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फैराडे का विद्युतचुंबकीय प्रेरण का नियम क्या है?
परीक्षा के लिए तैयार उत्तर
फैराडे के विद्युतचुंबकीय प्रेरण के नियम के अनुसार किसी परिपथ में प्रेरित विद्युत वाहक बल (emf) का परिमाण उससे गुज़रने वाले चुंबकीय फ्लक्स में समय के साथ परिवर्तन की दर के बराबर होता है: ε = −dΦB/dt। N फेरों वाली पास-पास लिपटी कुंडली के लिए ε = −N dΦB/dt। ऋण चिह्न emf की दिशा बताता है, जो लेंज़ के नियम से मिलती है।
विस्तार से समझें
फैराडे के प्रयोग में एक कुंडली को गैल्वेनोमीटर से जोड़ते हैं। छड़ चुंबक को कुंडली की ओर ले जाने पर गैल्वेनोमीटर में विक्षेप होता है; चुंबक को दूर ले जाने पर विक्षेप उलटी दिशा में होता है; चुंबक को स्थिर रखने पर कोई विक्षेप नहीं होता। चुंबक को तेज़ी से चलाने पर विक्षेप ज़्यादा होता है। धारावाही दूसरी कुंडली को हिलाने या उसकी धारा चालू-बंद करने पर भी यही होता है।
इन सभी स्थितियों में असली कारण एक ही है: कुंडली से जुड़े चुंबकीय फ्लक्स में बदलाव। एकसमान क्षेत्र B में क्षेत्रफल A से गुज़रने वाला फ्लक्स ΦB = B·A = BA cos θ होता है, जहाँ θ क्षेत्र B और क्षेत्रफल सदिश के बीच का कोण है। इसका SI मात्रक वेबर (Wb) है, 1 Wb = 1 T m²। emf सिर्फ़ तभी प्रेरित होता है जब फ्लक्स बदल रहा हो, सिर्फ़ उसके ज़्यादा होने से नहीं।
फ्लक्स तीन तरह से बदला जा सकता है: B बदलकर, क्षेत्र के अंदर कुंडली का क्षेत्रफल A बदलकर, या कोण θ बदलकर। विद्युत जनित्र (generator) तीसरा तरीका इस्तेमाल करता है: चुंबकीय क्षेत्र में कुंडली घूमती है, θ लगातार बदलता है, फ्लक्स बदलता रहता है और प्रत्यावर्ती emf प्रेरित होता है। कुंडली जितनी तेज़ घूमे, फ्लक्स बदलने की दर उतनी ज़्यादा और emf उतना बड़ा होता है।
याद रखने योग्य बातें
- प्रेरित emf: ε = −dΦB/dt; N फेरों के लिए ε = −N dΦB/dt।
- चुंबकीय फ्लक्स ΦB = BA cos θ; SI मात्रक वेबर (Wb), 1 Wb = 1 T m²।
- emf तभी प्रेरित होता है जब परिपथ से जुड़ा फ्लक्स बदल रहा हो।
- फ्लक्स क्षेत्र B, क्षेत्रफल A या कोण θ बदलने से बदलता है।
- ऋण चिह्न लेंज़ का नियम दिखाता है: प्रेरित emf फ्लक्स के बदलाव का विरोध करता है।
परीक्षा टिप
ε = −N dΦB/dt लिखें और फ्लक्स को ΦB = BA cos θ के रूप में उसके मात्रक वेबर के साथ परिभाषित करें। प्रयोग वाले सवाल में चुंबक को पास लाने, दूर ले जाने और स्थिर रखने पर गैल्वेनोमीटर का विक्षेप ज़रूर बताएँ।
छात्र यह भी पूछते हैं
कुंडली के अंदर चुंबक स्थिर रखने पर धारा क्यों प्रेरित नहीं होती?
कुंडली में प्रेरित emf कैसे बढ़ाया जा सकता है?
प्रेरित emf और प्रेरित धारा में क्या अंतर है?
अध्याय के नाम से अपनी किताब में विषय खोजें और अपने संस्करण से मिलान करें; नाम और क्रम बदल सकते हैं। ये Know.it की व्याख्याएँ हैं, आधिकारिक NCERT समाधान नहीं।