क्या इंडक्टेन्स है?

इनडक्टेन्स क्या है?

इनडक्टेन्स तब होता है जब धारा प्रवाह में परिवर्तन का उपयोग संकेतों जिनमें उच्च आवृत्ति घटक होते हैं, को गुजरने से रोकने और निम्न आवृत्ति घटक वाले संकेतों को गुजरने देने के उद्देश्य से किया जाता है। इसी कारण इनडक्टर को कभी-कभी "चोक" कहा जाता है, क्योंकि वे उच्च आवृत्तियों को प्रभावी रूप से रोक देते हैं। एक चोक का एक सामान्य अनुप्रयोग रेडियो एम्प्लिफायर बायसिंग सर्किट में होता है, जहाँ ट्रांजिस्टर के कलेक्टर को डीसी वोल्टेज की आपूर्ति की जाती है बिना रेडियो फ्रीक्वेंसी (रेडियो आवृत्ति) संकेत को डीसी आपूर्ति में वापस चलने दिए।

एक तार की कल्पना करें, जो 1,000,000 मील (लगभग 1,600,000 किलोमीटर) लंबा है। कल्पना कीजिए कि हम इस तार को एक बड़े लूप में बना देते हैं, और फिर इसके छोरों को बैटरी के टर्मिनलों से जोड़ देते हैं, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है, तार में धारा बहाने के लिए।

अगर हम इस प्रयोग के लिए एक छोटा तार उपयोग करते, तो धारा तुरंत बहना शुरू हो जाती, और वह तार और बैटरी के प्रतिरोध द्वारा सीमित स्तर तक पहुँच जाती। लेकिन क्योंकि हमारे पास एक बहुत ही लंबा तार है, इलेक्ट्रॉनों को नकारात्मक बैटरी टर्मिनल से, लूप के चारों ओर, और फिर धनात्मक टर्मिनल तक पहुँचने के लिए कुछ समय लगता है। इसलिए, धारा को अपने अधिकतम स्तर तक बढ़ने में कुछ समय लगेगा।

लूप द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र पहले कुछ क्षणों में छोटा रहेगा, जब धारा केवल लूप के एक भाग में बहती है। चुंबकीय क्षेत्र बढ़ेगा जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉन लूप के चारों ओर पहुँचेंगे। जब इलेक्ट्रॉन धनात्मक बैटरी टर्मिनल तक पहुँचेंगे ताकि लूप के पूरे चारों ओर एक स्थिर धारा बहे, तो चुंबकीय क्षेत्र की मात्रा अपने अधिकतम स्तर तक पहुँचेगी और स्थिर हो जाएगी, जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है। उस समय, हमारे पास चुंबकीय क्षेत्र में एक निश्चित राशि की ऊर्जा संचित होगी। संचित ऊर्जा की मात्रा लूप की इनडक्टेन्स पर निर्भर करेगी, जो इसके समग्र आकार पर निर्भर करती है। हम इनडक्टेन्स को, एक गुण या गणितीय चर के रूप में, एक इटैलिक, अपर केस लेटर L द्वारा दर्शाते हैं। हमारा लूप एक इनडक्टर है। "इनडक्टर" को संक्षिप्त करने के लिए, हम एक अपर केस, नॉन-इटैलिक लेटर L लिखते हैं।

चित्र 1. हम एक बड़े, काल्पनिक तार के लूप का उपयोग करके इनडक्टेन्स के सिद्धांत को दिखा सकते हैं

स्पष्ट रूप से, हम 1,000,000 मील की परिधि वाला तार का लूप नहीं बना सकते। लेकिन हम लंबे लंबे तार को घनी कुंडलियों में लपेट सकते हैं। जब हम ऐसा करते हैं, तो दिए गए तार की लंबाई के लिए चुंबकीय प्रवाह बढ़ जाता है, इनडक्टेन्स को बढ़ाता है। अगर हम एक फेरोमैग्नेटिक रोड, जिसे कोर कहा जाता है, को तार की कुंडली के अंदर रखते हैं, तो हम चुंबकीय प्रवाह घनत्व और इनडक्टेन्स को और भी बढ़ा सकते हैं।

हम एक फेरोमैग्नेटिक कोर के साथ L के मान को बहुत अधिक बढ़ा सकते हैं, जितना कि एक समान आकार वाली वायु कोर, ठोस प्लास्टिक कोर, या ठोस सूखी लकड़ी की कोर वाली कुंडली से नहीं बढ़ा सकते। (प्लास्टिक और सूखी लकड़ी की परमेयता के मान वायु या विर्णों से बहुत अलग नहीं होते; इंजीनियरों कभी-कभी इन सामग्रियों को कुंडली के कोर या "फॉर्म" के रूप में उपयोग करते हैं ताकि विक्रमणों को संरचनात्मक दृढ़ता प्रदान करने के लिए इनडक्टेन्स को बहुत अधिक न बदलें।) एक इनडक्टर जो धारा संभाल सकता है, वह तार के व्यास पर निर्भर करता है। लेकिन L का मान कुंडली के चक्करों की संख्या, कुंडली के व्यास, और कुंडली के समग्र आकार पर भी निर्भर करता है।

अगर हम सभी अन्य कारकों को स्थिर रखें, तो एक हेलिकल कुंडली की इनडक्टेन्स तार के चक्करों की संख्या के सीधे अनुपात में बढ़ती है। इनडक्टेन्स कुंडली के व्यास के सीधे अनुपात में भी बढ़ती है। अगर हम एक निश्चित संख्या में चक्कर और एक निश्चित व्यास वाली कुंडली को "फैलाते" हैं, जबकि सभी अन्य पैरामीटर स्थिर रहते हैं, तो इसकी इनडक्टेन्स घट जाती है। विपरीत रूप से, अगर हम एक लंबी कुंडली को "संकुचित" करते हैं, जबकि सभी अन्य कारक स्थिर रहते हैं, तो इनडक्टेन्स बढ़ जाती है।

सामान्य परिस्थितियों में, एक कुंडली (या किसी अन्य प्रकार की उपकरण जो इनडक्टर के रूप में कार्य करने के लिए डिजाइन की गई हो) की इनडक्टेन्स, हम द्वारा लगाए गए संकेत की ताकत के बावजूद स्थिर रहती है। इस संदर्भ में, "असामान्य परिस्थितियाँ" एक ऐसा लगाया गया संकेत का संदर्भ है, जो इतना मजबूत हो कि इनडक्टर तार पिघल जाए, या कोर सामग्री अत्यधिक गर्म हो जाए। अच्छी इंजीनियरिंग समझ की मांग है कि ऐसी परिस्थितियाँ एक अच्छी तरह से डिजाइन किए गए विद्युत या इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम में कभी नहीं उत्पन्न होनी चाहिए।

चित्र 2. एक बड़े तार के लूप में और इसके आसपास की सापेक्ष चुंबकीय प्रवाह, जो एक धारा स्रोत से जुड़ा है, समय के फलन के रूप में।

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