ઇન્ડક્ટન્સ શું છે
ઇન્ડક્ટન્સને ઇલેક્ટ્રિક સર્કિટનું આદર્શ તત્વ કહેવામાં આવે છે જેમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રની ઊર્જા સંગ્રહિત થાય છે. વિદ્યુત ક્ષેત્ર ઊર્જાનો સંગ્રહ અથવા વિદ્યુત ઊર્જાનું અન્ય પ્રકારની ઊર્જામાં રૂપાંતર તેમાં થતું નથી.
આદર્શ તત્વની સૌથી નજીકની વસ્તુ - ઇન્ડક્ટન્સ - ઇલેક્ટ્રિક સર્કિટનું વાસ્તવિક તત્વ છે - પ્રેરક કોઇલ.
ઇન્ડક્ટન્સથી વિપરીત, ઇન્ડક્ટન્સ કોઇલ ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડની ઉર્જાનો પણ સંગ્રહ કરે છે અને ઇલેક્ટ્રિક એનર્જીને અન્ય પ્રકારની ઊર્જામાં, ખાસ કરીને ગરમીમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
જથ્થાત્મક રીતે, ચુંબકીય ક્ષેત્રની ઊર્જા સંગ્રહિત કરવા માટે ઇલેક્ટ્રિક સર્કિટના વાસ્તવિક અને આદર્શ તત્વોની ક્ષમતા ઇન્ડક્ટન્સ નામના પરિમાણ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.
આમ, "ઇન્ડક્ટન્સ" શબ્દનો ઉપયોગ વિદ્યુત સર્કિટના આદર્શ તત્વના નામ તરીકે, પરિમાણના નામ તરીકે થાય છે જે આ તત્વના ગુણધર્મોને જથ્થાત્મક રીતે દર્શાવે છે, અને ઇન્ડક્ટિવ કોઇલના મુખ્ય પરિમાણના નામ તરીકે.
ચોખા. 1. ઇન્ડક્ટન્સનું પરંપરાગત ગ્રાફિકલ નોટેશન
ઇન્ડક્ટિવ કોઇલમાં વોલ્ટેજ અને વર્તમાન વચ્ચેનો સંબંધ નક્કી થાય છે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનનો કાયદો, જેમાંથી તે અનુસરે છે કે જ્યારે ઇન્ડક્ટિવ કોઇલમાં પ્રવેશતો ચુંબકીય પ્રવાહ બદલાય છે, ત્યારે તેમાં ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ e પ્રેરિત થાય છે, જે કોઇલના પ્રવાહ જોડાણના ફેરફારના દરના પ્રમાણસર હોય છે ψ અને એવી રીતે નિર્દેશિત થાય છે કે પ્રવાહને કારણે તે ચુંબકીય પ્રવાહમાં થતા ફેરફારને અટકાવે છે:
e = — dψ / તા
કોઇલનું પ્રવાહ જોડાણ તેના વ્યક્તિગત વળાંકમાં પ્રવેશતા ચુંબકીય પ્રવાહના બીજગણિત સરવાળા જેટલું છે:
જ્યાં N એ કોઇલના વળાંકોની સંખ્યા છે.
કોઇલના દરેક વળાંકમાં પ્રવેશતા ચુંબકીય પ્રવાહ F, સામાન્ય કિસ્સામાં, બે ઘટકો સમાવી શકે છે: સ્વ-ઇન્ડક્શન Fsi માટે ચુંબકીય પ્રવાહ અને બાહ્ય ક્ષેત્રો Fvp નો ચુંબકીય પ્રવાહ: F — Fsi + Fvp.
પ્રથમ ઘટક કોઇલમાંથી વહેતા પ્રવાહને કારણે થતો ચુંબકીય પ્રવાહ છે, બીજો ચુંબકીય ક્ષેત્રો દ્વારા નિર્ધારિત કરવામાં આવે છે જેનું અસ્તિત્વ કોઇલમાં રહેલા વર્તમાન સાથે અસંબંધિત છે - પૃથ્વીનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર, અન્ય કોઇલના ચુંબકીય ક્ષેત્રો અને કાયમી ચુંબક… જો ચુંબકીય પ્રવાહનો બીજો ઘટક અન્ય કોઇલના ચુંબકીય ક્ષેત્રને કારણે થાય છે, તો તેને મ્યુચ્યુઅલ ઇન્ડક્શનનો ચુંબકીય પ્રવાહ કહેવામાં આવે છે.
કોઇલ ફ્લક્સ ψ, તેમજ ચુંબકીય પ્રવાહ Φ, બે ઘટકોના સરવાળા તરીકે રજૂ કરી શકાય છે: સ્વ-ઇન્ડક્શન ફ્લક્સ લિન્કેજ ψsi અને એક્સટર્નલ ફિલ્ડ ફ્લક્સ લિન્કેજ ψvp
ψ= ψsi + ψvp
e = esi + dvp,
અહીં eu એ સ્વ-ઇન્ડક્શનનું EMF છે, evp એ બાહ્ય ક્ષેત્રોનું EMF છે.
જો પ્રેરક કોઇલની બહારના ક્ષેત્રોના ચુંબકીય પ્રવાહ શૂન્યના બરાબર હોય અને માત્ર સ્વ-પ્રેરિત પ્રવાહ કોઇલમાં પ્રવેશ કરે, તો માત્ર સ્વ-ઇન્ડક્શનનું EMF.
ઇન્ડક્ટન્સ ફ્લક્સ સંબંધ કોઇલમાંથી વહેતા પ્રવાહ પર આધાર રાખે છે. આ અવલંબન, જેને વેબર કહેવામાં આવે છે - ઇન્ડક્ટિવ કોઇલની એમ્પીયર લાક્ષણિકતા, સામાન્ય રીતે બિન-રેખીય પાત્ર ધરાવે છે (ફિગ. 2, વળાંક 1).
ચોક્કસ કિસ્સામાં, ઉદાહરણ તરીકે, ચુંબકીય કોર વિના કોઇલ માટે, આ અવલંબન રેખીય હોઈ શકે છે (ફિગ. 2, વળાંક 2).
ચોખા. 2. ઇન્ડક્ટિવ કોઇલના વેબર-એમ્પીયરની લાક્ષણિકતાઓ: 1 — બિન-રેખીય, 2 — રેખીય.
SI એકમોમાં, ઇન્ડક્ટન્સ હેન્રીઝ (H) માં દર્શાવવામાં આવે છે.
સર્કિટનું વિશ્લેષણ કરતી વખતે, કોઇલમાં પ્રેરિત ઇએમએફનું મૂલ્ય સામાન્ય રીતે ધ્યાનમાં લેવામાં આવતું નથી, પરંતુ તેના ટર્મિનલ્સ પરનું વોલ્ટેજ, જેની હકારાત્મક દિશા વર્તમાનની સકારાત્મક દિશા સાથે સુસંગત થવા માટે પસંદ કરવામાં આવે છે:
વિદ્યુત સર્કિટનું એક આદર્શ તત્વ - ઇન્ડક્ટન્સ - ઇન્ડક્ટિવ કોઇલના સરળ મોડેલ તરીકે જોઈ શકાય છે, જે ચુંબકીય ક્ષેત્રની ઊર્જા સંગ્રહિત કરવાની કોઇલની ક્ષમતાને પ્રતિબિંબિત કરે છે.
રેખીય ઇન્ડક્ટન્સ માટે, તેના ટર્મિનલ્સમાં વોલ્ટેજ વર્તમાનના ફેરફારના દરના પ્રમાણસર છે. જ્યારે પ્રત્યક્ષ પ્રવાહ ઇન્ડક્ટન્સમાંથી વહે છે, ત્યારે તેના ટર્મિનલ્સમાં વોલ્ટેજ શૂન્ય હોય છે, તેથી પ્રત્યક્ષ પ્રવાહ માટે ઇન્ડક્ટન્સનો પ્રતિકાર શૂન્ય હોય છે.