பரஸ்பர தூண்டல் மற்றும் அதன் கோட்பாடு என்றால் என்ன

1831 ஆம் ஆண்டில், மைக்கேல் ஃபாரடே கோட்பாட்டை விளக்கினார் மின்காந்த தூண்டல் அறிவியல் பூர்வமாக. தூண்டல் என்ற சொல் என்னவென்றால், அதன் வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்தை எதிர்ப்பதற்கான கடத்தியின் திறன் மற்றும் emf ஐ தூண்டுகிறது. ஃபாரடேயின் தூண்டல் விதிகளிலிருந்து, ஒரு எலக்ட்ரோமோட்டிவ் ஃபோர்ஸ் (ஈ.எம்.எஃப்) அல்லது மின்னழுத்தம் தூண்டப்படுகிறது நடத்துனர் சுற்று வழியாக காந்தப்புலத்தின் மாற்றம் காரணமாக. இந்த செயல்முறை மின்காந்த தூண்டல் எனக் கூறப்படுகிறது. தூண்டப்பட்ட மின்னழுத்தம் மின்னோட்டத்தின் மாற்ற விகிதத்தை எதிர்க்கிறது. இது லென்ஸின் சட்டம் என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் தூண்டப்பட்ட மின்னழுத்தம் மீண்டும் ஈ.எம்.எஃப் என அழைக்கப்படுகிறது. தூண்டல் இரண்டு வகைகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. அவை, சுய தூண்டல் மற்றும் பரஸ்பர தூண்டல். இந்த கட்டுரை இரண்டு சுருள்கள் அல்லது கடத்திகளின் பரஸ்பர தூண்டல் பற்றியது.

பரஸ்பர தூண்டல் என்றால் என்ன?

வரையறை: இரண்டு சுருள்களின் பரஸ்பர தூண்டல் ஒரு சுருளில் உள்ள காந்தப்புலம் காரணமாக தூண்டப்பட்ட emf என வரையறுக்கப்படுகிறது, மற்றொரு சுருளில் மின்னோட்டம் மற்றும் மின்னழுத்த மாற்றத்தை எதிர்க்கிறது. அதாவது இரண்டு சுருள்களும் மாற்றத்தின் காரணமாக காந்தமாக ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன காந்த ஃப்ளக்ஸ். ஒரு சுருளின் காந்தப்புலம் அல்லது பாய்வு மற்றொரு சுருளுடன் இணைகிறது. இதை எம்.

ஒரு சுருளில் பாயும் மின்னோட்டம் காந்தப் பாய்வின் மாற்றத்தால் மற்றொரு சுருளில் மின்னழுத்தத்தைத் தூண்டுகிறது. இரண்டு சுருள்களுடன் இணைக்கப்பட்ட காந்தப் பாய்வின் அளவு பரஸ்பர தூண்டல் மற்றும் தற்போதைய மாற்றத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும்.

பரஸ்பர தூண்டல் கோட்பாடு

அதன் கோட்பாடு மிகவும் எளிமையானது மற்றும் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட சுருள்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் அதைப் புரிந்து கொள்ள முடியும். இதை 18 ஆம் நூற்றாண்டில் ஒரு அமெரிக்க விஞ்ஞானி ஜோசப் ஹென்றி விவரித்தார். இது சுற்றுகளில் பயன்படுத்தப்படும் சுருள் அல்லது கடத்தியின் பண்புகளில் ஒன்றாக குறிப்பிடப்படுகிறது. உடைமை தூண்டல் அதாவது, ஒரு சுருளில் உள்ள மின்னோட்டம் நேரத்துடன் மாறினால், ஈ.எம்.எஃப் மற்றொரு சுருளில் தூண்டுகிறது.

ஆலிவர் ஹெவிசைட் 1886 ஆம் ஆண்டில் தூண்டல் என்ற வார்த்தையை அறிமுகப்படுத்தினார். பரஸ்பர தூண்டலின் சொத்து என்பது பலரின் செயல்பாட்டுக் கொள்கையாகும் மின் கூறுகள் அது காந்தப்புலத்துடன் இயங்கும். எடுத்துக்காட்டாக, மின்மாற்றி பரஸ்பர தூண்டலுக்கு ஒரு அடிப்படை எடுத்துக்காட்டு.

பரஸ்பர தூண்டலின் முக்கிய குறைபாடு என்னவென்றால், ஒரு சுருளின் தூண்டலின் கசிவு மின்காந்த தூண்டலைப் பயன்படுத்தி மற்றொரு சுருளின் செயல்பாட்டைத் தடுக்கலாம். கசிவைக் குறைக்க, மின் திரையிடல் தேவை

சுற்றில் இரண்டு சுருள்களின் நிலைப்பாடு ஒன்றுடன் ஒன்று மற்ற சுருளுடன் இணைக்கும் பரஸ்பர தூண்டலின் அளவை தீர்மானிக்கிறது.

பரஸ்பர தூண்டல் சூத்திரம்

இரண்டு சுருள்களின் சூத்திரம் இவ்வாறு கொடுக்கப்பட்டுள்ளது

எம் = (μ0.μr. N1. N2. A) / L.

எங்கே free0 = இலவச இடத்தின் ஊடுருவல் = 4π10-^{இரண்டு}

iron = மென்மையான இரும்பு மையத்தின் ஊடுருவல்

N1 = சுருள் 1 இன் திருப்பங்கள்

N2 = சுருள் 2 இன் திருப்பங்கள்

மீ = ஒரு குறுக்கு வெட்டு பகுதி^{இரண்டு}

எல் = மீட்டரில் சுருளின் நீளம்

பரஸ்பர தூண்டலின் அலகு

பரஸ்பர தூண்டலின் அலகு கிலோ ஆகும். மீ^{இரண்டு}.எஸ்^{-இரண்டு}.TO^{-இரண்டு}

1Ampere / second மின்னோட்டத்தின் மாற்ற விகிதத்தின் காரணமாக தூண்டலின் அளவு ஒரு வோல்ட்டின் மின்னழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது.

தி பரஸ்பர தூண்டலின் SI அலகு ஹென்றி. இது இரண்டு சுருள்களின் நிகழ்வை விளக்கிய அமெரிக்க விஞ்ஞானி ஜோசப் ஹென்றி என்பவரிடமிருந்து எடுக்கப்பட்டது.

பரஸ்பர தூண்டலின் பரிமாணம்

இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட சுருள்கள் ஒரே காந்தப் பாய்வுடன் காந்தமாக இணைக்கப்படும்போது, ​​ஒரு சுருளில் தூண்டப்படும் மின்னழுத்தம் மற்றொரு சுருளில் மின்னோட்டத்தின் மாற்ற விகிதத்திற்கு விகிதாசாரமாகும். இந்த நிகழ்வு பரஸ்பர தூண்டல் என குறிப்பிடப்படுகிறது.

M = √ (L1L2) = L முதல் இரண்டு சுருள்களுக்கு இடையிலான மொத்த தூண்டல் L ஆக கருதுங்கள்

இதன் பரிமாணத்தை மின்னோட்டத்தின் மாற்ற விகிதத்திற்கான சாத்தியமான வேறுபாட்டின் விகிதமாக வரையறுக்கலாம். என வழங்கப்படுகிறது

M = √L1L2 = L என்பதால்

எல் = € / (dI / dt)

எங்கே € = தூண்டப்பட்ட ஈ.எம்.எஃப் = வேலை முடிந்தது / நேரம் தொடர்பாக மின் கட்டணம் = எம். எல்^{இரண்டு}. டி-^{இரண்டு}/ ஐடி = எம்.எல்^{இரண்டு}.டி -3. நான்^-1அல்லது € = M. L.^{-இரண்டு}. டி -3. அ^-1(நான் = ஏ என்பதால்)

தூண்டலுக்கு,

= LI

எல் = ϕ / எ = (பி.எல்^{இரண்டு}) / TO

எங்கே B = காந்தப்புலம் = (MLT-^{இரண்டு}) / எல்.டி.^-1AT = MT^{-இரண்டு}TO^-1

காந்தப் பாய்வு ϕ = பி.எல்^{இரண்டு}= எம்டி^{-இரண்டு}எல்^{இரண்டு}TO^-1

B மற்றும் of இன் மாற்று மதிப்பு L சூத்திரத்திற்கு மேலே உள்ளது

எல் = எம்டி-^{இரண்டு}எல்^{இரண்டு}.TO^{-இரண்டு}

எல் 1 மற்றும் எல் 2 ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்போது பரஸ்பர தூண்டலின் பரிமாணம் வழங்கப்படுகிறது

எம் = எல் / (டி-^{இரண்டு}எல்^{இரண்டு}.TO^{-இரண்டு})

எம் = எல்.டி.^{இரண்டு}எல்^{இரண்டு}.TO^{-இரண்டு}

வழித்தோன்றல்

பெற செயல்முறை பின்பற்ற பரஸ்பர தூண்டல் வழித்தோன்றல் .

ஒரு சுருளில் தூண்டப்பட்ட ஈ.எம்.எஃப் விகிதம் மற்றும் மற்றொரு சுருளில் மின்னோட்டத்தின் மாற்ற விகிதம் பரஸ்பர தூண்டல் ஆகும்.

கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி எல் 1 மற்றும் எல் 2 ஆகிய இரண்டு சுருள்களைக் கவனியுங்கள்.

இரண்டு சுருள்கள்

எல் 1 இல் உள்ள மின்னோட்டம் நேரத்துடன் மாறும்போது, ​​காந்தப்புலமும் நேரத்துடன் மாறுகிறது மற்றும் இரண்டாவது சுருள் எல் 2 உடன் இணைக்கப்பட்ட காந்தப் பாய்ச்சலை மாற்றுகிறது. இந்த காந்தப் பாய்வு மாற்றத்தின் காரணமாக, முதல் சுருள் எல் 1 இல் ஒரு ஈ.எம்.எஃப் தூண்டப்படுகிறது.

மேலும், முதல் சுருளில் மின்னோட்டத்தின் மாற்ற விகிதம் இரண்டாவது சுருளில் ஈ.எம்.எஃப். எனவே எல் 1 மற்றும் எல் 2 ஆகிய இரண்டு சுருள்களில் ஈ.எம்.எஃப் தூண்டப்படுகிறது.

இது என வழங்கப்படுகிறது

€ = M (dI1 / dt)

M = € / (dI1 / dt). … .. எக் 1

€ = 1 வோல்ட் மற்றும் dI1 / dt = 1Amp எனில், பின்னர்

எம் = 1 ஹென்றி

மேலும்,

ஒரு சுருளில் மின்னோட்டத்தின் மாற்ற விகிதம் முதல் சுருளில் காந்தப் பாய்ச்சலை உருவாக்குகிறது மற்றும் இரண்டாவது சுருளுடன் இணைகிறது. இரண்டாவது சுருளில் ஃபாரடேயின் மின்காந்த தூண்டல் விதிகளிலிருந்து (தூண்டப்பட்ட மின்னழுத்தம் காந்தப் பாய்வு இணைக்கப்பட்ட மாற்ற விகிதத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும்), தூண்டப்பட்ட ஈ.எம்.எஃப் வழங்கப்படுகிறது

€ = M / (dI1 / dt) = d (MI1) / dt… .. Eq 2

€ = N2 (dϕ12 / dt) = d (N2ϕ12) / dt… eq 3

Eq 2 மற்றும் 3 ஐ சமன் செய்வதன் மூலம்

MI1 = N2ϕ12

எம் = (என் 2ϕ12) / ஐ 1 ஹென்றி

எம் = பரஸ்பர தூண்டல்

€ = பரஸ்பர தூண்டல் ஈ.எம்.எஃப்

N2 = முதல் சுருள் எல் 1 இல் திருப்பங்கள் இல்லை

முதல் சுருளில் I1 = மின்னோட்டம்

ϕ12 = இரண்டு சுருள்களில் இணைக்கப்பட்ட காந்தப் பாய்வு.

இரண்டு சுருள்களுக்கு இடையிலான பரஸ்பர தூண்டல் இரண்டாவது சுருள் அல்லது அருகிலுள்ள சுருள் மற்றும் குறுக்குவெட்டின் பரப்பளவு ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது

இரண்டு சுருள்களுக்கு இடையிலான தூரம்.

ஃப்ளக்ஸ் மாற்றத்தின் வீதத்தின் காரணமாக முதல் சுருளில் தூண்டப்பட்ட ஈ.எம்.எஃப்,

E = -M12 (dI1 / dt)

கழித்தல் அடையாளம் ஈ.எம்.எஃப் தூண்டப்படும்போது முதல் சுருளில் மின்னோட்ட மாற்ற விகிதத்திற்கு எதிர்ப்பைக் குறிக்கிறது.

இரண்டு சுருள்களின் பரஸ்பர தூண்டல்

இரண்டு சுருள்களின் பரஸ்பர தூண்டல் ஒரு மென்மையான இரும்பு மையத்தில் வைப்பதன் மூலம் அல்லது இரண்டு சுருள்களின் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கையை அதிகரிப்பதன் மூலம் அதிகரிக்க முடியும். மென்மையான இரும்பு மையத்தில் இறுக்கமாக காயப்படும்போது இரண்டு சுருள்களுக்கு இடையே ஒற்றுமை இணைப்பு உள்ளது. ஃப்ளக்ஸ் கசிவு சிறியதாக இருக்கும்.

இரண்டு சுருள்களுக்கிடையேயான தூரம் குறுகியதாக இருந்தால், முதல் சுருளில் உற்பத்தி செய்யப்படும் காந்தப் பாய்வு இரண்டாவது சுருளின் அனைத்து திருப்பங்களுடனும் தொடர்பு கொள்கிறது, இதன் விளைவாக பெரிய ஈ.எம்.எஃப் மற்றும் பரஸ்பர தூண்டல் ஏற்படுகிறது.

இரண்டு சுருள்களின் பரஸ்பர தூண்டல்

இரண்டு சுருள்களும் ஒருவருக்கொருவர் வேறுபட்ட கோணங்களில் இருந்தால், முதல் சுருளில் தூண்டப்பட்ட காந்தப் பாய்வு இரண்டாவது சுருளில் பலவீனமான அல்லது சிறிய ஈ.எம்.எஃப். எனவே பரஸ்பர தூண்டலும் சிறியதாக இருக்கும்.

ஒருவருக்கொருவர் இரண்டு சுருள்கள்

இதனால் இதன் மதிப்பு முக்கியமாக மென்மையான இரும்பு மையத்தில் இரண்டு சுருள்களின் நிலை மற்றும் இடைவெளியைப் பொறுத்தது. உருவத்தை கவனியுங்கள், இது இரண்டு சுருள்கள் மென்மையான இரும்பு மையத்தின் மேற்புறத்தில் ஒன்றை இறுக்கமாக காயப்படுத்தியிருப்பதைக் காட்டுகிறது.

சுருள்கள் இறுக்கமான காயம்

முதல் சுருளில் மின்னோட்டத்தின் மாற்றம் ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்கி, இரண்டாவது சுருள் வழியாக காந்தக் கோடுகளை கடந்து செல்கிறது, இது பரஸ்பர தூண்டலைக் கணக்கிடப் பயன்படுகிறது.

இரண்டு சுருள்களின் பரஸ்பர தூண்டல் என வழங்கப்படுகிறது

M12 = (N2ϕ12) / I1

M21 = (N1ϕ21) / I2

M12 = முதல் சுருளின் இரண்டாவது சுருளின் பரஸ்பர தூண்டல்

M21 = ஃபிஸ்ட் சுருளுக்கு இரண்டாவது சுருளின் பரஸ்பர தூண்டல்

N2 = இரண்டாவது சுருளின் திருப்பங்கள்

முதல் சுருளின் N1 = திருப்பங்கள்

I1 = முதல் சுருளைச் சுற்றி பாயும் மின்னோட்டம்

I2 = இரண்டாவது சுருளைச் சுற்றி பாயும் மின்னோட்டம்.

எல் 1 மற்றும் எல் 2 உடன் இணைக்கப்பட்ட ஃப்ளக்ஸ் அவற்றைச் சுற்றியுள்ள மின்னோட்டத்திற்கு சமமாக இருந்தால், முதல் சுருளின் இரண்டாவது சுருளின் பரஸ்பர தூண்டல் எம் 21 என வழங்கப்படுகிறது

இரண்டு சுருள்களின் பரஸ்பர தூண்டலை M12 = M21 = M என வரையறுக்கலாம்

எனவே, இரண்டு சுருள்கள் முக்கியமாக இரண்டு சுருள்களுக்கு இடையிலான அளவு, திருப்பங்கள், நிலை மற்றும் இடைவெளியைப் பொறுத்தது.

முதல் சுருளின் சுய தூண்டல்

எல் 1 = (μ0.μr.N1^{இரண்டு}.ஏ) / எல்

இரண்டாவது சுருள்களின் சுய தூண்டல் ஆகும்

எல் 2 = (μ0.μr.N^{இரண்டு}.ஏ) / எல்

மேலே உள்ள இரண்டு சூத்திரங்களை குறுக்கு பெருக்கவும்

இரண்டு சுருள்களின் பரஸ்பர தூண்டல், அவற்றுக்கிடையே உள்ளது

எம்^{இரண்டு}= எல் 1. எல் 2

எம் = √ (எல் 1. எல் 2) ஹென்றி

மேலே உள்ள சமன்பாடு காந்தப் பாய்வு = 0 தருகிறது

எல் 1 மற்றும் எல் 2 க்கு இடையில் 100% காந்த இணைப்பு

இணைப்பு குணகம்

சுருள்களுக்கிடையேயான மொத்த காந்தப் பாய்ச்சலுடன் இரண்டு சுருள்களுடன் இணைக்கப்பட்ட காந்தப் பாய்ச்சலின் பின்னம் இணைப்பு குணகம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் இது ‘கே’ ஆல் குறிக்கப்படுகிறது. இணைப்பு குணகம் திறந்த சுற்றுவட்டத்தின் உண்மையான மின்னழுத்த விகிதத்திற்கான விகிதம் மற்றும் இரு சுருள்களிலும் பெறப்பட்ட காந்தப் பாய்வு விகிதம் என வரையறுக்கப்படுகிறது. ஒரு சுருளின் காந்தப் பாய்வு மற்றொரு சுருளுடன் இணைகிறது என்பதால்.

இணைப்பு குணகம் ஒரு தூண்டியின் தூண்டலைக் குறிப்பிடுகிறது. குணகம் இணைப்பு k = 1 என்றால், இரண்டு சுருள்களும் இறுக்கமாக இணைக்கப்படுகின்றன. எனவே, ஒரு சுருளின் காந்தப் பாய்வின் அனைத்து வரிகளும் மற்றொரு சுருளின் அனைத்து திருப்பங்களையும் வெட்டுகின்றன. எனவே பரஸ்பர தூண்டல் என்பது இரண்டு சுருள்களின் தனிப்பட்ட தூண்டல்களின் வடிவியல் சராசரி ஆகும்.
இரண்டு சுருள்களின் தூண்டல்கள் ஒரே மாதிரியாக இருந்தால் (எல் 1 = எல் 2), இரண்டு சுருள்களுக்கு இடையிலான பரஸ்பர தூண்டல் ஒற்றை சுருளின் தூண்டலுக்கு சமம். அதாவது,

எம் = √ (எல் 1. எல் 2) = எல்

எல் = ஒரு சுருளின் தூண்டல்.

சுருள்களுக்கு இடையில் இணைக்கும் காரணி

சுருள்களுக்கு இடையிலான இணைப்பு காரணி 0 மற்றும் 1 என குறிப்பிடப்படலாம்

இணைக்கும் காரணி 1 எனில், சுருள்களுக்கு இடையில் தூண்டல் இணைப்பு இல்லை.

இணைப்பு காரணி 0 எனில், சுருள்களுக்கு இடையில் அதிகபட்சம் அல்லது முழு தூண்டல் இணைப்பு உள்ளது.

தூண்டல் இணைப்பு 0 மற்றும் 1 இல் குறிப்பிடப்படுகிறது, ஆனால் சதவீதங்களில் இல்லை.

உதாரணமாக, k = 1 என்றால், இரண்டு சுருள்களும் சரியாக இணைக்கப்படுகின்றன

K> 0.5 என்றால், இரண்டு சுருள்களும் இறுக்கமாக இணைக்கப்படுகின்றன

என்றால் கே<0.5, then the two coils are coupled loosely.

இரண்டு சுருள்களுக்கு இடையிலான குணக இணைப்பு காரணியைக் கண்டுபிடிக்க, பின்வரும் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்த வேண்டும்,

கே = எம் / √ (எல் 1. எல் 2)

எம் = கே. (எல் 1. எல் 2)

எல் 1 = முதல் சுருளின் தூண்டல்

எல் 2 = இரண்டாவது சுருளின் தூண்டல்

எம் = பரஸ்பர தூண்டல்

கே = இணைப்பு காரணி

பயன்பாடுகள்

தி பரஸ்பர தூண்டலின் பயன்பாடுகள் உள்ளன,

• மின்மாற்றி
• எலக்ட்ரிக் மோட்டார்ஸ்
• ஜெனரேட்டர்கள்
• பிற மின் சாதனங்கள், அவை காந்தப்புலத்துடன் செயல்படுகின்றன.
• எடி நீரோட்டங்களின் கணக்கீட்டில் பயன்படுத்தப்படுகிறது
• டிஜிட்டல் சிக்னல் செயலாக்கம்

இவ்வாறு இது எல்லாம் பரஸ்பர தூண்டலின் கண்ணோட்டம் - வரையறை, சூத்திரம், அலகு, வழித்தோன்றல், இணைப்பு காரணி, குணக இணைப்பு மற்றும் பயன்பாடுகள். உங்களுக்கான கேள்வி இங்கே, இரண்டு சுருள்களுக்கு இடையில் பரஸ்பர தூண்டலின் குறைபாடு என்ன?