قانون لنز در القاء الکترومغناطیسی: تعریف و فرمول
لینز کی قانون کیا ہے؟
لینز کا الکٹرومیگنیٹک القاء کا قانون بتاتا ہے کہ ایک میں تبدیل ہونے والے میگنیٹک فیلڈ (جیسے فاراڈے کا الکٹرومیگنیٹک القاء کا قانون) سے پیدا ہونے والے دھات کے ذریعے القاء ہونے والے کرنٹ کی سمت ایسا ہوتی ہے کہ اس کے ذریعے بننے والے میگنیٹک فیلڈ القاء ہونے والے کرنٹ مخالفت کرتا ہے اس کو پیدا کرنے والے ابتدائی تبدیل ہونے والے میگنیٹک فیلڈ کے خلاف۔ کرنٹ کی سمت کو فلمنگ کا دائیں ہاتھ کا قاعدہ سے دیا جاتا ہے۔
یہ پہلے سمجھنے میں مشکل ہو سکتا ہے—تو ایک مثال کا مسئلہ دیکھتے ہیں۔
یاد رکھیں کہ جب کرنٹ کو میگنیٹک فیلڈ سے القاء کیا جاتا ہے، تو القاء ہونے والے کرنٹ کی طرف سے بننے والا میگنیٹک فیلڈ اپنا میگنیٹک فیلڈ بناتا ہے۔
یہ میگنیٹک فیلڈ ہمیشہ ایسا ہوتا ہے کہ یہ مخالفت کرتا ہے اس کو پیدا کرنے والے میگنیٹک فیلڈ کے خلاف۔
نیچے دی گئی مثال میں، اگر میگنیٹک فیلڈ "B" بڑھ رہا ہے – جیسے (1) میں دکھایا گیا ہے – تو القاء ہونے والے میگنیٹک فیلڈ کی طرف سے اس کے خلاف عمل کیا جائے گا۔
جب میگنیٹک فیلڈ "B" کم ہو رہا ہے – جیسے (2) میں دکھایا گیا ہے – تو القاء ہونے والے میگنیٹک فیلڈ کی طرف سے دوبارہ اس کے خلاف عمل کیا جائے گا۔ لیکن اب 'مخالفت' کا مطلب یہ ہے کہ یہ فیلڈ کو بڑھانے کی کوشش کرے گا – کیونکہ یہ کم ہونے والے تبدیلی کی شرح کے خلاف عمل کر رہا ہے۔
لینز کا قانون فاراڈے کے القاء کے قانون پر مبنی ہے۔ فاراڈے کا قانون ہمیں بتاتا ہے کہ تبدیل ہونے والے میگنیٹک فیلڈ کو کسی کنڈکٹر میں کرنٹ القاء کرے گا۔
لینز کا قانون ہمیں القاء ہونے والے کرنٹ کی سمت بتاتا ہے، جو مخالفت کرتا ہے اس کو پیدا کرنے والے ابتدائی تبدیل ہونے والے میگنیٹک فیلڈ کے خلاف۔ یہ فاراڈے کے قانون کے فارمولے میں منفی نشان ('–') سے ظاہر کیا گیا ہے۔
میگنیٹک فیلڈ کی تبدیلی کو کسی کوائل کے قریب یا دور کر کے میگنیٹ کو منتقل کرنے سے یا کوائل کو میگنیٹک فیلڈ میں داخل یا باہر کر کے کیا جا سکتا ہے۔
دوسرا کہنا ہے کہ مدار میں القاء ہونے والے EMF کی مقدار میں تبدیلی کی شرح کے تناسب میں ہوتی ہے۔
لینز کا قانون کا فارمولا
لینز کا قانون بتاتا ہے کہ جب EMF کسی میگنیٹک فلکس کی تبدیلی کے ذریعے فاراڈے کے قانون کے مطابق پیدا ہوتا ہے، تو القاء ہونے والے EMF کی قطبیت ایسی ہوتی ہے کہ یہ القاء ہونے والے کرنٹ کو پیدا کرتی ہے جس کا میگنیٹک فیلڈ ابتدائی تبدیل ہونے والے میگنیٹک فیلڈ کے خلاف عمل کرتا ہے جس نے اسے پیدا کیا۔
فاراڈے کے الکٹرومیگنیٹک القاء کے قانون میں استعمال کیے جانے والے منفی نشان کو لینز کے قانون کے ذریعے ظاہر کیا جاتا ہے کہ القاء ہونے والے EMF (ε) اور میگنیٹک فلکس (δΦB) کے درمیان مخالف نشان ہوتا ہے۔ لینز کا قانون کا فارمولا نیچے دکھایا گیا ہے:
جہاں:
ε = القاء ہونے والا EMF
δΦB = میگنیٹک فلکس میں تبدیلی
N = کوائل کے دورانوں کی تعداد
لینز کا قانون اور توانائی کی تحفظ
توانائی کی تحفظ کے مطابق، لینز کے قانون کے ذریعے القاء ہونے والے کرنٹ کی سمت میگنیٹک فیلڈ کے خلاف ہونی چاہئے جس نے اسے پیدا کیا۔ حقیقت میں، لینز کا قانون توانائی کی تحفظ کے قانون کا نتیجہ ہے۔
کیوں؟ اگر یہ صحت نہیں ہوتا تو ہم کیا حاصل کرتے ہیں۔
اگر القاء ہونے والے کرنٹ سے بننے والے میگنیٹک فیلڈ کی سمت اس کو پیدا کرنے والے فیلڈ کی سمت کی ہو تو، یہ دو میگنیٹک فیلڈ مل کر ایک بڑا میگنیٹک فیلڈ بنائیں گے۔
یہ مل کر بننے والا بڑا میگنیٹک فیلڈ کنڈکٹر میں ایک دوگنا کرنٹ القاء کرے گا جس کی شدت ابتدائی القاء ہونے والے کرنٹ کی دوگنا ہوگی۔
اور یہ دوگنا کرنٹ ایک اور میگنیٹک فیلڈ بنائے گا جس کی شدت اور زیادہ ہوگی۔ اور اسی طرح۔
لہذا ہم دیکھ سکتے ہیں کہ اگر لینز کا قانون نہ ہوتا تو القاء ہونے والے کرنٹ کو پیدا کرنے والے میگنیٹک فیلڈ کی سمت میں مخالفت کرنے کی ضرورت نہ ہوتی تو ہم ایک غیر محدود مثبت فیڈ بک لوپ کو پیدا کر سکتے تھے، جس سے توانائی کی تحفظ ختم ہوجاتی (کیونکہ ہم ایک غیر محدود توانائی کا ذریعہ پیدا کر رہے ہوتے)۔
لینز کا قانون نیوٹن کے تیسرے قانون کے مطابق بھی عمل کرتا ہے (یعنی ہر ایکشن کے مقابلہ میں ہمیشہ ایک مساوی اور مخالف ریاکشن ہوتا ہے)۔
