ఫారడే ప్రేరణ నియమం

వైర్ లూప్ గుండా ప్రయాణించే అయస్కాంత క్షేత్రం మారినప్పుడు, అది ఆ లూప్‌లో వోల్టేజ్‌ను సృష్టిస్తుంది — బ్యాటరీ అనుసంధానించకున్నా. క్షేత్రాన్ని వేగంగా మార్చితే, పెద్ద వోల్టేజ్ వస్తుంది; చలనాన్ని విద్యుత్‌గా మార్చడం జనరేటర్లు ఇలానే చేస్తాయి.

సూత్రం

ε = −ΔΦ / Δt

ε — ప్రేరిత emf (V): లూప్‌లో సృష్టించబడిన వోల్టేజ్
Φ — అయస్కాంత అభివాహం (Wb): లూప్ గుండా ప్రయాణించే అయస్కాంత క్షేత్రపు పరిమాణం
t — కాలం (s): అభివాహ మార్పుకు పట్టే కాలం

సాల్వ్ చేసిన ఉదాహరణ

ఒక లూప్ గుండా అయస్కాంత అభివాహం 3 సెకన్లలో 6 వేబర్లు పడిపోయింది. ఇది ఏ వోల్టేజ్‌ను ప్రేరేపిస్తుంది?

ΔΦ = 6 Wb
Δt = 3 s

ε = −ΔΦ / Δt
ε = −(6 Wb) / (3 s)

ε = −2 V

మీను మీరు పరీక్షించుకోండి

అభివాహం ఇంకా 6 వేబర్లే మారుతుంది, కానీ ఇప్పుడు అది 3 బదులు కేవలం 2 సెకన్లలో జరుగుతుంది. ఇప్పుడు ప్రేరిత వోల్టేజ్ పరిమాణం ఎంత?

2 V
సరైన సమాధానం: 3 V
12 V

సరిగ్గా చెప్పారు! వేగవంతమైన మార్పు అంటే ఎక్కువ వోల్టేజ్: 6 Wb ÷ 2 s = 3 V.

లెన్జ్ నియమం ప్రకారం, మారుతున్న అభివాహం ప్రేరేపించే ప్రవాహం తన స్వంత అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తుంది, అది…

సరైన సమాధానం: అభివాహ మార్పును వ్యతిరేకిస్తుంది
అభివాహ మార్పును అనుసరిస్తుంది
అభివాహంపై ఎలాంటి ప్రభావం చేయదు

ఖచ్చితంగా — ప్రేరిత ప్రవాహం ఎప్పుడూ దాన్ని కలిగించిన మార్పుకు వ్యతిరేకంగా పోరాడుతుంది, అందుకే సూత్రంలో ఋణ గుర్తు ఉంటుంది.

ఇక్కడ ఇది ఎక్కడ కనిపిస్తుంది

భూమిపై ప్రతి విద్యుత్ కేంద్రం ఈ నియమమే పారిశ్రామిక స్థాయిలో: తిరిగే అయస్కాంతాలు కాయిల్‌ల గుండా మారే అభివాహాన్ని ఊపుతాయి, బయటకు వచ్చే వోల్టేజ్ మీ గోడ సాకెట్‌ను చేరుతుంది. సైకిల్ డైనమో జేబు ఎడిషన్ — మీ పెడలింగ్ అయస్కాంతాన్ని తిప్పుతుంది, వలయంలో బ్యాటరీ లేకున్నా హెడ్‌లైట్ వెలుగుతుంది.

సాధారణ తప్పులు

అత్యంత ముఖ్యమైన విషయం మార్పు: పెద్దదైన, పూర్తిగా స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రం లూప్‌లో ఏమీ ప్రేరేపించదు — మారుతున్న అభివాహం మాత్రమే వోల్టేజ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ε = −ΔΦ / Δt. అప్పుడు అది పరిమాణం కాదు, రేటు: అదే 6 Wb మార్పు 3 s బదులు 2 s లో జరిగితే వోల్టేజ్ 2 V నుండి 3 V కు పెరుగుతుంది. ఋణ గుర్తు అనేది లెన్జ్ నియమం — ప్రేరిత ప్రవాహం ఎప్పుడూ దాన్ని కలిగించిన మార్పును వ్యతిరేకిస్తుంది, ఉచిత భోజనాన్ని నిరాకరిస్తూ.

ఇది ఎలా అనుసంధానమవుతుంది

ఇది లోరెంజ్ బలం మొదలుపెట్టి జతను పూర్తి చేస్తుంది: క్షేత్రాలు ఆవేశాలను నెట్టాయి, ఇప్పుడు మారుతున్న క్షేత్రాలు ఆవేశాలను కదిలించే వోల్టేజ్‌లను సృష్టిస్తాయి — బ్యాటరీ అవసరం లేదు. లెన్జ్ వ్యతిరేక నెట్టడం అనేది శక్తి సంరక్షణ మాట్లాడడం, తర్వాతి AC అనునాదం అనేది ఈ ప్రేరిత వోల్టేజ్ ముందుకు వెనుకకూ నడిపించే వలయంలోని సంధారకాన్ని కలిసినప్పుడు జరిగేది.