ফ্যারাডের আবেশ সূত্র
কোনো তারের লুপের ভেতর দিয়ে যাওয়া চৌম্বক ক্ষেত্র বদলালে এটি লুপে একটি ভোল্টেজ তৈরি করে — কোনো ব্যাটারি লাগানো না থাকলেও। ক্ষেত্র যত দ্রুত বদলাবেন, তত বড় ভোল্টেজ পাবেন; জেনারেটর এভাবেই গতিকে বিদ্যুতে রূপান্তর করে।
সূত্র
ε = −ΔΦ / Δt
- ε — আবেশিত তড়িৎচালক বল (V): লুপে সৃষ্ট ভোল্টেজ
- Φ — চৌম্বক ফ্লাক্স (Wb): লুপের ভেতর দিয়ে যাওয়া চৌম্বক ক্ষেত্রের পরিমাণ
- t — সময় (s): ফ্লাক্সের পরিবর্তন কত সময় নেয়
সমাধান করা উদাহরণ
একটি লুপের ভেতর দিয়ে চৌম্বক ফ্লাক্স 3 সেকেন্ডে 6 ওয়েবার কমে। এতে কত ভোল্টেজ আবেশিত হয়?
- ΔΦ = 6 Wb
- Δt = 3 s
- ε = −ΔΦ / Δt
- ε = −(6 Wb) / (3 s)
ε = −2 V
নিজেকে পরীক্ষা করুন
ফ্লাক্স এখনও 6 ওয়েবার বদলায়, কিন্তু 3-এর বদলে মাত্র 2 সেকেন্ডে। আবেশিত ভোল্টেজের মান এখন কত?
- 2 V
- সঠিক উত্তর: 3 V
- 12 V
ঠিক! দ্রুততর পরিবর্তন মানে বেশি বিভব: 6 Wb ÷ 2 s = 3 V।
লেনজের সূত্র অনুযায়ী, বদলানো ফ্লাক্স যে প্রবাহ আবেশ সৃষ্টি করে সেই প্রবাহ নিজের চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে যা…
- সঠিক উত্তর: ফ্লাক্সের পরিবর্তনের বিরুদ্ধে কাজ করে
- ফ্লাক্সের পরিবর্তনের সাথে মিলে
- ফ্লাক্সে কোনো প্রভাব ফেলে না
ঠিক এমন — আবেশিত প্রবাহ সবসময় যে পরিবর্তন তাকে জন্ম দিয়েছে তার বিরুদ্ধে লড়ে, এজন্যই সূত্রে ঋণাত্মক চিহ্ন।
যেখানে এটি দেখবেন
পৃথিবীর প্রতিটি বিদ্যুৎকেন্দ্র এই সূত্রেরই শিল্প-মাপের রূপ: ঘূর্ণায়মান চুম্বক কুণ্ডলীর ভেতর দিয়ে বদলানো ফ্লাক্স বয়ে নিয়ে যায়, আর বেরিয়ে আসে সেই ভোল্টেজ যা আপনার দেয়ালের সকেট পর্যন্ত পৌঁছায়। সাইকেলের ডায়নামো হলো এর পকেট-সংস্করণ — আপনার প্যাডেল চালানোয় একটি চুম্বক ঘোরে, আর বর্তনীতে কোনো ব্যাটারি ছাড়াই হেডলাইট জ্বলে ওঠে।
সাধারণ ভুল
মূল কথাটি হলো পরিবর্তন: লুপের ভেতর দিয়ে যাওয়া বিশাল কিন্তু একেবারে স্থির চৌম্বক ক্ষেত্র কিছুই আবেশ করে না — কেবল বদলানো ফ্লাক্সই ভোল্টেজ তৈরি করে, ε = −ΔΦ / Δt। তারপর, এটি একটি হার, পরিমাণ নয়: একই 6 Wb পরিবর্তন 3 s-এর বদলে 2 s-এ করলে ভোল্টেজ 2 V থেকে বেড়ে 3 V হয়ে যায়। আর ঋণাত্মক চিহ্নটি লেনজের সূত্র — আবেশিত প্রবাহ সবসময় যে পরিবর্তন তাকে জন্ম দিয়েছে তার বিরুদ্ধে যায়, বিনামূল্যে কোনো কিছু মেনে নিতে রাজি নয়।
এটি কীভাবে সংযুক্ত
এতে সেই জোড় পূর্ণ হয় যেটি লরেঞ্জ বল শুরু করেছিল: ক্ষেত্র আধানকে ঠেলে, আর এখন বদলানো ক্ষেত্র সেই ভোল্টেজগুলো তৈরি করে যা আধানকে চালু করে দেয় — কোনো ব্যাটারি ছাড়াই। লেনজের বিরোধী ঠেলা আসলে শক্তি সংরক্ষণ সূত্রেরই কথা বলা, আর এরপরের AC অনুনাদ পাঠটি দেখায় কী ঘটে যখন এই আবেশিত ভোল্টেজ ওঠানামায় চালিত একটি বর্তনীতে একটি ধারকের সঙ্গে মেলে।