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5 m लंबाई का एक चालक 1.4 wb/m² फ्लक्स घनत्व वाले चुंबकीय क्षेत्र की दिशा से 30° के कोण पर गति करता है। यदि चालक का वेग 40 m/s है, तो उसमें प्रेरित EMF की गणना करें।
140 वोल्ट
100 वोल्ट
1400 वोल्ट
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140 वोल्ट
चुंबकीय क्षेत्र में गतिमान चालक में प्रेरित EMF को गतिक EMF समीकरण द्वारा परिभाषित किया गया है। दिया गया है लंबाई l=5m, चुंबकीय फ्लक्स घनत्व B=1.4Wb/m2, वेग v=40m/s, और कोण θ=30°, तो EMF की गणना e=Blvsinθ का उपयोग करके की जाती है।
फैराडे का विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का नियम (मैक्सवेल के समीकरण)
चुंबकीय क्षेत्र में गतिमान चालक में प्रेरित EMF को गतिक EMF समीकरण द्वारा परिभाषित किया गया है। दिया गया है लंबाई l=5m, चुंबकीय फ्लक्स घनत्व B=1.4Wb/m2, वेग v=40m/s, और कोण θ=30°, तो EMF की गणना e=Blvsinθ का उपयोग करके की जाती है।
e=Blvsinθ — चालक में प्रेरित गतिक EMF
जब कोई चालक चुंबकीय क्षेत्र से होकर गुजरता है, तो चालक के भीतर आवेश वाहकों पर लॉरेंट्ज़ बल कार्य करता है। यह बल आवेश पृथक्करण का कारण बनता है, जिसके परिणामस्वरूप चालक के सिरों पर विभवांतर (EMF) उत्पन्न होता है। इसका परिमाण चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के सापेक्ष वेग सदिश के अभिविन्यास पर निर्भर करता है, जिसे sinθ पद द्वारा दर्शाया जाता है।
अधिकतम EMF तब प्रेरित होता है जब वेग चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत होता है (θ=90°)
यदि चालक चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के समानांतर गति करता है तो कोई EMF प्रेरित नहीं होता है (θ=0°)
प्रेरित EMF की SI इकाई वोल्ट (V) है
यांत्रिक ऊर्जा का विद्युत ऊर्जा में सीधा रूपांतरण
जनरेटर जैसी सभी घूर्णन विद्युत मशीनों के लिए मौलिक सिद्धांत
स्थिर फ्लक्स के लिए सापेक्ष गति की आवश्यकता होती है
यदि चालक ठोस है और लेमिनेटेड नहीं है तो एड़ी धारा (eddy current) हानि की संभावना होती है
DC जनरेटर
विद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटर
गणना: e=1.4×5×40×sin(30°)=1.4×5×40×0.5=140V।
विकल्प B (100V) और विकल्प C (1400V) गलत प्रतिस्थापन या sinθ घटक को छोड़ने के परिणामस्वरूप प्राप्त होते हैं।
A सही है — e=Blvsinθ सूत्र का उपयोग करके गणना की गई EMF ठीक 140V प्राप्त होती है।
हमेशा सत्यापित करें कि दिया गया कोण वेग सदिश और चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के बीच है या नहीं; यदि चालक की लंबाई और क्षेत्र के बीच कोण दिया गया हो, तो इसके बजाय cosθ का उपयोग करें।