एक प्रारंभ करनेवाला ऊर्जा कैसे संग्रहीत करता है?

Question

मुझे पता है कि कैपेसिटर अपनी प्लेटों पर शुल्क जमा करके ऊर्जा का भंडारण करते हैं, इसी तरह लोग कहते हैं कि एक प्रारंभ करनेवाला अपने चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा संग्रहीत करता है। मैं इस कथन को नहीं समझ सकता। मैं यह पता नहीं लगा सकता कि एक प्रारंभ करनेवाला अपने चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा कैसे संग्रहीत करता है, अर्थात मैं इसे कल्पना नहीं कर सकता।
आमतौर पर, जब इलेक्ट्रॉन एक प्रारंभ करनेवाला के पार जाते हैं, तो इलेक्ट्रॉनों का क्या होता है, और वे चुंबकीय क्षेत्र द्वारा कैसे अवरुद्ध हो जाते हैं? क्या कोई मुझे वैचारिक रूप से समझा सकता है?

और कृपया इन्हें भी समझाएं:

1. यदि इलेक्ट्रॉन तार के माध्यम से बहते हैं, तो वे चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा में कैसे परिवर्तित होते हैं?

2. बैक-ईएमएफ कैसे उत्पन्न होता है?

Comments

केवल एक सलाह। उप-परमाणु इंटरैक्शन वाले क्षेत्र में प्रवेश करते समय आप "विज़ुअलाइज़िंग" के बारे में भूल जाते हैं। वैसे भी, जो भी आप कल्पना कर रहे हैं, वह वास्तविकता में जो कुछ भी हो रहा है, उसके करीब नहीं है (ठीक है, वास्तव में कोई नहीं जानता कि वास्तव में वहां क्या हो रहा है!)। कुछ उपमाओं का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन एक सीमित सीमा तक, और कभी भी ये मत भूलो कि ये केवल उपमाएं हैं और प्रक्रियाएं नहीं हैं।

— यूजीन श।

लेकिन मुझे समझना चाहिए कि वास्तव में इसे समझने के लिए वहां क्या हो रहा है

— एंड्रयू फ्लेमिंग ने

प्लेटों के बीच विद्युत क्षेत्र में संग्रहीत होने के नाते यह एक संधारित्र में ऊर्जा की कल्पना करने में अधिक सहायक हो सकता है। एक प्लेट से दूसरे प्लेट में चार्ज के विस्थापन के कारण यह विद्युत क्षेत्र उत्पन्न होता है। यदि यह इस क्षेत्र के लिए नहीं थे, तो पहले स्थान पर शुल्क को स्थानांतरित करने के लिए किसी भी ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होगी। इसके अलावा, जब आप विशेष सापेक्षता को ध्यान में रखते हैं , तो यह पता चलता है कि विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र वास्तव में एक ही अंतर्निहित घटना के केवल दो पहलू हैं।

— डेव ट्वीड

कोई भी वास्तव में इसे नहीं समझता है (या कुछ और :-)) - सभी लोग करते हैं कि वे क्या देखते हैं। "सभी मॉडल गलत हैं। कुछ मॉडल उपयोगी हैं" जी बॉक्स - एक विज़ुअलाइज़ेशन ढूंढें जो आपके लिए काम करता है और इसका उपयोग करता है। सबसे आम दृश्य विधि "गणित" नामक एक प्रतीकात्मक चित्र भाषा है। यह सब हम जो देखते हैं उसका वर्णन करने का एक तरीका है। सबसे अच्छा आप कर सकते हैं, लेकिन यदि आप मानक चित्र भाषा (उर्फ मैथ्स) का पालन नहीं कर सकते हैं, तो कुछ कम वर्णनात्मक पर्याप्त होने की आवश्यकता हो सकती है। लेकिन - हमेशा याद रखें कि वास्तव में "ज्ञान" है।

— रसेल मैकमोहन

मुझे लगता है कि उन्हें "पॉवर अप" एक ड्रैगनबॉल जेड चरित्र की तरह एक आग का गोला शूटिंग के लिए तैयार हो रही है। पीले स्क्वीगली लाइनों और वह सब।

— HoosierEE

Answer 1

यह एक गहरा सवाल है जितना लगता है। यहां तक ​​कि भौतिक विज्ञानी असहमत हैं किसी क्षेत्र में ऊर्जा भंडारण के सटीक अर्थ पर हैं, या यहां तक ​​कि क्या होता है का एक अच्छा विवरण है। यह मदद नहीं करता है कि चुंबकीय क्षेत्र एक सापेक्ष प्रभाव हैं, और इस प्रकार स्वाभाविक रूप से अजीब हैं।

मैं एक ठोस राज्य भौतिक विज्ञानी नहीं हूं, लेकिन मैं इलेक्ट्रॉनों के बारे में आपके प्रश्न का उत्तर देने का प्रयास करूंगा। आइए इस सर्किट को देखें:

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

प्रारंभ करने के लिए, प्रारंभ करनेवाला के माध्यम से कोई वोल्टेज या वर्तमान नहीं है। जब स्विच बंद हो जाता है, तो करंट प्रवाहित होने लगता है। जैसे ही धारा प्रवाहित होती है, यह एक चुंबकीय क्षेत्र बनाती है। वह ऊर्जा लेता है, जो इलेक्ट्रॉनों से आता है। इसे देखने के दो तरीके हैं:

1. सर्किट सिद्धांत: एक प्रारंभ करनेवाला में, एक बदलते वर्तमान, प्रारंभ करनेवाला ( V = L d i) में एक वोल्टेज बनाता है। वोल्टेज बार वर्तमान शक्ति है। इस प्रकार, प्रारंभ करनेवाला को बदलने से ऊर्जा लगती है।$(V = L\frac{di}{dt})$

2. भौतिकी: एक बदलता चुंबकीय क्षेत्र एक विद्युत क्षेत्र बनाता है। यह विद्युत क्षेत्र इलेक्ट्रॉनों को वापस धकेलता है, इस प्रक्रिया में ऊर्जा को अवशोषित करता है। इस प्रकार, इलेक्ट्रॉनों को गति देना ऊर्जा को ऊपर और ऊपर ले जाता है, जो आप अकेले इलेक्ट्रॉन के जड़त्वीय द्रव्यमान से उम्मीद करेंगे।

आखिरकार, धारा 1 amp तक पहुंचती है और रोकनेवाला के कारण वहां रहती है। एक निरंतर प्रवाह के साथ, प्रारंभ करनेवाला ( V = L d i) में कोई वोल्टेज नहीं है। एक निरंतर चुंबकीय क्षेत्र के साथ, कोई प्रेरित विद्युत क्षेत्र नहीं है।$(V = L\frac{di}{dt} = 0)$

अब, क्या होगा अगर हम वोल्टेज स्रोत को 0 वोल्ट तक कम कर दें? इलेक्ट्रॉन अवरोधक में ऊर्जा खो देते हैं और धीमा होने लगते हैं। जैसा कि वे ऐसा करते हैं, चुंबकीय क्षेत्र का पतन शुरू हो जाता है। यह फिर से प्रारंभ करनेवाला में एक विद्युत क्षेत्र बनाता है, लेकिन इस बार यह इलेक्ट्रॉनों को धक्का देता है ताकि वे जा रहे हों, दे रहे हैं उन्हें ऊर्जा रहे। चुंबकीय क्षेत्र चले जाने के बाद वर्तमान में अंत में रुक जाता है।

यदि धारा प्रवाहित हो तो हम स्विच खोलने का प्रयास क्या करेंगे? इलेक्ट्रॉनों सभी तुरंत रोकने की कोशिश करते हैं। यह चुंबकीय क्षेत्र को एक ही बार में ध्वस्त करने का कारण बनता है, जो एक विशाल विद्युत क्षेत्र बनाता है। यह क्षेत्र अक्सर धातु से बाहर इलेक्ट्रॉनों को धक्का देने और स्विच में हवा के अंतर को पार करने के लिए काफी बड़ा होता है, जिससे एक चिंगारी पैदा होती है। (ऊर्जा परिमित है लेकिन शक्ति बहुत अधिक है।)

बैक-ईएमएफ चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन होने पर प्रेरित विद्युत क्षेत्र द्वारा बनाया गया वोल्टेज है।

आप सोच रहे होंगे कि यह सामान एक अवरोधक या तार में क्यों नहीं होता है। इसका उत्तर यह है कि कोई भी विद्युत प्रवाह किसी चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन करने वाला है। हालांकि, इन घटकों का अधिष्ठापन छोटा है - एक सामान्य अनुमान एक पीसीबी पर निशान के लिए 20 एनएच / इंच है, उदाहरण के लिए। यह तब तक बहुत बड़ा मुद्दा नहीं बन जाता है जब तक कि आप मेगाहर्ट्ज़ रेंज में नहीं आते हैं, जिस बिंदु पर आपको इंडक्शन को कम करने के लिए विशेष डिज़ाइन तकनीकों का उपयोग करना शुरू करना होगा।

Comments

जवाब के लिए धन्यवाद। लेकिन मैंने यह भी पाया है कि एक प्रारंभ करनेवाला में होने वाली चीजों की कल्पना करने का कोई तरीका नहीं था।

— एंड्रयू फ्लेमिंग ने

ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों से नहीं आती है जो किसी भी बुलडोजर से अधिक हाइड्रोलिक तरल पदार्थ द्वारा संचालित होती है। वोल्टेज स्रोत से ऊर्जा आती है: इलेक्ट्रॉन सिर्फ एक कार्यशील तरल हैं।

— फिल फ्रॉस्ट

ठीक है, हाँ, जाहिर है कि इनपुट ऊर्जा वोल्टेज स्रोत से आती है। (मुझे लगता है कि स्पष्ट था।) लेकिन इलेक्ट्रॉनों निश्चित रूप से ऊर्जा ले जाते हैं - एक सुपरकंडक्टिंग लूप में एक वर्तमान के बारे में सोचें, या एक संधारित्र के माध्यम से निर्वहन करने वाले संधारित्र।

— आदम हॉन

Answer 2

यह प्रारंभ करनेवाला और संधारित्र की अवधारणा को देखने का मेरा तरीका है। तरीका ऊर्जा और गतिज ऊर्जा की कल्पना करना है, और ऊर्जा के इन दो रूपों के बीच बातचीत को समझना है।

1. संधारित्र एक वसंत के अनुरूप है, और
2. इंडक्टर पानी के पहिये के अनुरूप होता है।

अब तुलना देखिए। वसंत ऊर्जा , जबकि कैपेसिटर ऊर्जा$\frac{1}{2}kx^2$। तो, समाई,सीवसंत स्थिरांक के अनुरूप है,के। कैपेसिटेंस वोल्टेज,वी, वसंत विस्थापन के अनुरूप है,एक्स। समाई के पार विद्युत क्षेत्र वसंत के दौरान उत्पन्न बल के अनुरूप होता है। क्या होता है कि इलेक्ट्रॉनों की गतिज ऊर्जा को संधारित्र में संभावित ऊर्जा के रूप में संग्रहीत किया जाता है। परिणामी संभावित ऊर्जा अंतर वोल्टेज है जो विद्युत क्षेत्र के रूप में एक दबाव की तरह है। तो, संधारित्र हमेशा इलेक्ट्रॉनों को अपनी संभावित ऊर्जा के कारण पीछे धकेलता है।$\frac{1}{2}CV^2$$C$$k$$V$$x$

अगला, पानी के पहिये की गतिज ऊर्जा को 1 के रूप में व्यक्त किया जा सकता है, कहाँ$\frac{1}{2}I\omega^2$$I$$\omega$, जहां$\frac{1}{2}Li^2$$i$$i = \frac{dq}{dt}$

जब एक तार से करंट प्रवाहित होता है, तो गतिशील इलेक्ट्रॉन तार के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं। एक सीधे तार के लिए, उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र उस तार में इलेक्ट्रॉनों को प्रभावित नहीं करेगा या कम से कम ज्यादातर मामलों में नजरअंदाज कर सकता है। हालांकि, अगर हम तारों को कई हजार बार हवा करते हैं जैसे कि उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र तार इलेक्ट्रॉनों को स्वयं प्रभावित करता है, तो वेग में किसी भी परिवर्तन का चुंबकीय क्षेत्र से बल द्वारा विरोध किया जाएगा। इस प्रकार, समग्र बल, , इलेक्ट्रॉनों का चेहरा एफ = क्यू द्वारा व्यक्त किया गया है$F$$\mathbf{F} = q\mathbf{E} + q\mathbf{v} \times \mathbf{B}$

सारांश में, प्रारंभ करनेवाला जड़ता के रूप में कार्य करता है जो इलेक्ट्रॉनों के वेग में परिवर्तन के खिलाफ प्रतिक्रिया करता है, और संधारित्र वसंत के रूप में कार्य करता है जो लागू बल के खिलाफ प्रतिक्रिया करता है।
उपरोक्त उपमाओं का उपयोग करके, आप आसानी से पा सकते हैं कि वोल्टेज और करंट के बीच के चरण संबंधक और कैपेसिटर के लिए भिन्न क्यों हैं। यह सादृश्य एक संधारित्र और एक प्रारंभ करनेवाला के बीच ऊर्जा नियंत्रण तंत्र को समझने में मदद करता है जैसे कि एलसी थरथरानवाला।

आगे की सोच के लिए, निम्नलिखित प्रश्न पूछें। एक यांत्रिक प्रणाली में गतिज ऊर्जा कैसे संग्रहीत की जाती है? जब हम चल रहे हैं, गतिज ऊर्जा कहाँ और कैसे संग्रहीत की जाती है? जब हम भाग रहे होते हैं, तो क्या हम एक ऐसा क्षेत्र बना रहे होते हैं जो हमारे गतिशील शरीर पर बातचीत करता है?

Answer 3

इसे अवधारणा बनाने का एक तरीका यह है कि इसे प्रारंभ करनेवाला के माध्यम से वर्तमान की जड़ता के समान माना जाए। यह वर्णन करने का एक अच्छा तरीका एक हाइड्रोलिक राम पंप के विचार के साथ है :

हाइड्रोलिक राम पंप में, पानी एक बड़े पाइप के माध्यम से तेजी से अभिनय वाल्व में बहता है। जब वाल्व बंद हो जाता है, तो पानी के भारी प्रवाह की जड़ता वाल्व पर पानी के दबाव में अचानक भारी वृद्धि का कारण बनती है। यह दबाव तब एक तरफ़ा वाल्व के माध्यम से पानी को ऊपर की ओर खींचता है। जैसे-जैसे पानी के रेम से ऊर्जा का प्रसार होता है, मुख्य तेज़ अभिनय वाल्व खुलता है, और पानी मुख्य पाइप में कुछ गति बनाता है, और चक्र फिर से दोहराता है। चित्रण के लिए विकी पृष्ठ देखें।

यह ठीक इसी तरह से है कि बूस्टर पानी के बजाय बिजली से काम करते हैं। पाइप के माध्यम से बहने वाला पानी एक प्रारंभ करनेवाला के बराबर होता है। जैसे पाइप में पानी प्रवाह में परिवर्तन का विरोध करता है, वैसे ही चालू में परिवर्तन का प्रतिरोध करता है।

Comments

केवल चार्ज पंप इंडक्टर्स का उपयोग नहीं करते हैं, वे कैपेसिटर का उपयोग करते हैं।

— दिमित्री ग्रिगोरीव

मुझे लगता है कि @whatsisname का मतलब है बूस्टर कन्वर्टर, चार्ज पंप नहीं। मैं संपादित करूँगा।

— शून्य सितारा

Answer 4

एक संधारित्र ऊर्जा स्टोर कर सकता है: -

ऊर्जा = $\dfrac{C\cdot V^2}{2}$ जहां V को वोल्टेज लगाया जाता है और C को समाई होती है।

एक प्रारंभ करनेवाला के लिए यह है: -

ऊर्जा = $\dfrac{L\cdot I^2}{2}$ जहां एल प्रेरण है और मैं वर्तमान प्रवाह है।

मुझे विशेष रूप से, मुझे चार्ज और वोल्टेज को देखने में हमेशा परेशानी होती है लेकिन मुझे कभी भी करंट को देखने में परेशानी नहीं होती है (सिवाय इसके कि जब यह पता चले कि करंट का प्रवाह है)। मैं उस वोल्टेज को स्वीकार करता हूं जो वह है और बस उसी के साथ रहता है। शायद मैं भी बहुत मुश्किल समझता हूं। शायद आप भी करें?

मैं अंत में मूल बातों पर वापस जा रहा हूं और यह मेरे लिए है, जहां तक ​​मैं वापस जाना चाहता हूं क्योंकि मैं भौतिक विज्ञानी नहीं हूं। मूल बातें: -

क्यू = सीवी या $\dfrac{dQ}{dt} = C\cdot\dfrac{dV}{dt}$ = वर्तमान, मैं

यह मुझे बताता है कि एक संधारित्र में वोल्टेज के परिवर्तन की एक निर्धारित दर के लिए, एक वर्तमान ओआर है, यदि आप एक संधारित्र के माध्यम से एक संधारित्र को बल देते हैं तो एक रैंप वोल्टेज होगा।

एक प्रारंभ करनेवाला के लिए एक समान सूत्र है जो मूल रूप से आपको बताता है कि किसी दिए गए वोल्टेज के लिए टर्मिनलों के पार रखा गया है, वर्तमान अनुपात में वृद्धि करेगा: -

वी = $L\dfrac{di}{dt}$ जब V को टर्मिनलों पर लागू किया जाता है और

वी = $-L\dfrac{di}{dt}$ बाहरी प्रवाह के ढहने या अन्य कुंडल बदलने से प्रवाह के कारण ईएमएफ की गणना करते समय।

ये दो सूत्र मुझे समझाते हैं कि क्या होता है।

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क्या नियंत्रण रेखा सर्किट?

— एंडी उर्फ

Answer 5

चित्र एक श्रृंखला सर्किट जिसमें एक आदर्श संधारित्र, सी, एक आदर्श प्रारंभ करनेवाला, एल और एक स्विच होता है। प्रारंभ करनेवाला के पास एक नरम चुंबकीय कोर होता है, जैसे कि इसके चुंबकीय क्षेत्र की ताकत इसके माध्यम से बहने वाली धारा के समानुपाती होती है। संधारित्र ढांकता हुआ एकदम सही है और इस प्रकार कोई नुकसान नहीं हैं।

प्रारंभ में, मान लें कि स्विच खुला है और सभी प्रारंभिक स्थितियां शून्य हैं। यही है, संधारित्र पर शून्य प्रभार है, प्रारंभ करनेवाला के माध्यम से शून्य वर्तमान और इसलिए कोर में चुंबकीय क्षेत्र शून्य है। हम कैपेसिटर को बैटरी का उपयोग करके वी वोल्ट के लिए एक प्रारंभिक प्रभार देते हैं।

स्विच अब t = 0 पर बंद है, और L और C एक साधारण श्रृंखला सर्किट बनाते हैं। स्विच बंद होने के बाद समय के सभी मूल्यों पर, संधारित्र वोल्टेज को प्रारंभ करनेवाला वोल्टेज (किर्चॉफ के वोल्टेज कानून) के बराबर होना चाहिए। तो क्या होता है ????

1. T = o पर, C के पार वोल्टेज V है, इसलिए L के पार का वोल्टेज भी V होना चाहिए। इसलिए C, L से करंट, di / dt के परिवर्तन की दर ऐसी होनी चाहिए जैसे Ldi / dt = V. इस प्रकार वर्तमान के परिवर्तन की दर काफी बड़ी है, लेकिन तत्काल t = 0 पर वर्तमान में ही i = 0 है, और di / dt = V / L

2. जैसे ही समय बढ़ता है, सी के पार वोल्टेज कम हो जाता है (जैसा कि चार्ज निकलता है) और संधारित्र वोल्टेज कम होने पर उसी स्तर पर प्रारंभ करनेवाला वोल्टेज को बनाए रखने के लिए आवश्यक वर्तमान के परिवर्तन की दर। वर्तमान अभी भी बढ़ रहा है, लेकिन इसकी ढाल कम हो रही है।

3. जैसा कि वर्तमान में होता है, प्रारंभ करनेवाला कोर वृद्धि में चुंबकीय क्षेत्र की ताकत (क्षेत्र की ताकत वर्तमान के लिए आनुपातिक होती है)।

4. उस बिंदु पर जहां संधारित्र ने अपने सभी चार्ज खो दिए हैं, संधारित्र वोल्टेज शून्य है, वर्तमान अपने अधिकतम मूल्य पर है (यह टी = 0 से बढ़ रहा है), लेकिन परिवर्तन की दर, डाय / डीटी, अब शून्य है। प्रारंभ करनेवाला को संधारित्र वोल्टेज को संतुलित करने के लिए वोल्टेज उत्पन्न करने की आवश्यकता नहीं होती है। इस बिंदु पर भी चुंबकीय क्षेत्र अपनी अधिकतम शक्ति पर है (वास्तव में, संग्रहीत ऊर्जा LI ^ 2/2 है, जहां मैं अधिकतम वर्तमान है और यह C = CV ^ 2/2 में मूल ऊर्जा के बराबर है

5. अब संधारित्र में अधिक ऊर्जा नहीं बची है, इसलिए यह प्रारंभ करनेवाला के चुंबकीय क्षेत्र को बनाए रखने के लिए किसी भी वर्तमान की आपूर्ति करने में असमर्थ है। चुंबकीय क्षेत्र का पतन शुरू हो जाता है, लेकिन ऐसा करने में यह एक धारा बनाता है जो ढहने वाले चुंबकीय क्षेत्र (लेनज़ के नियम) का विरोध करता है। यह धारा सर्किट में बहने वाली मूल धारा के समान है लेकिन अब यह विपरीत दिशा में संधारित्र को चार्ज करने का कार्य करती है (अर्थात जबकि शीर्ष प्लेट मूल रूप से सकारात्मक रही होगी, अब नीचे की प्लेट को धनात्मक रूप से चार्ज किया जा रहा है)।

6. प्रारंभ करनेवाला अब ड्राइविंग सीट पर है। यह एक वर्तमान, i, उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र के जवाब में उत्पन्न हो रहा है और, क्योंकि यह धारा अपने मूल मूल्य (I) से घट रही है, एक वोल्टेज परिमाण, Ldi / dt (पिछले के विपरीत ध्रुवीयता) के साथ उत्पन्न होता है।

7. यह शासन तब तक जारी रहता है जब तक कि चुंबकीय क्षेत्र पूरी तरह से विघटित नहीं हो जाता है, अपनी ऊर्जा को वापस संधारित्र में स्थानांतरित कर देता है, विपरीत ध्रुवीयता के साथ, और पूरा ऑपरेशन फिर से शुरू होता है, लेकिन इस बार संधारित्र पिछले के विपरीत दिशा में सर्किट के चारों ओर बल देता है।

8. उपरोक्त वर्तमान तरंग के सकारात्मक आधे चक्र का प्रतिनिधित्व करता है और चरण 7 नकारात्मक आधे चक्र की शुरुआत है। एक पूर्ण निर्वहन-चार्ज तरंग एक साइनसोइडल वेवॉर्म का एक चक्र है। यदि L और C घटक परिपूर्ण हैं या 'आदर्श' कोई ऊर्जा हानि नहीं है और वोल्टेज और वर्तमान साइनसोइड्स अनंत तक जारी हैं।

इसलिए मुझे लगता है कि यह स्पष्ट है कि चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा स्टोर करने की क्षमता है। हालाँकि यह संधारित्र के रूप में दीर्घकालिक स्टॉर्ज के रूप में सक्षम नहीं है, क्योंकि ऊर्जा रिसाव के तंत्र और तंत्र कई गुना हैं। यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि शुरुआती कंप्यूटर मेमोरी फेराइट टॉरॉइडल कोर (प्रति बिट एक टोरा !!) के आसपास इंडोर्सर्स घाव से बनी थी, लेकिन संग्रहीत डेटा को बनाए रखने के लिए इन्हें अक्सर इलेक्ट्रॉनिक रिफ्रेशिंग की आवश्यकता होती है।

Answer 6

हो सकता है कि हम इसे इस तरह से देख सकें। कंडक्टरों को चुंबकीय कोर या सिर्फ हवा में बदलकर इंडक्टर्स बनाए जाते हैं। एक संधारित्र के विपरीत, जिसमें कंडक्टर प्लेटों के बीच एक ढांकता हुआ पदार्थ सैंडविच होता है। हर परमाणु एक वर्तमान ले जाने वाले लूप के रूप में कार्य करता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि, इलेक्ट्रॉन एक गोल पथ में घूमता है। यह पदार्थों के अंदर चुंबकीय द्विध्रुव (परमाणुओं) को जन्म देता है। प्रारंभ में सभी चुंबकीय द्विध्रुवों को किसी पदार्थ के अंदर बेतरतीब ढंग से निर्देशित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप चुंबकीय क्षेत्र की रेखाएं शून्य हो जाती हैं। इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह के कारण वर्तमान प्रवाह। एक सर्किट जिसमें एक प्रारंभ करनेवाला होता है, प्रारंभ करनेवाला के माध्यम से वर्तमान प्रवाह (या इलेक्ट्रॉन प्रवाह) की एक विशिष्ट दिशा होती है। इस तरह, यह धारा एक विशिष्ट दिशा में चुंबकीय द्विध्रुव को संरेखित करने की कोशिश करती है।

एक विशिष्ट दिशा में संरेखित करने के लिए चुंबकीय द्विध्रुवों की अनिच्छा, वर्तमान के विरोध के लिए जिम्मेदार है। विपक्ष को ईएमएफ कहा जा सकता है।

पेश किया गया यह विरोध अलग-अलग सामग्री के लिए अलग है। इसलिए, हमारे पास विभिन्न अनिच्छा मूल्य हैं। प्रारंभ करनेवाला को संतृप्त कहा जाता है जब सभी चुंबकीय द्विध्रुवों को विशिष्ट दिशा में संरेखित किया जाता है जो फ्लेमिंग के दाहिने हाथ के अंगूठे के नियम द्वारा दिया जाता है । विरोध की दिशा लेनज़ लॉ (बैक ईएमएफ की दिशा) द्वारा दी गई है।

ये चुंबकीय द्विध्रुव केवल चुंबकीय ऊर्जा के भंडारण के लिए जिम्मेदार होते हैं। बिना किसी चालू आपूर्ति के बंद सर्किट से जुड़े इस प्रारंभ करनेवाला को मान लें। वर्तमान में अनुपस्थित होने के कारण संरेखित चुंबकीय द्विध्रुव उनकी प्रारंभिक स्थिति को बनाए रखने की कोशिश करते हैं। इससे करंट का प्रवाह होता है। यह कहा जा सकता है कि प्रारंभ करनेवाला में संग्रहीत ऊर्जा इन द्विध्रुवों के अस्थायी संरेखण के कारण है। लेकिन कुछ चुंबकीय द्विध्रुव उनके प्रारंभिक विन्यास को प्राप्त नहीं कर सकते हैं। इसलिए, हम कहते हैं कि शुद्ध प्रारंभ करनेवाला व्यावहारिक रूप से मौजूद नहीं है।

वैज्ञानिक जानते हैं कि विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र सह-संबंधित हैं । यह पहली बार Oersted द्वारा एक चुंबकीय कम्पास के साथ अपने प्रयोग द्वारा पुष्टि की गई थी। यहां तक ​​कि वैज्ञानिक मानते हैं कि चुंबकीय व्यवहार व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनों द्वारा भी प्रदर्शित किया जाता है, क्योंकि उनकी अपनी धुरी के बारे में स्पिन के कारण।

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कृपया पोस्ट करते समय उचित विराम चिह्न का उपयोग करें, धन्यवाद

— वोल्टेज स्पिक

Answer 7

चलो खेतों के बारे में बात नहीं करते हैं। इसके बजाय पहले बात करते हैं कि वोल्टेज क्या है। इलेक्ट्रॉनों वास्तव में एक दूसरे के पास होना पसंद नहीं करते। विद्युत बल INCREDIBLY मजबूत है। मैं आपको इसका एक उदाहरण देता हूं। यदि 1 एम्पीयर का तार एक तार से होकर गुजरा है तो इसका मतलब यह होगा कि 1 सेकंड में उस तार से 1 विद्युत आवेश गुजरा है। हमें लगता है कि आप इन सभी इलेक्ट्रॉनों को स्टोर करने में सक्षम थे, जो एक सेकंड में एक विद्युत रूप से पृथक धातु क्षेत्र पर पारित हो गए थे। फिर आपने एक और सेकंड का इंतजार किया और एक और पृथक धातु क्षेत्र पर इलेक्ट्रॉनों की समान मात्रा संग्रहीत की। अब आपके पास एक गोले पर इलेक्ट्रॉनों का एक और दूसरे गोले पर इलेक्ट्रॉनों का एक कूलम्ब है। जैसा कि आप जानते हैं, जैसे प्रभार एक-दूसरे को पीछे छोड़ देंगे। अगर मैंने इन दोनों क्षेत्रों को 1 मीटर अलग रखा तो आपको लगता है कि कॉउम्बॉल्स के प्रतिकर्षण के कारण आप एक दूसरे पर कितना बल लगा सकते हैं? इसका जवाब कूलम्ब के स्थिरांक में है, जो 9 x 10 ^ 9 N / (m ^ 2C ^ 2) है। चूंकि हम 1 मीटर अलग हैं और चूंकि हमारे पास 1 कूलम्ब है बल 9 x 10 ^ 9 न्यूटन है। इसका मतलब है कि यह पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण में 9 x 10 ^ 8 किलो का समर्थन करेगा। जो एक बहुत बड़ी इमारत का वजन है। यह दर्शाता है कि अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों को एक-दूसरे के पास होना बिल्कुल पसंद नहीं है। वोल्टेज एनीरी एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन है जब इसे किसी ऑब्जेक्ट में जोड़ा जाता है। वोल्टेज को बढ़ाने के लिए आपको न केवल कई इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है। इसका मतलब है कि धातु के तारों सहित वस्तुओं में अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों के लिए बहुत कम क्षमता है। फिर एक संधारित्र क्या है? एक संधारित्र में इलेक्ट्रॉनों के लिए एक उच्च क्षमता होती है ताकि जब कोई बैटरी इलेक्ट्रॉनों को तार के एक टुकड़े में जोड़ती है जिसमें अंत में संधारित्र होता है तो वोल्टेज प्रत्येक इलेक्ट्रॉन के अनुसार नहीं बढ़ता है। यह इस तथ्य के कारण नहीं है कि एक संधारित्र में एक प्लेट होती है (कोई फर्क नहीं पड़ता कि यह कितना बड़ा है): एक एकल प्लेट में अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों के लिए बहुत कम क्षमता है। संधारित्र के लिए संप्रदाय एक OPPOSING प्लेट है जो इसके बहुत करीब है। क्या होता है कि प्लेट पर किसी भी अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों को विरोधी प्लेट से आकर्षित किया जाता है जिसमें से बैटरी द्वारा इलेक्ट्रॉनों को हटा दिया गया है। इसका मतलब है कि प्रति अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन की समग्र ऊर्जा कम हो जाती है और आप प्रति यूनिट वोल्टेज में वृद्धि के लिए अधिक इलेक्ट्रॉनों में फिट हो सकते हैं। कैपेसिटर इसलिए उनके बीच एक हवाई अंतर नहीं हो सकता है क्योंकि बल बहुत महान हैं। प्लेटों को एक-दूसरे में ढहने से रोकने के लिए उनके बीच एक ठोस होना आवश्यक है। अब हम प्रारंभ करने वाले के पास आते हैं। यह एक पागल बात है। चुंबकीय क्षेत्र जैसी कोई चीज नहीं है। यह सिर्फ एक कॉम्बो आकर्षण है। लेकिन यह कूलम्ब आकर्षण केवल तब होता है जब इस मामले में वक्र प्रवाहित होता है। ये केसे हो सकता हे? अच्छी तरह से याद रखें कि कूलम्ब बल बहुत मजबूत है, इसलिए इसका प्रभाव इलेक्ट्रॉन घनत्व में काफी परिवर्तन से देखा जा सकता है जिसे हम नहीं देख सकते हैं। और अब क्रूक्स के लिए। सूक्ष्म परिवर्तन, वास्तव में, आइंस्टीन के सापेक्षता के कारण हैं। इलेक्ट्रॉनों में एक तार में औसत रिक्ति होती है और यह औसत रिक्ति सकारात्मक आवेशों के औसत रिक्ति के समान होती है। जब एक प्रवाह बहता है तो आप सोच सकते हैं कि औसत रिक्ति एक समान रहती है लेकिन अब आपको LENGHT CONTRACTION को ध्यान में रखना होगा। एक ouside पर्यवेक्षक के लिए कोई भी चलती वस्तु कम होती दिखाई देगी और ऐसा होता है (इलेक्ट्रॉनों के बीच का स्थान)। तार के एक कॉइल के साथ, सर्कल के विपरीत किनारों पर इलेक्ट्रॉन विपरीत दिशा में बह रहे हैं। एक पक्ष सापेक्षता के कारण धनात्मक आवेशों की तुलना में इलेक्ट्रॉनों का एक महान घनत्व होने के रूप में दूसरे को देखता है। यह वर्तमान दिशाओं का विरोध करने वाले तारों में इलेक्ट्रॉनों के बीच एक प्रतिक्रिया बनाता है और उनकी ऊर्जा (यानी वोल्टेज) बढ़ाता है। इसलिए वोल्टेज एक साधारण तार की तुलना में बहुत तेजी से बढ़ता है। लोग इसलिए प्रेरकों को वर्तमान प्रवाह के रूप में देखते हैं। लेकिन यह वास्तव में क्या हो रहा है कि वोल्टेज बहुत तेज़ी से और अधिक बढ़ गया है अगर अधिक से अधिक प्रवाह होता है। आपने देखा होगा कि सभी पाठ्य पुस्तकें गणितीय रूप से चुंबकत्व का इलाज करती हैं और कभी भी वास्तविक कण को ​​जिम्मेदार नहीं बताती हैं। वैसे इसका इलेक्ट्रॉन और बल सापेक्षता के कारण है और बल सबसे निश्चित रूप से कोलोम्बिक है। स्थायी रूप से चुम्बकीय सामग्री में भी यह सच है (लेकिन यह एक और चर्चा है)। खेतों को भूल जाओ, वे उन लोगों के लिए एक गणितीय निर्माण हैं जो दुनिया को समझना नहीं चाहते हैं।

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— डैनियल

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— ट्रांजिस्टर

Answer 8

ये सभी उत्तर अद्भुत हैं, लेकिन बैक ईएमएफ के बारे में सवाल का जवाब देने के लिए, मुख्य बिंदुओं को ध्यान में रखना है:

1. एक बदलते बी क्षेत्र एक ई क्षेत्र को प्रेरित करता है।

2. E का संबंध is (emf) से है: W = W / q -> W = ∮F⋅ds -> W / q =-W (F / q) --ds -> E = F / q -> W / q =-=E∮ds (जहां गति की दिशा में एक असीम दूरी है)

इसलिए जब एक बदलते चुंबकीय क्षेत्र होता है, तो एक प्रेरित ई क्षेत्र होता है, और इसलिए एक प्रेरित वोल्टेज (ईएमएफ) होगा।

3. ε = -⋅ (E_ind) ∂ds = -Φ ()_B) / =t = - (d / dt) (AdA) याद रखें, यह B क्षेत्र यहाँ बदल रहा है, इसलिए: = - (∂Β / ∂t) )ए

निरंतर वोल्टेज स्रोत (जैसे, एक बैटरी) का विरोध करने का कारण सिर्फ इसलिए है कि एफ (ई के अनुपात में) बी और आई के लंबवत रूप से इंगित करता है:

4. एफ = आईडीएस × बी (वर्तमान समय डीएस, आई की दिशा में तार का एक असीम टुकड़ा - वर्तमान केवल तार के माध्यम से प्रवाह कर सकता है)

(दाहिने हाथ के नियम से दिया गया निर्देश)

यह बल एफ की दिशा में वर्तमान में आवेशों के लिए एक वेग घटक जोड़ता है। बदले में, यह नया वेग घटक अब नए घटक और बी क्षेत्र के लिए पारस्परिक रूप से एक बल घटक बनाता है, जो मूल प्रवाह के विपरीत दिशा में है वर्तमान या मूल आपूर्ति वोल्टेज का विरोध, और इसलिए इसे "बैक ईएमएफ" कहा जाता है।

यह इस ईएमएफ है जो चार्ज को धीमा कर देता है (यह उन्हें ब्लॉक नहीं करता है)।