जब एसी करंट को एक कुंडला में पारित किया जाता है तो क्या होता है? यह कैसे बचता है जलन से

जब एक प्रत्यावर्ती धारा किसी कुंडले से गुजरती है, तो निम्नलिखित स्थितियाँ होती हैं:

I. विद्युत चुंबकीय प्रभाव

1. चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन

 जब प्रत्यावर्ती धारा किसी कुंडले से गुजरती है, तो कुंडले के चारों ओर एक प्रत्यावर्ती चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है। इस चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता धारा के परिवर्तन के साथ बदलती है।

उदाहरण के लिए, एक विद्युत चुंबक में, जब प्रत्यावर्ती धारा किसी कुंडले से गुजरती है, तो एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है जो चुंबकीय द्रव्यों को आकर्षित करता है। इस चुंबकीय क्षेत्र की दिशा और तीव्रता प्रत्यावर्ती धारा की दिशा और मात्रा के परिवर्तन के साथ बदलती है।

2. उत्प्रेरित विद्युत विभव

फैराडे के विद्युत चुंबकीय प्रेरण के नियम के अनुसार, एक बदलता चुंबकीय क्षेत्र कुंडले में एक उत्प्रेरित विद्युत विभव उत्पन्न करता है। इस उत्प्रेरित विद्युत विभव की दिशा धारा के परिवर्तन की दिशा के विपरीत होती है और इसे स्व-प्रेरित विद्युत विभव कहा जाता है।

उदाहरण के लिए, जब प्रत्यावर्ती धारा बढ़ती है, तो स्व-प्रेरित विद्युत विभव धारा के बढ़ने को रोकता है; जब प्रत्यावर्ती धारा घटती है, तो स्व-प्रेरित विद्युत विभव धारा के घटने को रोकता है। यह स्व-प्रेरण घटना प्रत्यावर्ती धारा परिपथों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। उदाहरण के लिए, प्रेरक तत्वों का उपयोग फिल्टरिंग और धारा सीमित करने के लिए किया जा सकता है।

II. ऊर्जा का नुकसान

1. प्रतिरोध का नुकसान

कुंडले में स्वयं कुछ प्रतिरोध होता है। जब प्रत्यावर्ती धारा कुंडले से गुजरती है, तो प्रतिरोध पर ऊर्जा का नुकसान होता है, जो गर्मी के रूप में प्रकट होता है।

उदाहरण के लिए, यदि कुंडले का प्रतिरोध R है और उससे गुजरने वाली प्रत्यावर्ती धारा I है, तो कुंडले का ऊर्जा नुकसान P=I2R होगा। यदि धारा बड़ी हो या कुंडले का प्रतिरोध बड़ा हो, तो ऊर्जा का नुकसान बढ़ेगा, जिससे कुंडले का तापमान बढ़ेगा।

2. विक्षेप धारा का नुकसान

प्रत्यावर्ती चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव से कुंडले के चालक में विक्षेप धाराएँ उत्पन्न होती हैं। विक्षेप धाराएँ चालक में ऊर्जा का नुकसान उत्पन्न करती हैं, जो गर्मी के रूप में प्रकट होता है।

उदाहरण के लिए, एक ट्रांसफॉर्मर के लोहे के केंद्र में, प्रत्यावर्ती चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव से विक्षेप धारा का नुकसान होता है। विक्षेप धारा के नुकसान को कम करने के लिए, ट्रांसफॉर्मर के लोहे के केंद्र में अन्यायित ढांचा उपयोग किया जाता है, जो विक्षेप धाराओं के पथ प्रतिरोध को बढ़ाता है और विक्षेप धाराओं की मात्रा को कम करता है।

III. जलन से बचने के तरीके

1. उपयुक्त कुंडले के पैरामीटरों का चयन

व्यावहारिक अनुप्रयोगों की आवश्यकताओं के अनुसार, चक्करों की संख्या, तार का व्यास, और अवरोधन सामग्री जैसे उपयुक्त कुंडले के पैरामीटरों का चयन करें। कुंडले के चक्करों की संख्या को बढ़ाने से इंडक्टेंस की मात्रा बढ़ती है, लेकिन यह प्रतिरोध और आयतन को भी बढ़ाता है; बड़े व्यास का तार चुनने से प्रतिरोध कम होता है, लेकिन यह लागत और आयतन को बढ़ाता है।

उदाहरण के लिए, एक प्रेरक फिल्टर के डिजाइन के दौरान, इनपुट और आउटपुट वोल्टेज, धारा, और आवृत्ति जैसे पैरामीटरों के अनुसार उपयुक्त कुंडले के पैरामीटरों का चयन किया जाना चाहिए, ताकि फिल्टरिंग की आवश्यकताएँ पूरी हों और कुंडले की जलन और जल जाने से बचा जा सके।

2. गर्मी निकासी के उपायों को मजबूत करें

कुंडले का तापमान कम करने के लिए, गर्मी निकासी के उपायों को मजबूत किया जा सकता है, जैसे हीट सिंक, वायु संचालन छेद, पंख, आदि। हीट सिंक कुंडले और हवा के बीच संपर्क क्षेत्र को बढ़ाता है और गर्मी निकासी की दक्षता में सुधार करता है; वायु संचालन छेद वायु परिपथ को बढ़ाता है और कुंडले से उत्पन्न गर्मी को ले जाता है; पंख वायु प्रवाह को बलपूर्वक बढ़ाता है और गर्मी निकासी की गति को तेज करता है।

उदाहरण के लिए, एक उच्च शक्ति वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरण में, कुंडले को आमतौर पर एक हीट सिंक पर लगाया जाता है और वायु संचालन छेद या पंख के द्वारा ठंडा किया जाता है। यह कुंडले का तापमान कम करने और जलन से बचने में प्रभावी होता है।

3. धारा और वोल्टेज को नियंत्रित करें

अत्यधिक धारा या अत्यधिक वोल्टेज को पारित न करें। उचित सुरक्षा तत्वों जैसे फ्यूज, सर्किट ब्रेकर, और वोल्टेज रेगुलेटर का उपयोग करके धारा और वोल्टेज की मात्रा को सीमित किया जा सकता है।

उदाहरण के लिए, एक पावर सप्लाई परिपथ में, कुंडले की अत्यधिक धारा के कारण जलन से बचने के लिए परिपथ में एक फ्यूज लगाया जा सकता है। जब धारा फ्यूज की निर्धारित धारा से अधिक हो जाती है, तो फ्यूज फट जाता है और परिपथ को काट देता है, जिससे कुंडले और अन्य तत्वों की सुरक्षा होती है।

4. नियमित जाँच और रखरखाव

कुंडले की बाहरी स्थिति, तापमान, अवरोधन क्षमता, आदि की नियमित जाँच करें, और समय पर संभावित समस्याओं का पता लगाएं और उनका समाधान करें। यदि कुंडले पर अत्यधिक गर्मी, रंग बदलना, असामान्य गंध, आदि दिखाई देता है, तो तुरंत इसका उपयोग बंद करें और जाँच और मरम्मत करें।

उदाहरण के लिए, एक लंबे समय तक संचालित होने वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरण में, कुंडले की नियमित जाँच और रखरखाव की आवश्यकता होती है, धूल और अपशिष्ट सामग्री को साफ किया जाना चाहिए, अवरोधन की स्थिति की जाँच की जानी चाहिए, और कुंडले का प्रतिरोध और इंडक्टेंस मापा जाना चाहिए। यह कुंडले की समस्याओं को समय पर पता लगाने और उनके संबंध में उचित उपाय लेने में मदद करता है, जिससे जलन से बचा जा सकता है।

सारांश में, जब प्रत्यावर्ती धारा किसी कुंडले से गुजरती है, तो कुंडले से चुंबकीय क्षेत्र, उत्प्रेरित विद्युत विभव, और ऊर्जा का नुकसान होता है। कुंडले की जलन से बचने के लिए, उपयुक्त कुंडले के पैरामीटरों का चयन किया जा सकता है, गर्मी निकासी के उपायों को मजबूत किया जा सकता है, धारा और वोल्टेज को नियंत्रित किया जा सकता है, और नियमित जाँच और रखरखाव किया जा सकता है।