चुंबकीय परिपथ: Difference between revisions

Revision as of 00:59, 19 January 2023

चुंबकीय परिपथ, चुंबकीय प्रवाह वाले एक या अधिक बंद लूप मार्गों से बना होता है। प्रवाह सामान्यतः स्थायी चुम्बकों या विद्युत चुम्बकों द्वारा उत्पन्न होता है और चुंबकीय कोर के द्वारा लोहे जैसे लौह चुंबकीय सामग्री से बना होता है, चूंकि रास्ते में हवा का अंतराल या अन्य सामग्री हो सकती है। चुंबकीय परिपथों को कई यंत्रों जैसे बिजली की मोटर, जेनरेटर, ट्रांसफॉर्मर, रिले, उत्तोलक, विद्युत चुम्बक, स्क्विड्स, बिजली की शक्ति नापने का यंत्र तथा चुंबकीय अभिलेखन को कुशलतापूर्वक चुंबकीय क्षेत्रों के लिए प्रयुक्त किया जाता है।

चुंबकीय संतृप्ति चुंबकीय परिपथ में चुंबकीय प्रवाह, चुंबकत्व बल और चुंबकीय अनिच्छा 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 एक 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

घोड़े की नाल चुंबक लोहे की कीपर कम अनिच्छा परिपथ के रूप में होती है।
घोड़े की नाल चुंबक बिना लोहे की कीपर के उच्च अनिच्छा परिपथ के रूप में होती है।
इलेक्ट्रिक मोटर चर अनिच्छा परिपथ के रूप में होती है।
कुछ प्रकार के चुंबकीय कार्ट्रिज चर अनिच्छा परिपथ के रूप में होती है।

चुंबकवाहक बल (एमएमएफ)

जिस तरह से वैद्युतवाहक बल (ईएमएफ) विद्युत परिपथों में विद्युत आवेश की धारा को चलाता है, उसी प्रकार चुंबकत्व बल (एमएमएफ)) चुंबकीय परिपथों के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह 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 ${\mathcal {F}}$ एक बंद लूप के आसपास परिभाषित किया गया जाता है

{\mathcal {F}}=\oint \mathbf {H} \cdot \mathrm {d} \mathbf {l} .

एमएमएफ उस क्षमता का प्रतिनिधित्व करता है जो लूप को पूरा करके काल्पनिक चुंबकीय मोनोपोल प्राप्त करता है। चुंबकीय प्रवाह जो संचालित होता है चुंबकीय आवेश की धारा नहीं है यह केवल एमएमएफ के साथ वही संबंध होता है जो विद्युत धारा का ईएमएफ से है। आगे के वर्णन के लिए नीचे अनिच्छा की सूक्ष्म उत्पत्ति देखें।

चुंबकवाहक बल की इकाई एम्पेयर -टर्न प्रतिवेबर होती है, जो निर्वात में विद्युत प्रवाहकीय सामग्री के सिंगल टर्न लूप में बहने वाले एम्पीयर के स्थिर प्रत्यक्ष विद्युत प्रवाह द्वारा दर्शाया जाता है। 1930 में आईईसी द्वारा स्थापित गिल्बर्ट (जीबी),^[1] चुंबकवाहक बल की सीजीएस इकाई है और एम्पीयर-टर्न की तुलना में थोड़ी छोटी इकाई है।विलियम गिल्बर्ट (खगोलविद) (1544-1603) अंग्रेजी चिकित्सक और प्राकृतिक दार्शनिक के नाम पर पर इस यूनिट का नाम रखा गया है।

{\begin{aligned}1\;{\text{Gb}}&={\frac {10}{4\pi }}\;{\text{At}}\\&\approx 0.795775\;{\text{At}}\end{aligned}}

^[2]

चुंबकवाहक बल की गणना एम्पीयर के नियम का उपयोग करके जल्दी से की जा सकती है। उदाहरण के लिए, चुंबकवाहक बल $F$

[1]

[2]

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 === अनिच्छा ===
 {{Main|अनिच्छा}}
-चुंबकीय प्रतिरोध, या चुंबकीय प्रतिरोध, विद्युत [[ विद्युत नेटवर्क ]] में विद्युत प्रतिरोध के समान है (चूंकि   यह चुंबकीय ऊर्जा को नष्ट नहीं करता है)। जिस प्रकार से एक विद्युत क्षेत्र एक विद्युत प्रवाह को कम से कम प्रतिरोध के पथ का अनुसरण करने का कारण बनता है, एक चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय प्रवाह को कम से कम चुंबकीय अनिच्छा के पथ का अनुसरण करने का कारण बनता है। यह एक [[ अदिश (भौतिकी) ]] है,
+चुंबकीय प्रतिरोध या [[ 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 प्रवाह को कम से कम चुंबकीय अनिच्छा के पथ का अनुसरण करने का कारण बनता है।  यह विद्युत प्रतिरोध के समान  [[अदिश]], व्यापक मात्रा के रूप में होता है।
-गहन और व्यापक गुण # व्यापक गुण, विद्युत प्रतिरोध के समान।
-कुल प्रतिरोध एक निष्क्रिय चुंबकीय परिपथ  में एमएमएफ  के अनुपात और इस परिपथ  में चुंबकीय प्रवाह के बराबर है। एक एसी क्षेत्र में, रिलक्टेंस साइन वेव एमएमएफ और चुंबकीय प्रवाह के लिए आयाम मानों का अनुपात है। (फासर ([[ साइन तरंग ]]ें) देखें)
+कुल प्रतिरोध एक निष्क्रिय चुंबकीय परिपथ  में एमएमएफ  के अनुपात और इस परिपथ  में चुंबकीय प्रवाह के बराबर होता है। एक एसी क्षेत्र में, रिलक्टेंस साइन वेव एमएमएफ और चुंबकीय प्रवाह 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>
-जहाँ  पे <math>\mathcal{R}</math> एम्पीयर-टर्न प्रति वेबर (यूनिट) में अनिच्छा है (एक इकाई जो टर्न प्रति [[ हेनरी (यूनिट) ]] के बराबर है)।
+जहाँ  पे <math>\mathcal{R}</math> एम्पीयर-टर्न प्रति वेबर (यूनिट) में अनिच्छा है ( इकाई जो टर्न प्रति [[ हेनरी (यूनिट) ]] के बराबर है)।
-मैक्सवेल के समीकरणों द्वारा वर्णित चुंबकीय प्रवाह हमेशा एक बंद लूप बनाता है, लेकिन लूप का मार्ग आसपास की सामग्रियों की अनिच्छा पर निर्भर करता है। यह कम से कम अनिच्छा के मार्ग पर केंद्रित है। वायु और निर्वात में उच्च प्रतिबाधा होती है, जबकि आसानी से चुंबकित सामग्री जैसे नरम लोहे में कम अनिच्छा होती है। कम-प्रतिरोध सामग्री में प्रवाह की एकाग्रता मजबूत अस्थायी ध्रुव बनाती है और यांत्रिक बलों का कारण बनती है जो सामग्री को उच्च प्रवाह के क्षेत्रों की ओर ले जाती है, इसलिए यह हमेशा एक आकर्षक बल (पुल) होता है।
+मैक्सवेल के समीकरणों द्वारा वर्णित चुंबकीय प्रवाह हमेशा एक बंद लूप बनाता है, लेकिन लूप का मार्ग आसपास की सामग्रियों की अनिच्छा पर निर्भर करता है। यह कम से कम अनिच्छा के मार्ग पर केंद्रित है। वायु और निर्वात में उच्च प्रतिबाधा होती है, जबकि आसानी से चुंबकित सामग्री जैसे नरम लोहे में कम अनिच्छा होती है। कम प्रतिरोध सामग्री में प्रवाह की एकाग्रता मजबूत अस्थायी ध्रुव बनाती है और यांत्रिक बलों का कारण बनती है जो सामग्री को उच्च प्रवाह के क्षेत्रों की ओर ले जाती है इसलिए यह हमेशा एक आकर्षक बल होता है।
 अनिच्छा के व्युत्क्रम को अनुमेय कहा जाता है।
 <math display="block">\mathcal{P} = \frac{1}{\mathcal{R}}.</math>
-इसकी एसआई व्युत्पन्न इकाई हेनरी (इकाई) है ([[ अधिष्ठापन ]] की इकाई के समान है, चूंकि   दो अवधारणाएं भिन्न  हैं)।
+इसकी एसआई व्युत्पन्न इकाई हेनरी इकाई होती है[[ अधिष्ठापन ]] की इकाई के समान है, चूंकि   दो अवधारणाएं भिन्न  हैं।
 === पारगम्यता और चालकता ===
-चुंबकीय रूप से समान चुंबकीय परिपथ  तत्व की अनिच्छा की गणना इस प्रकार की जा सकती है:
+चुंबकीय रूप से समान चुंबकीय परिपथ  तत्व की अनिच्छा की गणना इस प्रकार की जा सकती है
 <math display="block">\mathcal{R} = \frac{l}{\mu A}.</math>
 जहाँ  पे
-*{{mvar|l}} तत्व की लंबाई है,
+*{{mvar|l}} तत्व की लंबाई है
-*<math>\mu = \mu_r\mu_0</math> सामग्री की पारगम्यता (विद्युत चुंबकत्व) है (<math>\mu_\mathrm{r}</math> सामग्री (आयाम रहित) की सापेक्ष पारगम्यता है, और <math>\mu_0</math> मुक्त स्थान की पारगम्यता है), और
+*<math>\mu = \mu_r\mu_0</math> सामग्री की पारगम्यता विद्युत चुंबकत्व है <math>\mu_\mathrm{r}</math> सामग्री आयाम रहित सापेक्ष पारगम्यता है, और <math>\mu_0</math> मुक्त स्थान की पारगम्यता है
-*{{mvar|A}} परिपथ  का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है।
+*{{mvar|A}} परिपथ  का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र होता है।
-यह सामग्री में विद्युत प्रतिरोध के समीकरण के समान है, जिसमें पारगम्यता चालकता के अनुरूप होती है; पारगम्यता के व्युत्क्रम को चुंबकीय सापेक्षता के रूप में जाना जाता है और प्रतिरोधकता के अनुरूप है। कम पारगम्यता वाले लंबे, पतले ज्यामिति उच्च अनिच्छा की ओर ले जाते हैं। विद्युत परिपथों में कम प्रतिरोध जैसे कम प्रतिरोध को सामान्यतः  पसंद किया जाता है।{{Citation needed|date=August 2009}}
+यह सामग्री 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 अनिच्छा की ओर ले जाते हैं। विद्युत परिपथों में कम प्रतिरोध  की तरह कम अनिच्छा को ही वरीयता दी जाती है।
 === सादृश्य का सारांश ===
-निम्न तालिका विद्युत परिपथ सिद्धांत और चुंबकीय परिपथ सिद्धांत के बीच गणितीय समानता को सारांशित करती है। यह गणितीय सादृश्य है और भौतिक नहीं है। एक ही पंक्ति में वस्तुओं की समान गणितीय भूमिका होती है; दो सिद्धांतों के भौतिकी बहुत भिन्न  हैं। उदाहरण के लिए, धारा विद्युत आवेश का प्रवाह है, जबकि चुंबकीय प्रवाह किसी मात्रा का प्रवाह नहीं है।
+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 प्रवाह किसी मात्रा का प्रवाह नहीं है।
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चुंबकवाहक बल (एमएमएफ)

Magnetic circuits
Part of a series on
Models
Resistance–reluctance model Gyrator–capacitor model
Variables
Magnetomotive force ${\mathcal {F}}$ Magnetic flux $\Phi$
Elements
Permeance Magnetic reluctance ${\mathcal {R}}$ Magnetic impedance $Z_{\mathrm {M} }$ Magnetic inductance $L_{\mathrm {M} }$

v t e