ప్రేరక శక్తి

ఇండక్టర్ (W) యొక్క శక్తి ఈ కాయిల్ యొక్క వైర్ ద్వారా ప్రవహించే విద్యుత్ ప్రవాహం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క శక్తి. కాయిల్ యొక్క ప్రధాన లక్షణం దాని ఇండక్టెన్స్ L, అంటే, విద్యుత్ ప్రవాహం దాని కండక్టర్ గుండా వెళుతున్నప్పుడు అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టించగల సామర్థ్యం. ప్రతి కాయిల్ దాని స్వంత ఇండక్టెన్స్ మరియు ఆకారాన్ని కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి ప్రతి కాయిల్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం పరిమాణం మరియు దిశలో భిన్నంగా ఉంటుంది, అయినప్పటికీ కరెంట్ సరిగ్గా ఒకే విధంగా ఉంటుంది.

ఒక నిర్దిష్ట కాయిల్ యొక్క జ్యామితిపై ఆధారపడి, దాని లోపల మరియు దాని చుట్టూ ఉన్న మాధ్యమం యొక్క అయస్కాంత లక్షణాలపై ఆధారపడి, ప్రతి పరిగణించబడిన పాయింట్ వద్ద ప్రసారం చేయబడిన ప్రవాహం ద్వారా సృష్టించబడిన అయస్కాంత క్షేత్రం నిర్దిష్ట ఇండక్షన్ B, అలాగే అయస్కాంత ప్రవాహం యొక్క పరిమాణం Ф. - పరిగణించబడే ప్రతి ప్రాంతాలకు కూడా నిర్ణయించబడుతుంది S.

మేము దానిని చాలా సరళంగా వివరించడానికి ప్రయత్నిస్తే, ఇండక్షన్ అయస్కాంత చర్య యొక్క తీవ్రతను చూపుతుంది (సంబంధిత ఆంపియర్ యొక్క శక్తితో), ఇది ఆ ఫీల్డ్‌లో ఉంచిన కరెంట్-వాహక కండక్టర్‌పై ఇచ్చిన అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ప్రయోగించగలదు మరియు మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ అంటే పరిశీలనలో ఉన్న ఉపరితలంపై అయస్కాంత ప్రేరణ ఎలా పంపిణీ చేయబడుతుందో.అందువలన, కరెంట్తో కాయిల్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క శక్తి నేరుగా కాయిల్ యొక్క మలుపులలో కాదు, కానీ కాయిల్ కరెంట్తో అనుబంధించబడిన అయస్కాంత క్షేత్రం ఉన్న స్థలం పరిమాణంలో స్థానీకరించబడుతుంది.

ప్రస్తుత కాయిల్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం నిజమైన శక్తిని కలిగి ఉందనే వాస్తవాన్ని ప్రయోగాత్మకంగా కనుగొనవచ్చు. ఐరన్-కోర్ కాయిల్‌తో సమాంతరంగా ఒక ప్రకాశించే దీపాన్ని కనెక్ట్ చేసే సర్క్యూట్‌ను కలిపేద్దాం. విద్యుత్ వనరు నుండి బల్బ్ కాయిల్‌కు స్థిరమైన వోల్టేజ్‌ని వర్తింపజేద్దాం. లోడ్ సర్క్యూట్లో కరెంట్ వెంటనే ఏర్పాటు చేయబడుతుంది, అది బల్బ్ ద్వారా మరియు కాయిల్ ద్వారా ప్రవహిస్తుంది. బల్బ్ ద్వారా కరెంట్ దాని ఫిలమెంట్ యొక్క ప్రతిఘటనకు విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది మరియు కాయిల్ ద్వారా వచ్చే విద్యుత్తు అది గాయపడిన వైర్ యొక్క నిరోధకతకు విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

మీరు ఇప్పుడు అకస్మాత్తుగా పవర్ సోర్స్ మరియు లోడ్ సర్క్యూట్ మధ్య స్విచ్‌ను తెరిస్తే, బల్బ్ క్లుప్తంగా మారుతుంది, కానీ చాలా గమనించదగినది. దీని అర్థం మనం పవర్ సోర్స్‌ను ఆపివేసినప్పుడు, కాయిల్ నుండి కరెంట్ దీపంలోకి దూసుకుపోయింది, అంటే కాయిల్‌లో ఈ కరెంట్ ఉంది, దాని చుట్టూ అయస్కాంత క్షేత్రం ఉంది మరియు అయస్కాంత క్షేత్రం అదృశ్యమైన క్షణంలో, కాయిల్‌లో ఒక EMF కనిపించింది.

ఈ ప్రేరేపిత EMFని స్వీయ-ప్రేరిత EMF అని పిలుస్తారు, ఎందుకంటే ఇది కాయిల్‌పైనే కరెంట్‌తో కాయిల్ యొక్క స్వంత అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా నిర్దేశించబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో కరెంట్ యొక్క థర్మల్ ఎఫెక్ట్ Q స్విచ్ తెరిచే సమయంలో కాయిల్‌లో ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన కరెంట్ యొక్క విలువల ఉత్పత్తి, సర్క్యూట్ యొక్క నిరోధకత R (కాయిల్ మరియు వైర్లు) ద్వారా వ్యక్తీకరించబడుతుంది. దీపం యొక్క ) మరియు ప్రస్తుత అదృశ్యం సమయం యొక్క వ్యవధి t.సర్క్యూట్ యొక్క నిరోధకత అంతటా అభివృద్ధి చేయబడిన వోల్టేజ్ ఇండక్టెన్స్ L, సర్క్యూట్ R యొక్క ఇంపెడెన్స్ పరంగా వ్యక్తీకరించబడుతుంది మరియు ప్రస్తుత dt అదృశ్యమయ్యే సమయాన్ని కూడా పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది.

ఇప్పుడు మనం ఒక నిర్దిష్ట సందర్భంలో కాయిల్ శక్తి W కోసం వ్యక్తీకరణను వర్తింపజేద్దాం - శూన్యత యొక్క అయస్కాంత పారగమ్యత నుండి భిన్నమైన నిర్దిష్ట అయస్కాంత పారగమ్యతను కలిగి ఉన్న కోర్ కలిగిన సోలనోయిడ్.

ప్రారంభించడానికి, మేము సోలేనోయిడ్ యొక్క క్రాస్-సెక్షనల్ ప్రాంతం S, మలుపుల సంఖ్య N మరియు మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్ B ద్వారా దాని మొత్తం పొడవు l ద్వారా మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ Fని వ్యక్తపరుస్తాము. ముందుగా లూప్ కరెంట్ I ద్వారా ఇండక్టెన్స్ Bని రికార్డ్ చేద్దాం, యూనిట్ పొడవు nకి లూప్‌ల సంఖ్య మరియు వాక్యూమ్ యొక్క అయస్కాంత పారగమ్యత.

ఇక్కడ సోలనోయిడ్ V యొక్క వాల్యూమ్‌ను ప్రత్యామ్నాయం చేద్దాం. మేము అయస్కాంత శక్తి W కోసం సూత్రాన్ని కనుగొన్నాము మరియు దాని నుండి విలువ w- సోలనోయిడ్ లోపల ఉన్న అయస్కాంత శక్తి యొక్క వాల్యూమ్ సాంద్రతను తీసుకోవడానికి మాకు అనుమతి ఉంది.

జేమ్స్ క్లర్క్ మాక్స్వెల్ ఒకసారి అయస్కాంత శక్తి యొక్క ఘనపరిమాణ సాంద్రత యొక్క వ్యక్తీకరణ నిజమని చూపించాడు సోలనోయిడ్స్ కోసం మాత్రమే కాదు, కానీ సాధారణంగా అయస్కాంత క్షేత్రాలకు కూడా.