोज 1831 में माइकल फैराडे ने की थी। उन्होंने पाया कि एक बंद संचालन सर्किट में उत्पन्न होने वाला इलेक्ट्रोमोटिव बल इस सर्किट से घिरी सतह के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह के परिवर्तन की दर के समानुपाती होता है। ईएमएफ का परिमाण इस बात पर निर्भर नहीं करता है कि फ्लक्स परिवर्तन का कारण चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन है या चुंबकीय क्षेत्र में सर्किट (या उसके भाग) की गति है। इस ईएमएफ के कारण उत्पन्न विद्युत धारा को प्रेरित धारा कहा जाता है।

फैराडे का नियम फैराडे के विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम के अनुसार, मनमाने ढंग से चुने गए सर्किट के साथ काम करने वाला इलेक्ट्रोमोटिव बल सूत्र में ऋण चिह्न लेनज़ के नियम को दर्शाता है, जिसका नाम रूसी भौतिक विज्ञानी ई. एच. लेन्ज़ के नाम पर रखा गया है: एक बंद संचालन सर्किट में उत्पन्न होने वाली प्रेरण धारा की दिशा निम्नलिखित होती है , कि यह जो चुंबकीय क्षेत्र बनाता है वह चुंबकीय प्रवाह में उस परिवर्तन का प्रतिकार करता है जिसके कारण करंट उत्पन्न होता है।

चुंबकीय प्रवाह एक समान चुंबकीय क्षेत्र में, प्रेरण वेक्टर का परिमाण बी के बराबर होता है, क्षेत्र एस का एक फ्लैट बंद लूप रखा जाता है। समोच्च विमान का सामान्य एन चुंबकीय प्रेरण वेक्टर बी की दिशा के साथ एक कोण बनाता है ( चित्र 1 देखें)। सतह के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह की मात्रा Ф है, जो संबंध द्वारा निर्धारित होती है: Ф = В·S·cos a। SI प्रणाली में चुंबकीय प्रवाह की माप की इकाई 1 वेबर (1 Wb) है।

गतिमान चालक में प्रेरण ईएमएफ मान लें कि लंबाई L का एक चालक बल की रेखाओं को पार करते हुए एक समान चुंबकीय क्षेत्र में गति V के साथ चलता है। चालक में आवेश चालक के साथ-साथ चलते हैं। चुंबकीय क्षेत्र में गतिमान आवेश पर लोरेंत्ज़ बल द्वारा कार्य किया जाता है। मुक्त इलेक्ट्रॉन चालक के एक छोर पर विस्थापित हो जाते हैं, और अप्रतिपूरित धनात्मक आवेश दूसरे छोर पर बने रहते हैं। एक संभावित अंतर उत्पन्न होता है, जो प्रेरित ईएमएफ ईआई है। किसी चालक के अनुदिश आवेश को स्थानांतरित करते समय लोरेंत्ज़ बल द्वारा किए गए कार्य की गणना करके इसका मान निर्धारित किया जा सकता है: ei = A/q = F·L/q। इसका तात्पर्य यह है कि ईआई = बी·वी·एल·सिन ए।

स्व-प्रेरण स्व-प्रेरण विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की विभिन्न अभिव्यक्तियों का एक विशेष मामला है। आइए वर्तमान स्रोत से जुड़े एक सर्किट पर विचार करें (चित्र 6)। विद्युत धारा I परिपथ में प्रवाहित होती है। यह धारा आसपास के स्थान में एक चुंबकीय क्षेत्र बनाती है। परिणामस्वरूप, सर्किट अपने स्वयं के चुंबकीय प्रवाह F द्वारा प्रवेश कर जाता है। जाहिर है, स्वयं का चुंबकीय प्रवाह सर्किट में वर्तमान के समानुपाती होता है जिसने चुंबकीय क्षेत्र बनाया: Ф = L·I। आनुपातिकता कारक L को लूप इंडक्शन कहा जाता है। प्रेरकत्व चालक के आकार, आकार और माध्यम के चुंबकीय गुणों पर निर्भर करता है। प्रेरकत्व की SI इकाई 1 हेनरी (H) है। यदि सर्किट में धारा बदलती है, तो आंतरिक चुंबकीय प्रवाह Fs भी बदलता है। Fs के मान में परिवर्तन से सर्किट में एक प्रेरण ईएमएफ की उपस्थिति होती है। इस घटना को स्व-प्रेरण कहा जाता है, और संबंधित मान स्व-प्रेरण ईएमएफ ईआईएस है। विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम से यह निष्कर्ष निकलता है कि eiс = dФс/dt। यदि L = स्थिरांक, तो eiс= - L·dI/dt.

ट्रांसफार्मर एक ट्रांसफार्मर एक स्थिर विद्युत चुम्बकीय उपकरण है जिसमें दो (या अधिक) वाइंडिंग्स होते हैं, जिन्हें अक्सर एक वोल्टेज की प्रत्यावर्ती धारा को दूसरे वोल्टेज की प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन किया जाता है। ट्रांसफार्मर में ऊर्जा रूपांतरण एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा किया जाता है। ट्रांसफार्मर का व्यापक रूप से लंबी दूरी पर विद्युत ऊर्जा संचारित करने, इसे रिसीवरों के बीच वितरित करने, साथ ही विभिन्न सुधार, प्रवर्धन, सिग्नलिंग और अन्य उपकरणों में उपयोग किया जाता है।

पावर ट्रांसफार्मर पावर ट्रांसफार्मर उपभोक्ताओं को बिजली की आपूर्ति करने के लिए एक वोल्टेज की प्रत्यावर्ती धारा को दूसरे वोल्टेज की प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करता है। उद्देश्य के आधार पर, वे बढ़ या घट सकते हैं। वितरण नेटवर्क में, एक नियम के रूप में, तीन-चरण दो-वाइंडिंग स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है, जो 6 और 10 केवी के वोल्टेज को 0.4 केवी के वोल्टेज में परिवर्तित करता है।

वर्तमान ट्रांसफार्मर एक वर्तमान ट्रांसफार्मर एक सहायक उपकरण है जिसमें द्वितीयक धारा व्यावहारिक रूप से प्राथमिक धारा के समानुपाती होती है और इसे मापने वाले उपकरणों और रिले को वैकल्पिक विद्युत सर्किट से जोड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है। वर्तमान ट्रांसफार्मर का उपयोग किसी भी मूल्य और वोल्टेज के वर्तमान को मानक उपकरणों (5 ए) के साथ मापने के लिए सुविधाजनक वर्तमान में परिवर्तित करने, रिले की वर्तमान वाइंडिंग को शक्ति देने, उपकरणों को डिस्कनेक्ट करने, साथ ही उपकरणों और उनके ऑपरेटिंग कर्मियों को उच्च वोल्टेज से अलग करने के लिए किया जाता है।

उपकरण वोल्टेज ट्रांसफार्मर उपकरण वोल्टेज ट्रांसफार्मर मध्यवर्ती ट्रांसफार्मर हैं जिसके माध्यम से मापने वाले उपकरणों को उच्च वोल्टेज पर स्विच किया जाता है। इसके लिए धन्यवाद, मापने वाले उपकरणों को नेटवर्क से अलग किया जाता है, जिससे मानक उपकरणों का उपयोग करना संभव हो जाता है (उनके पैमाने को फिर से वर्गीकृत किया जाता है) और जिससे मापे गए वोल्टेज की सीमा का विस्तार होता है। वोल्टेज ट्रांसफार्मर का उपयोग वोल्टेज, बिजली, ऊर्जा को मापने और ऑटोमेशन सर्किट, अलार्म और ग्राउंड दोषों से बिजली लाइनों की रिले सुरक्षा को मापने के लिए किया जाता है। कुछ मामलों में, वोल्टेज ट्रांसफार्मर का उपयोग कम-शक्ति वाले स्टेप-डाउन पावर ट्रांसफार्मर या स्टेप-अप परीक्षण ट्रांसफार्मर (विद्युत उपकरणों के इन्सुलेशन के परीक्षण के लिए) के रूप में किया जा सकता है।

वोल्टेज ट्रांसफार्मर का वर्गीकरण वोल्टेज ट्रांसफार्मर भिन्न होते हैं: ए) चरणों की संख्या से - एकल-चरण और तीन-चरण; बी) वाइंडिंग्स की संख्या के अनुसार, दो-वाइंडिंग और तीन-वाइंडिंग; ग) सटीकता वर्ग के अनुसार, यानी अनुमेय त्रुटि मूल्यों के अनुसार; डी) शीतलन विधि द्वारा, तेल शीतलन (तेल) के साथ ट्रांसफार्मर, प्राकृतिक वायु शीतलन (सूखा और कास्ट इन्सुलेशन के साथ); ई) इनडोर इंस्टॉलेशन के लिए, आउटडोर इंस्टॉलेशन के लिए और पूर्ण स्विचगियर (स्विचगियर) के लिए इंस्टॉलेशन के प्रकार के अनुसार

वर्तमान ट्रांसफार्मर का वर्गीकरण वर्तमान ट्रांसफार्मर को विभिन्न मानदंडों के अनुसार वर्गीकृत किया गया है: 1. उनके उद्देश्य के अनुसार, वर्तमान ट्रांसफार्मर को मापने, सुरक्षात्मक, मध्यवर्ती (रिले सुरक्षा वर्तमान सर्किट में मापने वाले उपकरणों को शामिल करने के लिए, अंतर सुरक्षा सर्किट में धाराओं को बराबर करने के लिए) में विभाजित किया जा सकता है। आदि) और प्रयोगशाला (उच्च सटीकता, साथ ही कई परिवर्तन अनुपात के साथ)। 2. स्थापना के प्रकार के अनुसार, वर्तमान ट्रांसफार्मर प्रतिष्ठित हैं: ए) बाहरी स्थापना के लिए (खुले स्विचगियर्स में); बी) इनडोर स्थापना के लिए; ग) विद्युत उपकरणों और मशीनों में निर्मित: स्विच, ट्रांसफार्मर, जनरेटर, आदि; घ) बुशिंग के ऊपर लगाए गए ओवरहेड कवर (उदाहरण के लिए, पावर ट्रांसफार्मर के हाई-वोल्टेज इनपुट पर); ई) पोर्टेबल (नियंत्रण माप और प्रयोगशाला परीक्षणों के लिए)। 3. प्राथमिक वाइंडिंग के डिजाइन के अनुसार, वर्तमान ट्रांसफार्मर को विभाजित किया गया है: ए) मल्टी-टर्न (कॉइल, लूप-वाइंडिंग और फिगर-ऑफ़-आठ वाइंडिंग); बी) सिंगल-टर्न (रॉड); ग) टायर।

4. स्थापना विधि के अनुसार, इनडोर और आउटडोर स्थापना के लिए वर्तमान ट्रांसफार्मर में विभाजित हैं: ए) फीड-थ्रू; बी) समर्थन करना। 5. इन्सुलेशन के आधार पर, वर्तमान ट्रांसफार्मर को समूहों में विभाजित किया जा सकता है: ए) शुष्क इन्सुलेशन (चीनी मिट्टी के बरतन, बेकलाइट, कास्ट एपॉक्सी इन्सुलेशन, आदि) के साथ; बी) कागज-तेल इन्सुलेशन के साथ और संधारित्र कागज-तेल इन्सुलेशन के साथ; ग) यौगिक से भरा हुआ। 6. परिवर्तन चरणों की संख्या के अनुसार, वर्तमान ट्रांसफार्मर हैं: ए) एकल-चरण; बी) दो-चरण (कैस्केड)। 7. ट्रांसफार्मर को ऑपरेटिंग वोल्टेज द्वारा अलग किया जाता है: ए) 1000 वी से ऊपर रेटेड वोल्टेज के लिए; बी) 1000 वी तक रेटेड वोल्टेज के लिए।

विद्युत ऊर्जा जनरेटर जनरेटर में विद्युत धारा उत्पन्न होती है - उपकरण जो किसी न किसी प्रकार की ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। जेनरेटर में गैल्वेनिक सेल, इलेक्ट्रोस्टैटिक मशीनें, थर्मोपाइल, सौर पैनल आदि शामिल हैं। प्रत्येक सूचीबद्ध प्रकार के बिजली जनरेटर के अनुप्रयोग का दायरा उनकी विशेषताओं से निर्धारित होता है। इस प्रकार, इलेक्ट्रोस्टैटिक मशीनें उच्च संभावित अंतर पैदा करती हैं, लेकिन सर्किट में कोई महत्वपूर्ण करंट पैदा करने में असमर्थ होती हैं। गैल्वेनिक सेल बड़ी धारा उत्पन्न कर सकते हैं, लेकिन उनकी क्रिया की अवधि कम होती है। हमारे समय में प्रमुख भूमिका इलेक्ट्रोमैकेनिकल इंडक्शन प्रत्यावर्ती धारा जनरेटर द्वारा निभाई जाती है। इन जनरेटरों में यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। उनकी क्रिया विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना पर आधारित है। ऐसे जनरेटरों का डिज़ाइन अपेक्षाकृत सरल होता है और इससे पर्याप्त उच्च वोल्टेज पर बड़ी धाराएँ प्राप्त करना संभव हो जाता है

प्रत्यावर्ती धारा जनरेटर एक प्रत्यावर्ती धारा जनरेटर (अल्टरनेटर) एक विद्युत यांत्रिक उपकरण है जो यांत्रिक ऊर्जा को प्रत्यावर्ती धारा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। जेनरेटर में गैल्वेनिक सेल, इलेक्ट्रोस्टैटिक मशीनें, थर्मोपाइल, सौर पैनल आदि शामिल हैं। प्रत्येक सूचीबद्ध प्रकार के बिजली जनरेटर के अनुप्रयोग का दायरा उनकी विशेषताओं से निर्धारित होता है। इस प्रकार, इलेक्ट्रोस्टैटिक मशीनें उच्च संभावित अंतर पैदा करती हैं, लेकिन सर्किट में कोई महत्वपूर्ण करंट पैदा करने में असमर्थ होती हैं।

परीक्षण 11-1(विद्युत चुम्बकीय प्रेरण)

विकल्प 1

1. विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना की खोज किसने की?

एक। एक्स। ओर्स्टेड. बी श्री पेंडेंट। वी. ए. वोल्टा। जी ए एम्पीयर। डी. एम. फैराडे. इ . डी. मैक्सवेल.

2. तांबे के तार की कुंडली के लीड एक संवेदनशील गैल्वेनोमीटर से जुड़े होते हैं। निम्नलिखित में से किस प्रयोग में गैल्वेनोमीटर कुंडल में विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के ईएमएफ की घटना का पता लगाएगा?

कुण्डली से एक स्थायी चुम्बक निकाला जाता है।

एक स्थायी चुंबक कुंडली के अंदर अपने अनुदैर्ध्य अक्ष के चारों ओर घूमता है।

A. केवल मामले 1 में। B. केवल मामले 2 में। C. केवल मामले 3 में। D. मामले 1 और 2 में। E. मामले 1, 2 और 3 में।

3. चुंबकीय क्षेत्र और कोसाइन द्वारा प्रवेशित सतह के क्षेत्र एस द्वारा चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण के मॉड्यूल बी के उत्पाद के बराबर भौतिक मात्रा का नाम क्या है?
इस सतह पर प्रेरण के वेक्टर बी और सामान्य एन के बीच कोण ए?

ए. प्रेरकत्व. बी चुंबकीय प्रवाह। बी चुंबकीय प्रेरण। डी. स्व-प्रेरण। D. चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा।

4. निम्नलिखित में से कौन सा अभिव्यक्ति एक बंद लूप में प्रेरित ईएमएफ निर्धारित करता है?

एक। बी। में। जी। डी।

5. जब एक पट्टी चुंबक को धातु की अंगूठी के अंदर और बाहर धकेला जाता है, तो अंगूठी में एक प्रेरित धारा उत्पन्न होती है। यह धारा एक चुंबकीय क्षेत्र बनाती है। कौन सा ध्रुव वलय में धारा के चुंबकीय क्षेत्र का सामना करता है: 1) चुंबक का वापस लेने योग्य उत्तरी ध्रुव और 2) चुंबक का वापस लेने योग्य उत्तरी ध्रुव।

6. चुंबकीय प्रवाह मापने की इकाई का क्या नाम है?

7. किस भौतिक राशि की माप की इकाई 1 हेनरी है?

ए. चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण। बी. विद्युत धारिता. बी. स्व-प्रेरण। डी. चुंबकीय प्रवाह. डी. प्रेरकत्व.

8. कौन सी अभिव्यक्ति एक सर्किट और प्रेरकत्व के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह के बीच संबंध निर्धारित करती है एल सर्किट और वर्तमान ताकत मैंसर्किट में?

ए. ली . बी। । में। ली ‘ . जी। ली 2 . डी।

9. कौन सी अभिव्यक्ति स्व-प्रेरण ईएमएफ और कुंडल में वर्तमान ताकत के बीच संबंध निर्धारित करती है?

एक। बी . में . ली . जी . . डी। ली ‘ .

10. विभिन्न क्षेत्रों के गुण नीचे सूचीबद्ध हैं। इनमें से किसमें स्थिरवैद्युत क्षेत्र है?

तनाव रेखाएँ विद्युत आवेशों से संबद्ध नहीं हैं।

क्षेत्र में ऊर्जा है.

क्षेत्र में कोई ऊर्जा नहीं है.

एक। 1, 4, 6. बी। 1, 3, 5. में। 1, 3, 6. जी। 2, 3, 5. डी। 2, 3, 6. इ। 2, 4, 6.

11. 1000 सेमी 2 के क्षेत्रफल वाला एक सर्किट 0.5 टी के प्रेरण के साथ एक समान चुंबकीय क्षेत्र में है, जो वेक्टर के बीच का कोण है में

एक। 250Wb. बी। 1000 डब्ल्यूबी. में। 0.1 डब्ल्यूबी. जी। 2,5 · 10 -2 डब्ल्यूबी. डी। 2.5 डब्ल्यूबी.

12. 5 mH के प्रेरण वाले परिपथ में कौन सी धारा चुंबकीय प्रवाह 2 बनाती है· 10 -2 पश्चिम बंगाल?

ए. 4 एमए. बी. 4 ए. सी. 250 ए. डी. 250 एमए. डी. 0.1 ए. ई. 0.1 एमए.

13. 5 · 10 -2 सेकेंड में सर्किट के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह समान रूप से 10 mWb से 0 mWb तक कम हो गया। इस समय सर्किट में EMF का मान क्या है?

उ. 5 · 10 -4 वी.बी. 0.1 वी.वी. 0.2 वी.जी. 0.4 वी.डी. 1 वी.ई. 2 वी.

14. 5H प्रेरकत्व वाली एक कुंडली के चुंबकीय क्षेत्र की ऊर्जा का मान क्या है जब इसमें धारा 400 mA है?

A. 2 J. B. 1 J. B. 0.8 J. G. 0.4 J. D. 1000 J. E. 4 10 5 J.

15. तार के n फेरों वाली एक कुंडली वोल्टेज के साथ एक दिष्ट धारा स्रोत से जुड़ी है यू बाहर निकलने पर. जब इसके सिरों पर वोल्टेज 0 V से बढ़ जाता है तो कुंडल में स्व-प्रेरक ईएमएफ का अधिकतम मूल्य क्या होता है? यूमें?

ए, यू वी, बी. न्यू वी.वी. यू /पी यू ,

16. दो समान लैंप एक डीसी स्रोत सर्किट से जुड़े हुए हैं, पहला एक अवरोधक के साथ श्रृंखला में, दूसरा एक कुंडल के साथ श्रृंखला में। स्विच K बंद होने पर किस लैंप (चित्र 1) में करंट की ताकत दूसरे की तुलना में बाद में अपने अधिकतम मूल्य तक पहुंच जाएगी?

ए. पहले वाले में. बी. दूसरे में. बी. पहले और दूसरे में एक ही समय में. D. पहले में, यदि प्रतिरोधक का प्रतिरोध कुंडली के प्रतिरोध से अधिक है। D. दूसरे में, यदि कुंडल का प्रतिरोध प्रतिरोधक के प्रतिरोध से अधिक है।

17. 2 एच के प्रेरकत्व वाली एक कुंडली 900 ओम के विद्युत प्रतिरोध वाले एक प्रतिरोधक के साथ समानांतर में जुड़ी हुई है, कुंडली में धारा 0.5 ए है, कुंडली का विद्युत प्रतिरोध 100 ओम है। जब कॉइल और रेसिस्टर को वर्तमान स्रोत से अलग कर दिया जाता है तो उनके सर्किट में कौन सा विद्युत आवेश प्रवाहित होगा (चित्र 2)?

ए. 4000 सीएल. बी. 1000 सीएल. वी. 250 सीएल. जी. 1 10 -2 सीएल. डी. 1.1 10 -3 सीएल। ई. 1 10 -3 सीएल.

18. एक हवाई जहाज 900 किमी/घंटा की गति से उड़ता है, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के प्रेरण वेक्टर के ऊर्ध्वाधर घटक का मॉड्यूल 4 10 5 टेस्ला है। यदि हवाई जहाज के पंखों का फैलाव 50 मीटर है तो उसके पंखों के सिरों के बीच संभावित अंतर क्या है?

A. 1.8 B. B. 0.9 C. C. 0.5 C. D. 0.25 C.

19. एक चुंबकीय क्षेत्र में इंडक्शन वेक्टर के लंबवत स्थित 10 सेमी लंबे 20 घुमावों की वाइंडिंग के एक खंड पर 120 N का बल कार्य करने के लिए एक इलेक्ट्रिक मोटर की आर्मेचर वाइंडिंग में वर्तमान ताकत क्या होनी चाहिए 1.5 टेस्ला का प्रेरण?

A. 90 A. B. 40 A. C. 0.9 A. D. 0.4 A.

20. एक धातु जम्पर को 2 टेस्ला के प्रेरण के साथ एक समान चुंबकीय क्षेत्र में एक दूसरे से 25 सेमी की दूरी पर स्थित दो समानांतर कंडक्टरों के साथ 8 मीटर/सेकेंड की गति से समान रूप से स्थानांतरित करने के लिए किस बल को लागू किया जाना चाहिए? इंडक्शन वेक्टर उस विमान के लंबवत है जिसमें रेल स्थित हैं। कंडक्टरों को 2 ओम के विद्युत प्रतिरोध वाले एक अवरोधक द्वारा बंद किया जाता है।

ए. 10000 एन. बी. 400 एन. सी. 200 एन. जी. 4 एन. डी. 2 एन. ई. 1 एन.

परीक्षण 11-1(विद्युत चुम्बकीय प्रेरण)

विकल्प 2

1. जब सर्किट के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह बदलता है तो एक बंद सर्किट में विद्युत प्रवाह की घटना का नाम क्या है?

ए. इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेरण। B. चुम्बकत्व की घटना। B. एम्पीयर बल। जी लोरेंत्ज़ बल। डी. इलेक्ट्रोलिसिस। ई. विद्युत चुम्बकीय प्रेरण।

2. तांबे के तार की कुंडली के लीड एक संवेदनशील गैल्वेनोमीटर से जुड़े होते हैं। निम्नलिखित में से किस प्रयोग में गैल्वेनोमीटर कुंडल में विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के ईएमएफ की घटना का पता लगाएगा?

कुंडल में एक स्थायी चुंबक डाला जाता है।

कुंडल को चुंबक पर रखा गया है।

3) कुंडली स्थित चुंबक के चारों ओर घूमती है
उसके अंदर.

A. मामले 1, 2 और 3 में। B. मामले 1 और 2 में। C. केवल मामले 1 में। D. केवल मामले 2 में। E. केवल मामले 3 में।

3. निम्नलिखित में से कौन सा भाव चुंबकीय प्रवाह निर्धारित करता है?

एक। बीस्कोसα. बी। । में। qvBsinα. जी। क्यूवीबीआई.डी। IBlsina .

4. निम्नलिखित कथन क्या व्यक्त करता है: एक बंद लूप में प्रेरित ईएमएफ लूप से घिरी सतह के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह के परिवर्तन की दर के समानुपाती होता है?

A. विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का नियम। बी लेन्ज़ का नियम। B. पूर्ण परिपथ के लिए ओम का नियम। डी. स्व-प्रेरण की घटना। D. इलेक्ट्रोलिसिस का नियम।

5. जब एक पट्टी चुंबक को धातु की अंगूठी के अंदर और बाहर धकेला जाता है, तो अंगूठी में एक प्रेरित धारा उत्पन्न होती है। यह धारा एक चुंबकीय क्षेत्र बनाती है। कौन सा ध्रुव वलय में धारा के चुंबकीय क्षेत्र का सामना करता है: 1) चुंबक के वापस लेने योग्य दक्षिणी ध्रुव और 2) चुंबक के वापस लेने योग्य दक्षिणी ध्रुव।

उ. 1 - उत्तरी, 2 - उत्तरी। बी 1 - दक्षिणी, 2 - दक्षिणी।

बी 1 - दक्षिणी, 2 - उत्तरी। जी 1 - उत्तरी, 2 - दक्षिणी।

6. किस भौतिक राशि की माप की इकाई 1 वेबर है?

ए. चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण। बी. विद्युत धारिता. बी. स्व-प्रेरण। डी. चुंबकीय प्रवाह. डी. प्रेरकत्व.

7. प्रेरकत्व मापने की इकाई का क्या नाम है?

ए. टेस्ला. बी वेबर. वी. गॉस. जी फराड. डी. हेनरी.

8. कौन सी अभिव्यक्ति सर्किट में चुंबकीय प्रवाह की ऊर्जा और प्रेरण के बीच संबंध निर्धारित करती है एल सर्किट और वर्तमान ताकत मैंसर्किट में?

ए . . बी . . में . ली 2 , जी . ली ‘ . डी . एलआई.

9.भौतिक मात्रा क्या है एक्स अभिव्यक्ति द्वारा निर्धारित होता है एक्स= के एक कुंडल के लिए पी मोड़ों .

ए. प्रेरण ईएमएफ. बी चुंबकीय प्रवाह। बी. प्रेरकत्व. डी. स्व-प्रेरण की ईएमएफ। D. चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा। ई. चुंबकीय प्रेरण।

10. विभिन्न क्षेत्रों के गुण नीचे सूचीबद्ध हैं। इनमें से किसमें भंवर प्रेरण विद्युत क्षेत्र होता है?

तनाव रेखाएँ आवश्यक रूप से विद्युत आवेशों से जुड़ी होती हैं।

तनाव रेखाएँ विद्युत आवेशों से संबद्ध नहीं हैं।

क्षेत्र में ऊर्जा है.

क्षेत्र में कोई ऊर्जा नहीं है.

किसी बंद पथ पर विद्युत आवेश को स्थानांतरित करने के लिए बलों द्वारा किया गया कार्य शून्य के बराबर नहीं हो सकता है।

किसी भी बंद पथ पर विद्युत आवेश को स्थानांतरित करने के लिए बलों द्वारा किया गया कार्य शून्य है।

ए. 1, 4, 6. बी. 1, 3, 5. सी. 1, 3, सी. जी. 2, 3, 5. डी. 2, 3, 6. ई. 2, 4, 6.

11. 200 सेमी 2 क्षेत्रफल वाला एक सर्किट 0.5 टी के प्रेरण के साथ एक समान चुंबकीय क्षेत्र में है, जो वेक्टर के बीच का कोण है मेंप्रेरण और 60° की समोच्च सतह के लिए एक सामान्य। लूप के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह क्या है?

ए. 50 डब्ल्यूबी. बी. 2 · 10 -2 डब्ल्यूबी. वी. 5 · 10 -3 डब्ल्यूबी. जी. 200 डब्ल्यूबी. डी. 5 डब्ल्यूबी.

12. 4 A की धारा परिपथ में 20 mWb का चुंबकीय प्रवाह बनाती है। परिपथ का प्रेरकत्व क्या है?

ए. 5 जीएन. बी. 5 एमएच. वी. 80 जीएन. जी. 80 एमएच. डी. 0.2 जीएन. ई. 200 जीएन.

13. 0.5 s में परिपथ के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह समान रूप से 10 mWb से घटकर 0 mWb हो गया। इस समय सर्किट में EMF का मान क्या है?

ए. 5 10 -3 बी. 5 सी. सी. 10 सी. डी. 20 वी. डी. 0.02 वी. ई. 0.01 वी.

14. 500 mH प्रेरकत्व वाली एक कुंडली के चुंबकीय क्षेत्र की ऊर्जा का मान क्या है जब इसमें धारा 4 A है?

A. 2 J. B. 1 J. C. 8 J. D. 4 J. D. 1000 J. E. 4000 J.

15. कुंडल युक्त पीवोल्टेज के साथ डीसी स्रोत से जुड़े तार के घुमाव यू रास्ते पर। जब इसके सिरों पर वोल्टेज कम हो जाता है तो कॉइल में स्व-प्रेरक ईएमएफ का अधिकतम मूल्य क्या होता है? यू वी से 0 वी?

एक। यू वी.बी. न्यू वी.वी. यू / एन वी.जी. शायद कई गुना ज्यादा यू , धारा के परिवर्तन की दर और कुंडल के प्रेरकत्व पर निर्भर करता है।

16. चित्र 1 में दिखाए गए विद्युत परिपथ में चार कुँजियाँ हैं 1, 2, 3 और 4 बंद किया हुआ। चारों में से किसे खोलने से स्व-प्रेरण की घटना का पता लगाने का सबसे अच्छा अवसर मिलेगा?

एक। 1. बी। 2. वी. 3. जी. 4. D. चार में से कोई भी।

17. 2 एच के अधिष्ठापन के साथ एक कुंडल 100 ओम के विद्युत प्रतिरोध के साथ एक अवरोधक के समानांतर जुड़ा हुआ है, कुंडल में वर्तमान 0.5 ए है, कुंडल का विद्युत प्रतिरोध 900 ओम है। जब कॉइल और रेसिस्टर को वर्तमान स्रोत से अलग कर दिया जाता है तो उनके सर्किट में कौन सा विद्युत आवेश प्रवाहित होगा (चित्र 2)?

ए. 4000 सीएल. बी. 1000 सीएल. वी. 250 सीएल. जी. 1 10 -2 सीएल. डी. 1.1 10 -3 सीएल। ई. 1 10 -3 सीएल.

18. एक हवाई जहाज 1800 किमी/घंटा की गति से उड़ता है, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के प्रेरण वेक्टर के ऊर्ध्वाधर घटक का मॉड्यूल 4 10 -5 टेस्ला है। यदि हवाई जहाज़ के पंखों का फैलाव 25 मीटर है तो पंखों के सिरों के बीच संभावित अंतर क्या है?

A. 1.8 B. B. 0.5 B. C. 0.9 V. D. 0.25 V.

19. क्षेत्रफल सहित आयताकार फ्रेमएससाथ विद्युत का झटकामैं स्थापितचुंबकीय प्रेरण क्षेत्रमें . यदि वेक्टर के बीच का कोण है तो फ्रेम पर लगने वाले बल का क्षण क्या है?में और फ्रेम का अभिलंब क्या है?

एक। IBSपाप ए. बी। IBS।में। IBSक्योंकि ए. जी। मैं 2 बी.एस.पाप ए. डी। मैं 2 बी.एस.क्योंकि ए. .

विकल्प 2

कई प्रकार की विद्युत धारा घटनाएँ ज्ञात हैं, जो उपयुक्त परिस्थितियों में उस पदार्थ के प्रकार के आधार पर भिन्न होती हैं जिसमें यह घटित होती है।

विद्युत चालकता किसी पदार्थ की विद्युत धारा संचालित करने की क्षमता है।

सभी पदार्थों को तीन वर्गों में विभाजित किया गया है: कंडक्टर, अर्धचालक और डाइलेक्ट्रिक्स। कंडक्टर पहले और दूसरे प्रकार के होते हैं: पहले प्रकार (धातुओं) के कंडक्टरों में करंट इलेक्ट्रॉनों द्वारा निर्मित होता है और चालकता को इलेक्ट्रॉनिक कहा जाता है; दूसरे प्रकार के कंडक्टरों (लवण, एसिड, क्षार के समाधान) में करंट किसके द्वारा बनाया जाता है आयन।

किसी पदार्थ या निर्वात में मुक्त विद्युत आवेश वाहकों की निर्देशित गति की घटना को चालन धारा कहा जाता है।

विद्युत धारा की तीव्रता को विद्युत धारा शक्ति नामक भौतिक मात्रा से मापा जाता है। चालन धारा का परिमाण प्रति इकाई समय में कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन से गुजरने वाले सभी कणों के विद्युत आवेश से निर्धारित होता है:

व्यावहारिक गणना में, विद्युत प्रवाह घनत्व की अवधारणा का उपयोग किया जाता है (संख्यात्मक रूप से कंडक्टर के क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र में वर्तमान ताकत के अनुपात द्वारा निर्धारित किया जाता है):

;

प्रयोगों ने स्थापित किया है कि विद्युत धारा की तीव्रता विद्युत क्षेत्र की ताकत के समानुपाती होती है और प्रवाहकीय पदार्थ के गुणों पर निर्भर करती है। किसी पदार्थ के गुणों पर धारा की निर्भरता को चालकता कहा जाता है, और इसके व्युत्क्रम मान को प्रतिरोध कहा जाता है।

;

जी – चालकता;

आर= 1\ जी - प्रतिरोध;

प्रतिरोध तापमान पर निर्भर करता है: ;

α – प्रतिरोध का तापमान गुणांक.

अर्धचालक कंडक्टर और डाइलेक्ट्रिक्स के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति पर कब्जा कर लेते हैं; उनके अणु सहसंयोजक बंधों से जुड़े होते हैं। इन बंधनों को कुछ शर्तों के तहत नष्ट किया जा सकता है: हम या तो इलेक्ट्रॉनों की अशुद्धता या सकारात्मक आयनों की अशुद्धता जोड़ते हैं, और फिर इलेक्ट्रॉन या छेद चालकता प्राप्त करने की संभावना पैदा होती है। अर्धचालक में करंट प्रदान करने के लिए, एक संभावित अंतर लागू किया जाना चाहिए।

इलेक्ट्रॉनों और नाभिक के बीच बहुत मजबूत बंधन के कारण डाइलेक्ट्रिक्स की विद्युत चालकता व्यावहारिक रूप से शून्य है। यदि किसी ढांकता हुआ को बाहरी विद्युत क्षेत्र में रखा जाए, तो एक दिशा में धनात्मक आवेश और दूसरी दिशा में ऋणात्मक आवेश के विस्थापन के कारण परमाणुओं का ध्रुवीकरण होगा। बहुत मजबूत बाहरी विद्युत क्षेत्र के साथ, परमाणु टूट सकते हैं, और एक ब्रेकडाउन करंट उत्पन्न होता है।

चालन धारा के अतिरिक्त विस्थापन धारा भी होती है। विस्थापन धारा समय के साथ विद्युत क्षेत्र शक्ति वेक्टर में परिवर्तन के कारण होती है।

विद्युत धारा केवल बंद प्रणाली में ही प्रवाहित हो सकती है।

विषय 1.2 सरल और जटिल विद्युत परिपथ

विद्युत परिपथ उपकरणों और वस्तुओं का एक समूह है जो स्रोत से उपभोक्ता तक विद्युत धारा के प्रवाह को सुनिश्चित करता है.

विद्युत परिपथ का एक तत्व एक अलग वस्तु या उपकरण है। विद्युत परिपथ के मुख्य तत्वहैं: विद्युत ऊर्जा के स्रोत, उपभोक्ता, विद्युत ऊर्जा संचारित करने के उपकरण। में विद्युत ऊर्जा के स्रोतविभिन्न प्रकार की गैर-विद्युत ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। में उपभोक्ताविद्युत ऊर्जा को ऊष्मा, प्रकाश और अन्य गैर-विद्युत प्रकार की ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। स्रोतों से उपभोक्ताओं तक विद्युत ऊर्जा संचारित करने के उपकरण विद्युत लाइनें हैं। विद्युत परिपथ के सभी बुनियादी तत्वों में विद्युत प्रतिरोध होता है और विद्युत परिपथ में धारा की मात्रा को प्रभावित करते हैं।

मुख्य तत्वों के अलावा, विद्युत सर्किट में शामिल हैं सहायक तत्व: फ़्यूज़, स्विच, स्विच, मापने के उपकरण और बहुत कुछ।

विद्युत परिपथ कहलाता है सरल, यदि इसमें एक बंद लूप शामिल है। विद्युत परिपथ कहलाता है जटिल(शाखायुक्त), यदि इसमें कई बंद आकृतियाँ शामिल हैं।

गति में चार्ज. यह बिजली जैसे स्थैतिक बिजली के अचानक निर्वहन का रूप ले सकता है। या यह जनरेटर, बैटरी, सौर या ईंधन सेल में एक नियंत्रित प्रक्रिया हो सकती है। आज हम "विद्युत धारा" की अवधारणा और विद्युत धारा के अस्तित्व की स्थितियों पर नज़र डालेंगे।

विद्युत ऊर्जा

हमारे द्वारा उपयोग की जाने वाली अधिकांश बिजली विद्युत ग्रिड से प्रत्यावर्ती धारा के रूप में आती है। यह जनरेटर द्वारा बनाया गया है जो फैराडे के प्रेरण के नियम के अनुसार काम करता है, जिसके कारण एक बदलता चुंबकीय क्षेत्र एक कंडक्टर में विद्युत प्रवाह को प्रेरित कर सकता है।

जेनरेटर में तार की घूमने वाली कुंडलियाँ होती हैं जो घूमते समय चुंबकीय क्षेत्र से होकर गुजरती हैं। जैसे ही कुंडलियाँ घूमती हैं, वे चुंबकीय क्षेत्र के सापेक्ष खुलती और बंद होती हैं और एक विद्युत धारा उत्पन्न करती हैं जो प्रत्येक मोड़ के साथ दिशा बदलती है। धारा एक पूर्ण चक्र में प्रति सेकंड 60 बार आगे-पीछे गुजरती है।

जनरेटरों को कोयला, प्राकृतिक गैस, तेल या परमाणु रिएक्टर द्वारा गर्म की गई भाप टर्बाइनों द्वारा संचालित किया जा सकता है। जनरेटर से, करंट ट्रांसफार्मर की एक श्रृंखला से होकर गुजरता है, जहां इसका वोल्टेज बढ़ता है। तारों का व्यास वर्तमान की मात्रा और तीव्रता को निर्धारित करता है जो वे अत्यधिक गरम किए बिना और ऊर्जा खोए बिना ले जा सकते हैं, और वोल्टेज केवल इस बात से सीमित है कि लाइनें जमीन से कितनी अच्छी तरह से अछूता है।

यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि करंट केवल एक तार से प्रवाहित होता है, दो से नहीं। इसके दो पक्ष सकारात्मक और नकारात्मक बताए गए हैं। हालाँकि, चूंकि प्रत्यावर्ती धारा की ध्रुवता प्रति सेकंड 60 बार बदलती है, इसलिए उनके अन्य नाम भी हैं - हॉट (मुख्य बिजली लाइनें) और ग्राउंड (सर्किट को पूरा करने के लिए भूमिगत चलना)।

विद्युत धारा की आवश्यकता क्यों है?

विद्युत प्रवाह के कई उपयोग हैं: यह आपके घर को रोशन कर सकता है, आपके कपड़े धो सकता है और सुखा सकता है, आपके गेराज दरवाजे को उठा सकता है, केतली में पानी उबाल सकता है और अन्य घरेलू वस्तुओं को सक्षम कर सकता है जो हमारे जीवन को बहुत आसान बनाते हैं। हालाँकि, सूचना प्रसारित करने की करंट की क्षमता तेजी से महत्वपूर्ण होती जा रही है।

इंटरनेट से कनेक्ट होने पर, कंप्यूटर विद्युत प्रवाह का केवल एक छोटा सा हिस्सा उपयोग करता है, लेकिन यह कुछ ऐसा है जिसके बिना आधुनिक लोग अपने जीवन की कल्पना नहीं कर सकते हैं।

विद्युत धारा की अवधारणा

नदी के प्रवाह की तरह, पानी के अणुओं का प्रवाह, विद्युत धारा आवेशित कणों का प्रवाह है। ऐसा क्या है जो इसका कारण बनता है, और यह हमेशा एक ही दिशा में क्यों नहीं जाता है? जब आप "बहना" शब्द सुनते हैं, तो आप क्या सोचते हैं? शायद यह कोई नदी होगी. यह एक अच्छी संगति है क्योंकि इसी कारण से विद्युत धारा को इसका नाम मिला है। यह पानी के प्रवाह के समान है, लेकिन पानी के अणु एक चैनल के साथ चलने के बजाय, आवेशित कण एक कंडक्टर के साथ चलते हैं।

विद्युत धारा के अस्तित्व के लिए आवश्यक शर्तों में से एक बिंदु ऐसा है जिसके लिए इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति की आवश्यकता होती है। किसी प्रवाहकीय पदार्थ के परमाणुओं में कई मुक्त आवेशित कण परमाणुओं के चारों ओर और उनके बीच तैरते रहते हैं। उनकी गति यादृच्छिक होती है, इसलिए किसी भी दिशा में कोई प्रवाह नहीं होता है। विद्युत धारा के अस्तित्व के लिए क्या आवश्यक है?

विद्युत धारा के अस्तित्व की शर्तों में वोल्टेज की उपस्थिति शामिल है। जब इसे किसी चालक पर लगाया जाता है, तो सभी मुक्त इलेक्ट्रॉन एक ही दिशा में गति करेंगे, जिससे करंट बनेगा।

विद्युत धारा के बारे में उत्सुकता

दिलचस्प बात यह है कि जब किसी चालक के माध्यम से विद्युत ऊर्जा को प्रकाश की गति से स्थानांतरित किया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन स्वयं बहुत धीमी गति से चलते हैं। वास्तव में, यदि आप किसी प्रवाहकीय तार के पास धीरे-धीरे चलते हैं, तो आपकी गति इलेक्ट्रॉनों की तुलना में 100 गुना तेज होगी। यह इस तथ्य के कारण है कि उन्हें एक-दूसरे को ऊर्जा स्थानांतरित करने के लिए बड़ी दूरी तय करने की आवश्यकता नहीं है।

प्रत्यक्ष और प्रत्यावर्ती धारा

आज, दो अलग-अलग प्रकार की धारा का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है - प्रत्यक्ष और प्रत्यावर्ती। पहले में, इलेक्ट्रॉन एक दिशा में चलते हैं, "नकारात्मक" पक्ष से "सकारात्मक" पक्ष की ओर। प्रत्यावर्ती धारा इलेक्ट्रॉनों को आगे-पीछे धकेलती है, जिससे प्रवाह की दिशा प्रति सेकंड कई बार बदलती है।

बिजली उत्पादन के लिए बिजली संयंत्रों में उपयोग किए जाने वाले जेनरेटर को प्रत्यावर्ती धारा उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। आपने शायद कभी इस बात पर ध्यान नहीं दिया होगा कि आपके घर की लाइटें वास्तव में धारा की दिशा बदलने के कारण टिमटिमाती हैं, लेकिन यह इतनी जल्दी होता है कि आपकी आंखें इसका पता नहीं लगा पाती हैं।

प्रत्यक्ष विद्युत धारा के अस्तित्व के लिए क्या स्थितियाँ हैं? हमें दोनों प्रकार की आवश्यकता क्यों है और कौन सा बेहतर है? ये अच्छे प्रश्न हैं. तथ्य यह है कि हम अभी भी दोनों प्रकार के करंट का उपयोग करते हैं, यह बताता है कि वे दोनों विशिष्ट उद्देश्यों की पूर्ति करते हैं। 19वीं शताब्दी में, यह स्पष्ट था कि बिजली संयंत्र और घर के बीच लंबी दूरी पर बिजली का कुशल संचरण केवल बहुत उच्च वोल्टेज पर ही संभव था। लेकिन समस्या यह थी कि वास्तव में हाई वोल्टेज भेजना लोगों के लिए बेहद खतरनाक था।

इस समस्या का समाधान यह था कि घर के अंदर भेजने से पहले बाहर के तनाव को कम किया जाए। आज तक, प्रत्यक्ष विद्युत धारा का उपयोग लंबी दूरी के संचरण के लिए किया जाता है, इसका मुख्य कारण इसकी आसानी से अन्य वोल्टेज में परिवर्तित होने की क्षमता है।

विद्युत धारा कैसे कार्य करती है?

विद्युत धारा के अस्तित्व की शर्तों में आवेशित कणों, एक चालक और वोल्टेज की उपस्थिति शामिल है। कई वैज्ञानिकों ने बिजली का अध्ययन किया है और पाया है कि बिजली दो प्रकार की होती है: स्थैतिक और वर्तमान।

यह दूसरा है जो किसी भी व्यक्ति के दैनिक जीवन में एक बड़ी भूमिका निभाता है, क्योंकि यह एक विद्युत प्रवाह का प्रतिनिधित्व करता है जो सर्किट से गुजरता है। हम इसका उपयोग प्रतिदिन अपने घरों को बिजली देने तथा और भी बहुत कुछ करने के लिए करते हैं।

विद्युत धारा क्या है?

जब विद्युत आवेश किसी परिपथ में एक स्थान से दूसरे स्थान तक प्रसारित होते हैं, तो विद्युत धारा उत्पन्न होती है। विद्युत धारा के अस्तित्व की शर्तों में आवेशित कणों के अलावा एक चालक की उपस्थिति भी शामिल है। बहुधा यह एक तार होता है। इसका सर्किट एक बंद सर्किट होता है जिसमें विद्युत स्रोत से करंट प्रवाहित होता है। सर्किट खुला होने पर वह यात्रा पूरी नहीं कर सकता। उदाहरण के लिए, जब आपके कमरे में लाइट बंद होती है, तो सर्किट खुला होता है, लेकिन जब सर्किट बंद होता है, तो लाइट चालू होती है।

वर्तमान शक्ति

किसी चालक में विद्युत धारा के अस्तित्व की स्थितियाँ शक्ति जैसी वोल्टेज विशेषताओं से बहुत प्रभावित होती हैं। यह इस बात का माप है कि एक निश्चित अवधि में कितनी ऊर्जा का उपयोग किया जाता है।

ऐसी कई अलग-अलग इकाइयाँ हैं जिनका उपयोग इस विशेषता को व्यक्त करने के लिए किया जा सकता है। हालाँकि, विद्युत शक्ति को लगभग वाट में मापा जाता है। एक वाट एक जूल प्रति सेकंड के बराबर है।

गतिमान विद्युत आवेश

विद्युत धारा के अस्तित्व की स्थितियाँ क्या हैं? यह स्थैतिक बिजली के अचानक निर्वहन का रूप ले सकता है, जैसे बिजली या ऊनी कपड़े के साथ घर्षण से निकलने वाली चिंगारी। हालाँकि, अक्सर, जब हम विद्युत धारा के बारे में बात करते हैं, तो हम बिजली के अधिक नियंत्रित रूप के बारे में बात कर रहे होते हैं जो रोशनी जलाती है और उपकरण काम करते हैं। अधिकांश विद्युत आवेश एक परमाणु के भीतर नकारात्मक इलेक्ट्रॉनों और सकारात्मक प्रोटॉन द्वारा ले जाया जाता है। हालाँकि, उत्तरार्द्ध मुख्य रूप से परमाणु नाभिक के अंदर स्थिर होते हैं, इसलिए चार्ज को एक स्थान से दूसरे स्थान पर स्थानांतरित करने का कार्य इलेक्ट्रॉनों द्वारा किया जाता है।

धातु जैसे किसी चालक पदार्थ में इलेक्ट्रॉन अपने चालन बैंड के साथ एक परमाणु से दूसरे परमाणु में जाने के लिए काफी हद तक स्वतंत्र होते हैं, जो कि उच्चतम इलेक्ट्रॉन कक्षाएँ हैं। पर्याप्त इलेक्ट्रोमोटिव बल या वोल्टेज एक चार्ज असंतुलन पैदा करता है जिससे इलेक्ट्रॉनों को विद्युत प्रवाह के रूप में एक कंडक्टर के माध्यम से प्रवाहित किया जा सकता है।

यदि हम पानी के साथ सादृश्य बनाते हैं, तो उदाहरण के लिए, एक पाइप लें। जब हम पानी को पाइप में प्रवाहित करने की अनुमति देने के लिए एक छोर पर वाल्व खोलते हैं, तो हमें उस पानी के अंत तक पहुंचने के लिए इंतजार नहीं करना पड़ता है। हमें दूसरे छोर पर लगभग तुरंत ही पानी मिल जाता है क्योंकि आने वाला पानी पहले से ही पाइप में मौजूद पानी को धकेल देता है। ऐसा तब होता है जब किसी तार में विद्युत धारा प्रवाहित होती है।

विद्युत धारा: विद्युत धारा के अस्तित्व के लिए स्थितियाँ

विद्युत धारा को आमतौर पर इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह माना जाता है। जब बैटरी के दोनों सिरे धातु के तार का उपयोग करके एक दूसरे से जुड़े होते हैं, तो यह आवेशित द्रव्यमान बैटरी के एक सिरे (इलेक्ट्रोड या पोल) से तार के माध्यम से विपरीत दिशा में गुजरता है। तो, आइए विद्युत धारा के अस्तित्व की शर्तों के नाम बताएं:

1. आवेशित कण।
2. कंडक्टर.
3. वोल्टेज स्रोत।

हालाँकि, सब कुछ इतना सरल नहीं है। विद्युत धारा के अस्तित्व के लिए कौन सी परिस्थितियाँ आवश्यक हैं? निम्नलिखित विशेषताओं पर विचार करके इस प्रश्न का अधिक विस्तार से उत्तर दिया जा सकता है:

• संभावित अंतर (वोल्टेज)।यह अनिवार्य शर्तों में से एक है. दोनों बिंदुओं के बीच एक संभावित अंतर होना चाहिए, जिसका अर्थ है कि एक स्थान पर आवेशित कणों द्वारा बनाया गया प्रतिकारक बल दूसरे बिंदु पर उनके बल से अधिक होना चाहिए। वोल्टेज स्रोत, एक नियम के रूप में, प्रकृति में नहीं होते हैं, और इलेक्ट्रॉनों को पर्यावरण में काफी समान रूप से वितरित किया जाता है। फिर भी, वैज्ञानिक कुछ प्रकार के उपकरणों का आविष्कार करने में कामयाब रहे जहां ये आवेशित कण जमा हो सकते हैं, जिससे बहुत आवश्यक वोल्टेज पैदा हो सकता है (उदाहरण के लिए, बैटरी में)।
• विद्युत प्रतिरोध (कंडक्टर)।यह दूसरी महत्वपूर्ण शर्त है जो विद्युत धारा के अस्तित्व के लिए आवश्यक है। यह वह पथ है जिसके साथ आवेशित कण यात्रा करते हैं। केवल वे सामग्रियां जो इलेक्ट्रॉनों को स्वतंत्र रूप से चलने की अनुमति देती हैं, चालक के रूप में कार्य करती हैं। जिनमें यह क्षमता नहीं होती उन्हें इन्सुलेटर कहा जाता है। उदाहरण के लिए, एक धातु का तार एक उत्कृष्ट कंडक्टर होगा, जबकि इसका रबर म्यान एक उत्कृष्ट इन्सुलेटर होगा।

विद्युत प्रवाह के उद्भव और अस्तित्व की स्थितियों का सावधानीपूर्वक अध्ययन करने के बाद, लोग इस शक्तिशाली और खतरनाक तत्व को वश में करने और इसे मानवता के लाभ के लिए निर्देशित करने में सक्षम थे।

किसी बंद संवाहक परिपथ में विद्युत धारा के घटित होने की घटना जब इस परिपथ द्वारा आच्छादित चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन होता है, विद्युत चुम्बकीय प्रेरण कहलाती है।

इसकी खोज जोसेफ हेनरी (1830 में किए गए अवलोकन, 1832 में प्रकाशित परिणाम) और माइकल फैराडे (1831 में किए गए अवलोकन और परिणाम प्रकाशित) द्वारा की गई थी।

फैराडे के प्रयोग दो कॉइल को एक दूसरे में डालकर किए गए थे (बाहरी कॉइल लगातार एमीटर से जुड़ा होता है, और आंतरिक कॉइल, एक कुंजी के माध्यम से, बैटरी से जुड़ा होता है)। बाहरी कुंडल में प्रेरण धारा देखी जाती है:

ए

वी

बी

आंतरिक कुंडल के सर्किट को बंद करने और खोलने पर, बाहरी के सापेक्ष गतिहीन (छवि ए);

आंतरिक कुंडल को बाहरी कुंडल के सापेक्ष प्रत्यक्ष धारा के साथ घुमाते समय (चित्र बी);

स्थायी चुंबक की बाहरी कुंडली के सापेक्ष गति करते समय (चित्र सी)।

फैराडे ने दिखाया कि बाहरी कुंडल में प्रेरित धारा की घटना के सभी मामलों में, इसके माध्यम से चुंबकीय प्रवाह बदल जाता है। चित्र में. बाहरी कुंडल को एक मोड़ के रूप में दिखाया गया है। पहले मामले में (छवि ए), जब सर्किट बंद हो जाता है, तो आंतरिक कुंडल के माध्यम से एक धारा प्रवाहित होती है, एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है (परिवर्तन होता है) और, तदनुसार, बाहरी कुंडल के माध्यम से एक चुंबकीय प्रवाह होता है। दूसरे (चित्र बी) और तीसरे (चित्र सी) मामलों में, बाहरी कुंडल के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह, आंदोलन के दौरान वर्तमान के साथ आंतरिक कुंडल, या स्थायी चुंबक तक की दूरी में परिवर्तन के कारण बदलता है। .

ए

वी

बी

मैं

मैं

मैं

1834 में, एमिलियस क्रिस्चियनोविच लेनज़ ने प्रयोगात्मक रूप से एक नियम स्थापित किया जो किसी को प्रेरण धारा की दिशा निर्धारित करने की अनुमति देता है: प्रेरण धारा को हमेशा निर्देशित किया जाता है ताकि उस कारण का प्रतिकार किया जा सके जो इसका कारण बनता है; प्रेरित धारा की हमेशा ऐसी दिशा होती है कि उसके द्वारा निर्मित चुंबकीय प्रवाह में वृद्धि और इस प्रेरित धारा का कारण बनने वाले चुंबकीय प्रवाह में वृद्धि संकेत में विपरीत होती है। इस नियम को लेन्ज़ का नियम कहा जाता है।

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का नियम निम्नलिखित रूप में तैयार किया जा सकता है: एक सर्किट में विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का ईएमएफ इस सर्किट से घिरी सतह के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह के समय के साथ परिवर्तन की दर के बराबर होता है, जिसे ऋण चिह्न के साथ लिया जाता है

यहाँ dФ = चुंबकीय प्रेरण वेक्टर और सतह क्षेत्र के वेक्टर का अदिश उत्पाद है। वेक्टर, जहां क्षेत्र के एक अनंत छोटे सतह क्षेत्र के लिए सामान्य की इकाई वेक्टर () है।

अभिव्यक्ति में ऋण चिह्न सतह को बांधने वाले समोच्च के लिए सामान्य की दिशा और उसके साथ चलने की सकारात्मक दिशा चुनने के नियम से जुड़ा है। परिभाषा के अनुसार, क्षेत्र S की सतह के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह Ф

समय पर निर्भर करता है यदि समय के साथ निम्नलिखित परिवर्तन होता है: सतह क्षेत्र एस;

चुंबकीय प्रेरण वेक्टर मॉड्यूल बी; सदिशों और के बीच का कोण सामान्य .

यदि एक बंद लूप (कॉइल) में घुमाव होते हैं, तो ऐसे जटिल समोच्च से घिरी सतह के माध्यम से कुल प्रवाह को फ्लक्स लिंकेज कहा जाता है और इसे इस प्रकार परिभाषित किया जाता है

जहां Ф i, i मोड़ के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह है। यदि सभी मोड़ समान हैं, तो

जहां Ф किसी भी मोड़ के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह है। इस मामले में

मैं

मैं

मैं

एन मोड़

1 बारी

2 मोड़

अभिव्यक्ति आपको न केवल परिमाण, बल्कि प्रेरण धारा की दिशा भी निर्धारित करने की अनुमति देती है। यदि ईएमएफ के मान और, इसलिए, प्रेरित धारा सकारात्मक मान हैं, तो धारा को सर्किट की सकारात्मक दिशा के साथ निर्देशित किया जाता है, यदि नकारात्मक - विपरीत दिशा में (सकारात्मक सर्किट की दिशा चुनकर निर्धारित की जाती है) सर्किट से घिरी सतह का अभिलंब)