लेन्ज का विद्युत चुंबकीय प्रेरण का नियम: परिभाषा और सूत्र
लेन्ज का नियम क्या है?
लेन्ज का विद्युत चुंबकीय प्रेरण का नियम बताता है कि एक चालक में एक बदलते हुए चुंबकीय क्षेत्र (जैसा कि फैराडे का विद्युत चुंबकीय प्रेरण का नियम) द्वारा प्रेरित धारा की दिशा ऐसी होती है कि प्रेरित धारा द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र आरंभिक बदलते हुए चुंबकीय क्षेत्र का विरोध करता है जिसने इसे उत्पन्न किया था। इस धारा के प्रवाह की दिशा फ्लेमिंग के दाहिने हाथ के नियम द्वारा दी गई है।
इसे समझना पहले थोड़ा कठिन हो सकता है—तो चलिए एक उदाहरण समस्या पर नजर डालें।
याद रखें कि जब एक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा एक धारा प्रेरित होती है, तो यह प्रेरित धारा अपना स्वयं का चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है।
यह चुंबकीय क्षेत्र हमेशा ऐसा होगा कि यह विरोध करता है जो चुंबकीय क्षेत्र जिसने इसे उत्पन्न किया था।
नीचे दिए गए उदाहरण में, यदि चुंबकीय क्षेत्र "B" बढ़ रहा है - जैसा कि (1) में दिखाया गया है - तो प्रेरित चुंबकीय क्षेत्र इसका विरोध करेगा।
जब चुंबकीय क्षेत्र "B" घट रहा है - जैसा कि (2) में दिखाया गया है - तो प्रेरित चुंबकीय क्षेत्र फिर से इसका विरोध करेगा। लेकिन इस बार 'विरोध' का अर्थ है कि यह क्षेत्र बढ़ा रहा है - क्योंकि यह घटती हुई परिवर्तन दर का विरोध कर रहा है।
लेन्ज का नियम फैराडे के प्रेरण के नियम पर आधारित है। फैराडे का नियम हमें बताता है कि एक बदलता हुआ चुंबकीय क्षेत्र एक चालक में धारा प्रेरित करेगा।
लेन्ज का नियम हमें इस प्रेरित धारा की दिशा बताता है, जो विरोध करती है आरंभिक बदलते हुए चुंबकीय क्षेत्र को जिसने इसे उत्पन्न किया था। यह फैराडे के नियम के सूत्र में ऋणात्मक चिह्न ('–') द्वारा दर्शाया गया है।
यह चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन एक चुंबक को कुंडली की ओर या उससे दूर ले जाकर, या कुंडली को चुंबकीय क्षेत्र में या उससे बाहर ले जाकर किया जा सकता है।
दूसरे शब्दों में, हम कह सकते हैं कि परिपथ में प्रेरित EMF का परिमाण फ्लक्स के परिवर्तन की दर के समानुपाती होता है।
लेन्ज का नियम का सूत्र
लेन्ज का नियम बताता है कि जब फैराडे के नियम के अनुसार एक चुंबकीय फ्लक्स के परिवर्तन द्वारा एक EMF उत्पन्न होता है, तो प्रेरित EMF की धारा ऐसी दिशा में होती है कि यह आरंभिक बदलते हुए चुंबकीय क्षेत्र का विरोध करती है जिसने इसे उत्पन्न किया था।
फैराडे के विद्युत चुंबकीय प्रेरण के नियम में उपयोग किया गया ऋणात्मक चिह्न इस बात को दर्शाता है कि प्रेरित EMF (ε) और चुंबकीय फ्लक्स (δΦB) के चिह्न विपरीत होते हैं। लेन्ज के नियम का सूत्र नीचे दिया गया है:
जहाँ:
ε = प्रेरित emf
δΦB = चुंबकीय फ्लक्स में परिवर्तन
N = कुंडली में टर्नों की संख्या
लेन्ज का नियम और ऊर्जा का संरक्षण
ऊर्जा के संरक्षण को मान्यता देने के लिए, लेन्ज के नियम द्वारा प्रेरित धारा की दिशा ऐसी होनी चाहिए कि यह चुंबकीय क्षेत्र उस चुंबकीय क्षेत्र का विरोध करे जिसने इसे उत्पन्न किया था। वास्तव में, लेन्ज का नियम ऊर्जा के संरक्षण के नियम का परिणाम है।
क्यों ऐसा है, आप पूछते हैं? ठीक है, चलिए यह मान लें कि ऐसा नहीं है और देखें कि क्या होता है।
यदि प्रेरित धारा द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र उस क्षेत्र की दिशा में हो जिसने इसे उत्पन्न किया था, तो ये दो चुंबकीय क्षेत्र मिलकर एक बड़ा चुंबकीय क्षेत्र बनाएंगे।
यह मिला हुआ बड़ा चुंबकीय क्षेत्र, अपनी बार में, चालक के भीतर दोगुनी मात्रा में एक और धारा प्रेरित करेगा।
और यह, अपनी बार में, ए
