विद्युतचुंबकीय प्रेरण का फैराडे का नियम (Faraday’s Law of Electromagnetic Induction)
1. विद्युतचुंबकीय प्रेरण क्या है? (What is Electromagnetic Induction?)
विद्युतचुंबकीय प्रेरण (Electromagnetic Induction) वह प्रक्रिया है, जिसमें चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन के कारण एक चालक में प्रेरित विद्युत वाहक बल (EMF) उत्पन्न होता है।
2. फैराडे का नियम (Faraday’s Law)
फैराडे के विद्युतचुंबकीय प्रेरण के नियम के अनुसार:
- प्रेरित ईएमएफ चुंबकीय फ्लक्स (Magnetic Flux) में समय के साथ होने वाले परिवर्तन के समानुपाती होता है।
- प्रेरित ईएमएफ का परिमाण निम्नलिखित सूत्र द्वारा व्यक्त किया जा सकता है:
E = -dΦ / dt
जहाँ:
E
= प्रेरित ईएमएफ (Induced EMF)Φ
= चुंबकीय फ्लक्स (Magnetic Flux)t
= समय (Time)
3. चुंबकीय फ्लक्स का सूत्र (Magnetic Flux Formula)
चुंबकीय फ्लक्स का परिमाण निम्नलिखित सूत्र से व्यक्त किया जा सकता है:
Φ = B · A · cosθ
जहाँ:
B
= चुंबकीय क्षेत्र (Magnetic Field)A
= क्षेत्रफल (Area)θ
= चुंबकीय क्षेत्र और क्षेत्रफल के बीच का कोण (Angle between Magnetic Field and Area)
4. अनुप्रयोग (Applications)
- विद्युत जनरेटर: यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलने के लिए।
- ट्रांसफार्मर: वोल्टेज को घटाने या बढ़ाने के लिए।
- विद्युत मोटर: विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में बदलने के लिए।
5. उदाहरण (Example)
मान लें कि एक तार का क्षेत्रफल
A = 0.1 m2
है और चुंबकीय क्षेत्रB = 0.5 T
है। यदि चुंबकीय फ्लक्स में 0.2 सेकंड में पूर्ण परिवर्तन होता है, तो प्रेरित ईएमएफ का मान ज्ञात करें।Φ = B · A
Φ = 0.5 × 0.1 = 0.05 Wb
E = -dΦ / dt
E = -(0.05) / (0.2) = -0.25 V
अतः, प्रेरित ईएमएफ का मान
0.25 V
होगा।