चुंबकीय परिपथ: Difference between revisions
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[[चुंबकीय]] परिपथ | [[चुंबकीय]] परिपथ एक या अधिक बंद लूप वाले मार्गों से बना होता है। जिसमें चुंबकीय फ्लक्स होता है। यह फ्लक्स सामान्यतः किसी स्थायी चुम्बकों या [[ विद्युत |विद्युत]] चुम्बक द्वारा उत्पन्न किया जाता है। और इन मार्गों में स्थित [[लौह चुंबकीय]] पदार्थों के कारण फ्लक्स इन मार्गों में ही सीमित रहता है तथा मार्ग के बाहर फ्लक्स की मात्रा नगण्य ही रहती है। चुंबकीय परिपथों को कई यंत्रों जैसे [[ बिजली की मोटर |विद्युत की मोटर]], [[जेनरेटर]], [[ट्रांसफॉर्मर]], [[रिले]], उत्तोलक, विद्युत चुम्बक, स्क्विड्स, [[ बिजली की शक्ति नापने का यंत्र |विद्युत शक्ति नापने का यंत्र]] तथा [[ चुंबकीय क्षेत्र |चुंबकीय अभिलेखन]] को कुशलतापूर्वक चुंबकीय क्षेत्रों के लिए प्रयुक्त किया जाता है। | ||
[[ चुंबकीय | [[असंतृप्त चुंबकीय]] परिपथ में चुंबकीय फ्लक्स, चुंबकवाहक बल और चुंबकीय प्रतिष्टम्भ के बीच के संबंध को हॉपकिन्सन के नियम द्वारा वर्णित किया जा सकता है, जो विद्युत परिपथ में ओम के नियम के लिए स्पष्ट समानता रखता है जिसके परिणामस्वरूप चुंबकीय परिपथ के गुणों के बीच पत्राचार होता है। इस अवधारणा का उपयोग करके विद्युत परिपथों के लिए विकसित विधियों और प्रौद्योगिकी का उपयोग करके ट्रांसफार्मर जैसे जटिल उपकरणों के चुंबकीय क्षेत्र को जल्दी से हल किया जा सकता है। | ||
चुंबकीय परिपथ के कुछ उदाहरण इस प्रकार है | चुंबकीय परिपथ के कुछ उदाहरण इस प्रकार है | ||
* [[ घोड़े की नाल |घोड़े की नाल]] चुंबक लोहे की कीपर कम | * [[ घोड़े की नाल |घोड़े की नाल]] चुंबक लोहे की कीपर कम प्रतिष्टम्भ परिपथ के रूप में होती है। | ||
* घोड़े की नाल चुंबक लोहे की कीपर के उच्च | * घोड़े की नाल चुंबक लोहे की कीपर के उच्च प्रतिष्टम्भ परिपथ के रूप में होती है। | ||
* इलेक्ट्रिक मोटर चर | * इलेक्ट्रिक मोटर चर प्रतिष्टम्भ परिपथ के रूप में होती है। | ||
* कुछ प्रकार के [[ चुंबकीय कारतूस |चुंबकीय कार्ट्रिज]] चर | * कुछ प्रकार के [[ चुंबकीय कारतूस |चुंबकीय कार्ट्रिज]] चर प्रतिष्टम्भ परिपथ के रूप में होती है। | ||
== चुंबकवाहक बल (एमएमएफ) == | == चुंबकवाहक बल (एमएमएफ) == | ||
{{main| चुंबकवाहक बल}} | {{main| चुंबकवाहक बल}} | ||
जिस तरह से [[ वैद्युतवाहक बल |वैद्युतवाहक बल]] (ईएमएफ) विद्युत परिपथों में विद्युत आवेश की धारा को चलाता है, उसी प्रकार चुंबकत्व बल (एमएमएफ)) चुंबकीय परिपथों के माध्यम से चुंबकीय | जिस तरह से [[ वैद्युतवाहक बल |वैद्युतवाहक बल]] (ईएमएफ) विद्युत परिपथों में विद्युत आवेश की धारा को चलाता है, उसी प्रकार चुंबकत्व बल (एमएमएफ)) चुंबकीय परिपथों के माध्यम से चुंबकीय फ्लक्स को 'संचालित' करता है। चूंकि चुंबकवाहक बल एक नाम है क्योंकि यह कोई बल नहीं है और न ही कोई गतिमान है। इसे केवल एमएमएफ कहना उचित होगा। विद्युत वाहक बल की परिभाषा के अनुरूप, चुंबकवाहक बल <math>\mathcal{F}</math> एक बंद लूप के आसपास परिभाषित किया गया जाता है | ||
:<math>\mathcal{F} = \oint \mathbf{H} \cdot \mathrm{d}\mathbf{l}.</math> | :<math>\mathcal{F} = \oint \mathbf{H} \cdot \mathrm{d}\mathbf{l}.</math> | ||
एमएमएफ उस क्षमता का प्रतिनिधित्व करता है जो लूप को पूरा करके काल्पनिक [[ चुंबकीय मोनोपोल |चुंबकीय मोनोपोल]] प्राप्त करता है। चुंबकीय | एमएमएफ उस क्षमता का प्रतिनिधित्व करता है जो लूप को पूरा करके काल्पनिक [[ चुंबकीय मोनोपोल |चुंबकीय मोनोपोल]] प्राप्त करता है। चुंबकीय फ्लक्स जो संचालित चुंबकीय आवेश की धारा नहीं है यह केवल एमएमएफ के साथ संबंध होता है विद्युत धारा का ईएमएफ से संबंध आगे के वर्णन के लिए प्रतिष्टम्भ की सूक्ष्म उत्पत्ति को दर्शाता है। | ||
चुंबकवाहक बल की इकाई [[ एम्पेयर |एम्पेयर]] टर्न प्रतिवेबर होती है, जो [[ खालीपन |निर्वात]] में [[ विद्युत प्रवाह |विद्युत]] [[प्रवाहकीय]] | चुंबकवाहक बल की इकाई [[ एम्पेयर |एम्पेयर]] टर्न प्रतिवेबर होती है, जो [[ खालीपन |निर्वात]] में [[ विद्युत प्रवाह |विद्युत]] [[प्रवाहकीय]] पदार्थों के सिंगल टर्न लूप में बहने वाले एम्पीयर के स्थिर प्रत्यक्ष विद्युत प्रवाह द्वारा दर्शाया जाता है। 1930 में आईईसी द्वारा स्थापित गिल्बर्ट (जीबी),<ref>{{Cite web|url=http://www.iec.ch/about/history/overview/|title=International Electrotechnical Commission}}</ref> चुंबकवाहक बल की [[ सीजीएस |सीजीएस]] इकाई एम्पीयर-टर्न की तुलना में थोड़ी छोटी इकाई है। (1544-1603) शताब्दी में[[ विलियम गिल्बर्ट (खगोलविद) | विलियम गिल्बर्ट (खगोलविद)]] अंग्रेजी चिकित्सक और प्राकृतिक दार्शनिक के नाम पर पर इस यूनिट का नाम रखा गया है। | ||
:<math>\begin{align} | :<math>\begin{align} | ||
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जहाँ N फेरों की संख्या है और I कुण्डली में धारा है। प्रयोग में इस समीकरण का उपयोग [[प्रेरक]] के एमएमएफ के लिए किया जाता है जिसमें N प्रेरक कॉइल की वाइंडिंग संख्या के रूप में होती है। | जहाँ N फेरों की संख्या है और I कुण्डली में धारा है। प्रयोग में इस समीकरण का उपयोग [[प्रेरक]] के एमएमएफ के लिए किया जाता है जिसमें N प्रेरक कॉइल की वाइंडिंग संख्या के रूप में होती है। | ||
== चुंबकीय | == चुंबकीय फ्लक्स == | ||
{{Main|चुंबकीय प्रवाह}} | {{Main|चुंबकीय प्रवाह}} | ||
प्रणाली के एमएमएफ ड्राइव चुंबकीय घटकों के माध्यम से चुंबकीय | प्रणाली के एमएमएफ ड्राइव चुंबकीय घटकों के माध्यम से चुंबकीय फ्लक्स को 'संचालित' करता है। चुंबकीय घटक के माध्यम से चुंबकीय फ्लक्स उस घटक के क्रॉस धारा के क्षेत्र से गुजरने वाले [[चुंबकीय क्षेत्र]] रेखाओं की संख्या के समानुपाती होता है। यह उसकी शुद्ध संख्या है, अर्थात एक दिशा में गुजरने वाली संख्या, दूसरी दिशा में गुजरने वाली संख्या को घटाती है। चुंबकीय क्षेत्र सदिश 'B' की दिशा परिभाषा के अनुसार चुम्बक के भीतर चुंबक के दक्षिण से उत्तरी ध्रुव की ओर होती है और मैदान के बाहर रेखाएँ उत्तर से दक्षिण की ओर जाती हैं। | ||
चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के लंबवत क्षेत्र तत्व के माध्यम से प्रवाह चुंबकीय क्षेत्र और क्षेत्र तत्व के उत्पाद द्वारा दिया जाता है। और सामान्यतः चुंबकीय | चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के लंबवत क्षेत्र तत्व के माध्यम से प्रवाह चुंबकीय क्षेत्र और क्षेत्र तत्व के उत्पाद द्वारा दिया जाता है। और सामान्यतः चुंबकीय फ्लक्स Φ को चुंबकीय क्षेत्र और क्षेत्र के अदिश उत्पाद द्वारा परिभाषित किया जाता है। मात्रात्मक रूप से सतह S के माध्यम से चुंबकीय फ्लक्स को सतह के क्षेत्र में चुंबकीय क्षेत्र के [[ अभिन्न |अभिन्न]] अंग के रूप में परिभाषित किया गया है | ||
:<math>\Phi_m = \iint_S \mathbf{B} \cdot \mathrm{d}\mathbf S.</math> | :<math>\Phi_m = \iint_S \mathbf{B} \cdot \mathrm{d}\mathbf S.</math> | ||
एक चुंबकीय घटक के लिए चुंबकीय | एक चुंबकीय घटक के लिए चुंबकीय फ्लक्स Φ की गणना करने के लिए उपयोग किया जाने वाला क्षेत्र ''S'' सामान्यतः घटक के क्रॉस क्षेत्र के रूप में चुना जाता है। | ||
चुंबकीय | चुंबकीय फ्लक्स की माप की एसआई इकाई व्युत्पन्न इकाइयों में[[ वेबर (इकाई) | वेबर]] वोल्ट-सेकंड [[ और |और]] चुंबकीय फ्लक्स घनत्व या चुंबकीय प्रेरण की इकाई {{mvar|B}} वेबर प्रति वर्ग मीटर या [[ टेस्ला (यूनिट) |टेस्ला (यूनिट)]] है। | ||
== परिपथ मॉडल == | == परिपथ मॉडल == | ||
चुंबकीय परिपथ को प्रस्तुत करने का सबसे सामान्य तरीका प्रतिरोध | चुंबकीय परिपथ को प्रस्तुत करने का सबसे सामान्य तरीका प्रतिरोध प्रतिष्टम्भ का नमूना है, जो विद्युत और चुंबकीय परिपथ के बीच एक समानता बनाता है। यह मॉडल उन प्रणालियों के लिए अच्छा है जिनमें केवल चुंबकीय घटक होते हैं, परंतु ऐसी प्रणाली के प्रतिरूपण में विद्युत और चुंबकीय दोनों प्रकार के भाग होते हैं, इसमें गंभीर कमियां होती हैं। यह विद्युत और चुंबकीय डोमेन के बीच विद्युत और ऊर्जा प्रवाह को उचित रूप से मॉडल नहीं करता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि विद्युत प्रतिरोध ऊर्जा को नष्ट करता है जबकि चुंबकीय प्रतिष्टम्भ से इसे संग्रहीत करता है और बाद में इसे वापस लौटा देती है। एक वैकल्पिक मॉडल जो ऊर्जा प्रवाह को सही ढंग से मॉडल करता है वह जाइरेटर संधारित्र मॉडल के रूप में होते है। | ||
== प्रतिरोध | == प्रतिरोध प्रतिष्टम्भ मॉडल == | ||
चुंबकीय परिपथ के लिए प्रतिरोध | चुंबकीय परिपथ के लिए प्रतिरोध प्रतिष्टम्भ मॉडल एक [[ गांठ-तत्व मॉडल |स्थानीकृत तत्व मॉडल]] के रूप में होता है जो विद्युत प्रतिरोध को चुंबकीय प्रतिष्टम्भ के अनुरूप बनाता है। | ||
=== हॉपकिन्सन का नियम === | === हॉपकिन्सन का नियम === | ||
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जहाँ R उस पदार्थ का विद्युत प्रतिरोध है। चुंबकीय परिपथों में प्रयुक्त ओम के नियम का एक प्रतिरूप है। इस नियम को अधिकांशतः [[ जॉन हॉपकिंसन |जॉन हॉपकिंसन]] के बाद 'हॉपकिंसन का नियम कहा जाता है, लेकिन वास्तव में इसे 1873 में [[ हेनरी ऑगस्टस रोलैंड |हेनरी ऑगस्टस रोलैंड]] द्वारा तैयार किया गया था।<ref>Rowland H., Phil. Mag. (4), vol. 46, 1873, p. 140.</ref> यह दिखाता है की<ref>{{Cite web |url=http://www.ginerdelosrios.org/pizarra/electronica/nemesio/pizarra_neme/simuladores/parametros_magneticos.swf |title=Magnetism (flash)}}</ref><ref>{{cite book |title= EMC Analysis Methods and Computational Models |last=Tesche |first=Fredrick | author2=Michel Ianoz |author3=Torbjörn Karlsson |year= 1997| publisher= Wiley-IEEE|isbn=0-471-15573-X|pages=513 }}</ref> | जहाँ R उस पदार्थ का विद्युत प्रतिरोध है। चुंबकीय परिपथों में प्रयुक्त ओम के नियम का एक प्रतिरूप है। इस नियम को अधिकांशतः [[ जॉन हॉपकिंसन |जॉन हॉपकिंसन]] के बाद 'हॉपकिंसन का नियम कहा जाता है, लेकिन वास्तव में इसे 1873 में [[ हेनरी ऑगस्टस रोलैंड |हेनरी ऑगस्टस रोलैंड]] द्वारा तैयार किया गया था।<ref>Rowland H., Phil. Mag. (4), vol. 46, 1873, p. 140.</ref> यह दिखाता है की<ref>{{Cite web |url=http://www.ginerdelosrios.org/pizarra/electronica/nemesio/pizarra_neme/simuladores/parametros_magneticos.swf |title=Magnetism (flash)}}</ref><ref>{{cite book |title= EMC Analysis Methods and Computational Models |last=Tesche |first=Fredrick | author2=Michel Ianoz |author3=Torbjörn Karlsson |year= 1997| publisher= Wiley-IEEE|isbn=0-471-15573-X|pages=513 }}</ref> | ||
<math display="block">\mathcal{F}=\Phi \mathcal{R}.</math> | <math display="block">\mathcal{F}=\Phi \mathcal{R}.</math> | ||
जहाँ पे <math>\mathcal{F}</math> एक चुंबकीय तत्व में चुंबकत्व बल (एमएमएफ) के रूप में होता है, <math>\Phi</math> चुंबकीय तत्व के माध्यम से चुंबकीय | जहाँ पे <math>\mathcal{F}</math> एक चुंबकीय तत्व में चुंबकत्व बल (एमएमएफ) के रूप में होता है, <math>\Phi</math> चुंबकीय तत्व के माध्यम से चुंबकीय फ्लक्स है, और <math>\mathcal{R}</math> उस तत्व की चुंबकीय प्रतिष्टम्भ है। यह बाद में दिखाया गया है कि यह संबंध ''H'' क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र ''बी'', ''बी''=''μH'' के बीच अनुभवजन्य संबंध के कारण होता है, जहां ''μ'' पदार्थों की [[पारगम्यता]] (विद्युत चुंबकत्व) के रूप में होती है। ओम के नियम की भांति हॉपकिंसन के नियम की व्याख्या या तो एक अनुभवजन्य समीकरण के रूप में की जा सकती है जो कुछ सामग्रियों के लिए काम करता है यह प्रतिष्टम्भ की परिभाषा के रूप में काम कर सकता है। | ||
मॉडलिंग शक्ति और ऊर्जा प्रवाह के संदर्भ में हॉपकिंसन का नियम ओम के नियम के साथ एक सही सादृश्य नहीं है। विशेष रूप से, चुंबकीय | मॉडलिंग शक्ति और ऊर्जा प्रवाह के संदर्भ में हॉपकिंसन का नियम ओम के नियम के साथ एक सही सादृश्य नहीं है। विशेष रूप से, चुंबकीय प्रतिष्टम्भ से संबंधित कोई शक्ति अपव्यय नहीं होती है जैसे विद्युत प्रतिरोध में अपव्यय होता है। चुंबकीय प्रतिरोध जो इस संबंध में विद्युत प्रतिरोध का एक वास्तविक सादृश्य को चुंबकत्व बल के अनुपात और चुंबकीय फ्लक्स के परिवर्तन की दर के रूप में परिभाषित किया जाता है। यहाँ विद्युत प्रवाह के लिए चुंबकीय फ्लक्स के परिवर्तन की दर स्थायी होती है और ओम का नियम सादृश्य बन जाता है, | ||
<math display="block">\mathcal{F}=\frac {d \Phi}{dt} R_\mathrm{m},</math> | <math display="block">\mathcal{F}=\frac {d \Phi}{dt} R_\mathrm{m},</math> | ||
जहाँ पे <math>R_\mathrm{m}</math> चुंबकीय प्रतिरोध के रूप में होता है। यह संबंध विद्युत-चुंबकीय सादृश्य का भाग है जिसे [[ गाइरेटर-संधारित्र मॉडल |गाइरेटर-संधारित्र मॉडल]] कहा जाता है और इसका उद्देश्य | जहाँ पे <math>R_\mathrm{m}</math> चुंबकीय प्रतिरोध के रूप में होता है। यह संबंध विद्युत-चुंबकीय सादृश्य का भाग है जिसे [[ गाइरेटर-संधारित्र मॉडल |गाइरेटर-संधारित्र मॉडल]] कहा जाता है और इसका उद्देश्य प्रतिष्टम्भ मॉडल की कमियों को दूर करना होता है। गाइरेटर संधारित्र मॉडल संगत समानता के एक व्यापक समूह का हिस्सा है जो एकाधिक ऊर्जा डोमेन पर प्रणालियों के मॉडल के लिए उपयोग किया जाता है.। | ||
=== | === प्रतिष्टम्भ === | ||
{{Main|अनिच्छा}} | {{Main|अनिच्छा}} | ||
चुंबकीय प्रतिरोध या [[ विद्युत नेटवर्क |विद्युत नेटवर्क]] में विद्युत प्रतिरोध के समान होते है चूंकि यह चुंबकीय ऊर्जा को नष्ट नहीं करता है। जिस प्रकार से विद्युत क्षेत्र विद्युत प्रवाह को कम से कम प्रतिरोध के पथ का अनुसरण करने का कारण बनता है, एक चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय | चुंबकीय प्रतिरोध या [[ विद्युत नेटवर्क |विद्युत नेटवर्क]] में विद्युत प्रतिरोध के समान होते है चूंकि यह चुंबकीय ऊर्जा को नष्ट नहीं करता है। जिस प्रकार से विद्युत क्षेत्र विद्युत प्रवाह को कम से कम प्रतिरोध के पथ का अनुसरण करने का कारण बनता है, एक चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय फ्लक्स को कम से कम चुंबकीय प्रतिष्टम्भ के पथ का अनुसरण करने का कारण बनता है। यह विद्युत प्रतिरोध के समान [[अदिश]], व्यापक मात्रा के रूप में होता है। | ||
कुल प्रतिरोध एक निष्क्रिय चुंबकीय परिपथ में एमएमएफ के अनुपात और इस परिपथ में चुंबकीय | कुल प्रतिरोध एक निष्क्रिय चुंबकीय परिपथ में एमएमएफ के अनुपात और इस परिपथ में चुंबकीय फ्लक्स के बराबर होता है। एक एसी क्षेत्र में, रिलक्टेंस साइन वेव एमएमएफ और चुंबकीय फ्लक्स के लिए आयाम मानों का अनुपात होता है। फासर को इस प्रकार दर्शाया गया है | ||
परिभाषा को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है | परिभाषा को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है | ||
<math display="block">\mathcal{R} = \frac{\mathcal{F}}{\Phi},</math> | <math display="block">\mathcal{R} = \frac{\mathcal{F}}{\Phi},</math> | ||
जहाँ पे <math>\mathcal{R}</math> एम्पीयर-टर्न प्रति वेबर (यूनिट) में | जहाँ पे <math>\mathcal{R}</math> एम्पीयर-टर्न प्रति वेबर (यूनिट) में प्रतिष्टम्भ है ( इकाई जो टर्न प्रति [[ हेनरी (यूनिट) |हेनरी (यूनिट)]] के बराबर है)। | ||
मैक्सवेल के समीकरणों द्वारा वर्णित चुंबकीय | मैक्सवेल के समीकरणों द्वारा वर्णित चुंबकीय फ्लक्स हमेशा एक बंद लूप बनाता है, लेकिन लूप का मार्ग आसपास की सामग्रियों की प्रतिष्टम्भ पर निर्भर करता है। यह कम से कम प्रतिष्टम्भ के मार्ग पर केंद्रित है। वायु और निर्वात में उच्च प्रतिबाधा होती है, जबकि आसानी से चुंबकित पदार्थों जैसे नरम लोहे में कम प्रतिष्टम्भ होती है। कम प्रतिरोध पदार्थों में प्रवाह की एकाग्रता मजबूत अस्थायी ध्रुव बनाती है और यांत्रिक बलों का कारण बनती है जो पदार्थों को उच्च प्रवाह के क्षेत्रों की ओर ले जाती है इसलिए यह हमेशा एक आकर्षक बल होता है। | ||
प्रतिष्टम्भ के व्युत्क्रम को अनुमेय कहा जाता है। | |||
<math display="block">\mathcal{P} = \frac{1}{\mathcal{R}}.</math> | <math display="block">\mathcal{P} = \frac{1}{\mathcal{R}}.</math> | ||
इसकी एसआई व्युत्पन्न इकाई हेनरी इकाई होती है[[ अधिष्ठापन | अधिष्ठापन]] की इकाई के समान है, चूंकि दो अवधारणाएं भिन्न हैं। | इसकी एसआई व्युत्पन्न इकाई हेनरी इकाई होती है[[ अधिष्ठापन | अधिष्ठापन]] की इकाई के समान है, चूंकि दो अवधारणाएं भिन्न हैं। | ||
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=== पारगम्यता और चालकता === | === पारगम्यता और चालकता === | ||
चुंबकीय रूप से समान चुंबकीय परिपथ तत्व की | चुंबकीय रूप से समान चुंबकीय परिपथ तत्व की प्रतिष्टम्भ की गणना इस प्रकार की जा सकती है | ||
<math display="block">\mathcal{R} = \frac{l}{\mu A}.</math> | <math display="block">\mathcal{R} = \frac{l}{\mu A}.</math> | ||
जहाँ पे | जहाँ पे | ||
*{{mvar|l}} तत्व की लंबाई है | *{{mvar|l}} तत्व की लंबाई है | ||
*<math>\mu = \mu_r\mu_0</math> | *<math>\mu = \mu_r\mu_0</math> पदार्थों की पारगम्यता विद्युत चुंबकत्व है <math>\mu_\mathrm{r}</math> पदार्थों आयाम रहित सापेक्ष पारगम्यता है, और <math>\mu_0</math> मुक्त स्थान की पारगम्यता है | ||
*{{mvar|A}} परिपथ का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र होता है। | *{{mvar|A}} परिपथ का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र होता है। | ||
यह | यह पदार्थों में विद्युत प्रतिरोध के समीकरण के समान होता है, जिसमें पारगम्यता चालकता के अनुरूप होती है पारगम्यता के व्युत्क्रम को चुंबकीय सापेक्षता के रूप में जाना जाता है तथा यह प्रतिरोधकता के अनुरूप होता है। कम पारगम्यता वाले लंबे पतले ज्यामिति उच्च प्रतिष्टम्भ की ओर ले जाते हैं। विद्युत परिपथों में कम प्रतिरोध की तरह कम प्रतिष्टम्भ को ही वरीयता दी जाती है। | ||
=== सादृश्य का सारांश === | === सादृश्य का सारांश === | ||
निम्न तालिका विद्युत परिपथ सिद्धांत और चुंबकीय परिपथ सिद्धांत के बीच गणितीय समानता को सारांशित करती है। यह गणितीय सादृश्य के रूप में होता है और यह भौतिक नहीं है। एक ही पंक्ति में वस्तुओं की समान गणितीय भूमिका होती है जो दो सिद्धांतों के भौतिकी भिन्न रूप में होता है। उदाहरण के लिए, धारा विद्युत आवेश का प्रवाह है, जबकि चुंबकीय | निम्न तालिका विद्युत परिपथ सिद्धांत और चुंबकीय परिपथ सिद्धांत के बीच गणितीय समानता को सारांशित करती है। यह गणितीय सादृश्य के रूप में होता है और यह भौतिक नहीं है। एक ही पंक्ति में वस्तुओं की समान गणितीय भूमिका होती है जो दो सिद्धांतों के भौतिकी भिन्न रूप में होता है। उदाहरण के लिए, धारा विद्युत आवेश का प्रवाह है, जबकि चुंबकीय फ्लक्स किसी मात्रा का प्रवाह नहीं है। | ||
{| class="wikitable" | {| class="wikitable" | ||
|+ | |+ 'मैग्नेटिक सर्किट' और इलेक्ट्रिकल सर्किट के बीच समानता | ||
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| Hopkinson's law or Rowland's law|| <math>\mathcal{F} = \Phi \mathcal{R}_m</math>|| [[ampere-turn|एम्पीयर-टर्न]] || || [[Ohm's law|ओम नियम]] || <math>\mathcal{E} = IR</math> || | | Hopkinson's law or Rowland's law|| <math>\mathcal{F} = \Phi \mathcal{R}_m</math>|| [[ampere-turn|एम्पीयर-टर्न]] || || [[Ohm's law|ओम नियम]] || <math>\mathcal{E} = IR</math> || | ||
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| | | [[Reluctance|प्रतिष्टम्भ]] || <math>\mathcal{R}_\mathrm{m}</math>|| 1/[[Henry (unit)|हेनरी]] || || [[Electrical resistance|प्रतिरोधक क्षमता]] || ''R'' || [[ohm|ओम]] | ||
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| [[Permeance|व्याप्ति]]|| <math>\mathcal{P} = \frac{1}{\mathcal{R}_\mathrm{m}}</math> || [[Henry (unit)|हेनरी]] || || [[Electric current|विद्युत]] [[Electric conductance|चालकता]] || ''G'' = 1/''R'' || [[1/ओम = म्हो = सीमेंस]] | | [[Permeance|व्याप्ति]]|| <math>\mathcal{P} = \frac{1}{\mathcal{R}_\mathrm{m}}</math> || [[Henry (unit)|हेनरी]] || || [[Electric current|विद्युत]] [[Electric conductance|चालकता]] || ''G'' = 1/''R'' || [[1/ओम = म्हो = सीमेंस]] | ||
| Line 111: | Line 111: | ||
| बी और एच के बीच संबंध || <math>\mathbf{B} = \mu \mathbf{H}</math> || || || सूक्ष्मदर्शीय [[Ohm's law|ओम नियम]]|| <math>\mathbf{J} = \sigma \mathbf{E} </math> || | | बी और एच के बीच संबंध || <math>\mathbf{B} = \mu \mathbf{H}</math> || || || सूक्ष्मदर्शीय [[Ohm's law|ओम नियम]]|| <math>\mathbf{J} = \sigma \mathbf{E} </math> || | ||
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| चुंबकीय | | चुंबकीय फ्लक्स घनत्व '''''B''''' || '''''B''''' || [[tesla (unit)|टेस्ला]] || || [[Current density|वर्तमान घनत्व]] || '''''J''''' || [[एम्पीयर / वर्ग मीटर]] | ||
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| [[Permeability (electromagnetism)|भेद्यता]] || ''μ'' || [[हेनरी/मीटर]]|| || [[Electrical conductivity|विद्युत् चालकता]] || ''σ'' || [[सीमेंस / मीटर]] | | [[Permeability (electromagnetism)|भेद्यता]] || ''μ'' || [[हेनरी/मीटर]]|| || [[Electrical conductivity|विद्युत् चालकता]] || ''σ'' || [[सीमेंस / मीटर]] | ||
|} | |} | ||
=== समानता की सीमाएं === | === समानता की सीमाएं === | ||
प्रतिरोध- | प्रतिरोध- प्रतिष्टम्भ मॉडल की सीमाएँ हैं। हॉपकिंसन के नियम और ओम के नियम के बीच समानता के कारण इलेक्ट्रिक और चुंबकीय परिपथ केवल सतही रूप से समान होते हैं। चुंबकीय परिपथ में महत्वपूर्ण अंतर होते हैं जिन्हें उनके निर्माण में ध्यान में रखा जाना चाहिए | ||
* विद्युत धाराएँ कणों (इलेक्ट्रॉनों) के प्रवाह का प्रतिनिधित्व करती हैं और [[ शक्ति (भौतिकी) |शक्ति (भौतिकी)]] को ले जाती हैं, जिनमें से कुछ या सभी को प्रतिरोधों में गर्मी के रूप में फैलाया जाता है। चुंबकीय क्षेत्र किसी भी चीज के प्रवाह का प्रतिनिधित्व नहीं करते हैं, और | * विद्युत धाराएँ कणों (इलेक्ट्रॉनों) के प्रवाह का प्रतिनिधित्व करती हैं और [[ शक्ति (भौतिकी) |शक्ति (भौतिकी)]] को ले जाती हैं, जिनमें से कुछ या सभी को प्रतिरोधों में गर्मी के रूप में फैलाया जाता है। चुंबकीय क्षेत्र किसी भी चीज के प्रवाह का प्रतिनिधित्व नहीं करते हैं, और प्रतिष्टम्भ में कोई शक्ति नष्ट नहीं होती है। | ||
* विशिष्ट विद्युत परिपथों में धारा बहुत कम रिसाव के साथ परिपथ तक ही सीमित होती है। चुंबकीय परिपथ में सभी चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय परिपथ तक ही सीमित नहीं होते हैं क्योंकि चुंबकीय पारगम्यता | * विशिष्ट विद्युत परिपथों में धारा बहुत कम रिसाव के साथ परिपथ तक ही सीमित होती है। चुंबकीय परिपथ में सभी चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय परिपथ तक ही सीमित नहीं होते हैं क्योंकि चुंबकीय पारगम्यता पदार्थों के बाहर भी उपलब्ध होती है ([[ वैक्यूम पारगम्यता | वैक्यूम पारगम्यता]] देखें)। इस प्रकार, चुंबकीय कोर के बाहर समतल में महत्वपूर्ण [[ रिसाव प्रवाह |रिसाव प्रवाह]] हो सकता है, जिसे ध्यान में रखा जाना चाहिए लेकिन गणना करना अधिकांशतः मुश्किल होता है। | ||
* सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि चुंबकीय परिपथ अरैखिक होते हैं चुंबकीय परिपथ में प्रतिरोध स्थिर नहीं होता है क्योंकि प्रतिरोध होता है लेकिन चुंबकीय क्षेत्र के आधार पर भिन्न होता है। उच्च चुंबकीय | * सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि चुंबकीय परिपथ अरैखिक होते हैं चुंबकीय परिपथ में प्रतिरोध स्थिर नहीं होता है क्योंकि प्रतिरोध होता है लेकिन चुंबकीय क्षेत्र के आधार पर भिन्न होता है। उच्च चुंबकीय फ्लक्स पर चुंबकीय परिपथ [[ संतृप्ति (चुंबकीय) |संतृप्ति (चुंबकीय)]] के कोर के लिए उपयोग की जाने वाली [[ फेरोमैग्नेटिक सामग्री |लौह-चुंबकीय]] पदार्थों , चुंबकीय फ्लक्स की वृद्धि को सीमित करती है, इसलिए इस स्तर से ऊपर प्रतिष्टम्भ तेजी से बढ़ जाती है। इसके अतिरिक्त लौह-चुंबकीय पदार्थों [[ हिस्टैरिसीस |हिस्टैरिसीस]] से असंतुष्ट होती है, इसलिए उनमें प्रवाह न केवल तात्कालिक एमएमएफ पर अपितु एमएमएफ के इतिहास पर भी निर्भर करता है। चुंबकीय फ्लक्स के स्रोत को बंद करने के बाद लौह-चुंबकीय सामग्रियों में अवशेष चुंबकत्व छोड़ दिया जाता है, जिससे कोई एमएमएफ वाला प्रवाह नहीं होता है। | ||
=== परिपथ कानून === | === परिपथ कानू | ||