विद्युतचुंबकीय प्रेरण सिम्युलेटर
इस सिमुलेशन के समीकरण
| ε | प्रेरित विद्युत वाहक बल | बदलता फ़्लक्स कुंडली में जो वोल्टेज चलाता है; ऋण चिह्न लेंज़ का नियम है: धारा बदलाव का विरोध करती है | |
|---|---|---|---|
| N | कुंडली के फेरे N (या प्राथमिक के) | हर फेरा उतना ही वि. वा. बल जोड़ता है | |
| Φ | एक फेरे से चुंबकीय फ़्लक्स | वेबर में; चार्ट दिखाता है कि ε चुंबक की जगह पर कैसे निर्भर है |
मौजूदा मानों के साथ:
| m | चुंबक की प्रबलता m (A·m²) | चुंबक का द्विध्रुव आघूर्ण; 1 cm³ का नियोडिमियम चुंबक लगभग 1 A·m² का होता है | |
|---|---|---|---|
| a | कुंडली की त्रिज्या | 2 cm | |
| d | चुंबक के केंद्र से फेरे तक दूरी | चुंबक को बिंदु द्विध्रुव माना गया है, जो कुंडली के अंदर होने पर मोटा अनुमान है |
मौजूदा मानों के साथ:
| R | लोड प्रतिरोध R (ओम) | कुंडली का अपना तार हर फेरे पर 0.02 Ω जोड़ता है |
|---|
मौजूदा मानों के साथ:
| B | क्षेत्र B (टेस्ला, जनित्र) | ध्रुवों के बीच एकसमान | |
|---|---|---|---|
| A | कुंडली का क्षेत्रफल A (cm², जनित्र) | कुंडली से फ़्लक्स N B A cos ωt है | |
| ω | कोणीय चाल, 2πf | आवृत्ति f (Hz, जनित्र और ट्रांसफ़ॉर्मर) से |
मौजूदा मानों के साथ:
| V_p, V_s | प्राथमिक और द्वितीयक वोल्टेज | आदर्श ट्रांसफ़ॉर्मर: कोई हानि नहीं, पूरा फ़्लक्स दोनों कुंडलियों से गुज़रता है | |
|---|---|---|---|
| N_s | द्वितीयक के फेरे N_s (ट्रांसफ़ॉर्मर) | प्राथमिक से ज़्यादा फेरे वोल्टेज बढ़ाते और धारा घटाते हैं |
मौजूदा मानों के साथ:
विद्युतचुंबकीय प्रेरण सिम्युलेटर का उपयोग कैसे करें
- एक चुंबक और एक कुंडली में चुंबक अपने आप कुंडली में आता-जाता है, आर-पार निकल जाता है, या हाथ से चुनने पर स्थिति स्लाइडर के साथ चलता है। चुंबक अंदर आते समय गैल्वेनोमीटर एक ओर झुकता है और बाहर जाते समय दूसरी ओर, और चुंबक रुका हो तो शून्य पर रहता है: सिर्फ़ बदलता फ़्लक्स धारा बनाता है। कुंडली के ऊपर के अक्षर उसके प्रेरित ध्रुव दिखाते हैं, जो हमेशा बदलाव का विरोध करते हैं (लेंज़ का नियम)।
- गति, चुंबक की प्रबलता और फेरों की संख्या बदलें, और देखें कि विद्युत वाहक बल हर एक के साथ बढ़ता है, जैसा फ़ैराडे का नियम कहता है। धारा उलटने के लिए चुंबक को उलटें। ग्राफ़ चुनी गई गति पर हर स्थिति में चुंबक से बनने वाला विद्युत वाहक बल दिखाता है: अंदर आते समय एक शिखर, बाहर जाते समय उल्टा शिखर और बीच में शून्य।
- एकसमान क्षेत्र में कुंडली घुमाकर ज्या तरंग निकलते देखने के लिए जनित्र पर जाएँ, जिसके शिखर और RMS मान भी दिखते हैं, या फेरों के अनुपात से वोल्टेज बढ़ाने या घटाने के लिए ट्रांसफ़ॉर्मर पर। दिष्ट धारा चुनकर देखें कि ट्रांसफ़ॉर्मर कुछ नहीं देता। ओम का नियम कैलकुलेटर लोड में धारा निकालता है।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
फ़ैराडे का प्रेरण नियम क्या है?
किसी कुंडली से गुज़रता बदलता चुंबकीय फ़्लक्स एक विद्युत वाहक बल प्रेरित करता है, जो फेरों की संख्या गुणा फ़्लक्स के बदलने की दर के बराबर होता है: ε = −N dΦ ÷ dt। चुंबक को तेज़ चलाने, ज़्यादा प्रबल चुंबक लेने या फेरे बढ़ाने से वोल्टेज बढ़ता है। कुंडली के अंदर रुका हुआ चुंबक कुछ भी प्रेरित नहीं करता।
लेंज़ के नियम का क्या मतलब है?
प्रेरित धारा उस दिशा में बहती है जो उसे पैदा करने वाले बदलाव का विरोध करे; यही फ़ैराडे के नियम का ऋण चिह्न है। अंदर आता चुंबक ऐसी कुंडली से मिलता है जिसका पास वाला सिरा वही ध्रुव बन जाता है और उसे दूर धकेलता है; बाहर जाता चुंबक वापस खींचा जाता है। इस बल के विरुद्ध कार्य करना पड़ता है, और विद्युत ऊर्जा वहीं से आती है।
जनित्र प्रत्यावर्ती धारा कैसे बनाता है?
चुंबकीय क्षेत्र में घूमती कुंडली का फ़्लक्स N B A cos ωt लगातार बदलता है, इसलिए वह N B A ω sin ωt विद्युत वाहक बल बनाती है। हर चक्कर में वोल्टेज दो बार उलटता है। बिजलीघर अपने जनित्र प्रति सेकंड 50 या 60 बार घुमाते हैं, और इसी से ग्रिड की आवृत्ति तय होती है।
ट्रांसफ़ॉर्मर दिष्ट धारा पर काम क्यों नहीं करता?
ट्रांसफ़ॉर्मर इसलिए काम करता है कि प्राथमिक में प्रत्यावर्ती धारा क्रोड में बदलता फ़्लक्स बनाती है, जो द्वितीयक में वोल्टेज प्रेरित करता है। स्थिर दिष्ट धारा स्थिर फ़्लक्स बनाती है, इसलिए चालू करने के पल के बाद न कोई बदलाव होता है न कोई आउटपुट। इससे भी बुरा, प्राथमिक की धारा सिर्फ़ उसके तार के प्रतिरोध से सीमित रहती है और वह ज़्यादा गरम हो सकती है।
यह कहता है कि WebGL बंद है।
3D दृश्य के लिए WebGL चाहिए, जो हर आधुनिक ब्राउज़र में होता है। ब्राउज़र सेटिंग में हार्डवेयर एक्सेलरेशन बंद होने या बहुत पुराने ग्राफ़िक्स ड्राइवर से यह बंद हो सकता है। हार्डवेयर एक्सेलरेशन चालू करें या दूसरा ब्राउज़र आज़माएँ।
क्या कुछ अपलोड होता है?
नहीं। सिमुलेशन आपका अपना ब्राउज़र WebGL से बनाता है; कहीं कुछ नहीं भेजा जाता, और पेज लोड होने के बाद यह ऑफ़लाइन भी चलता रहता है।