चुंबकीय रिलक्टेंस: इसका क्या अर्थ है?

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फील्ड: बुनियादी विद्युत

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रिलक्टेंस क्या है?

चुंबकीय रिलक्टेंस (जिसे चुंबकीय प्रतिरोध या चुंबकीय विद्युत अवरोधक भी कहा जाता है) को एक चुंबकीय परिपथ में चुंबकीय फ्लक्स के उत्पादन के विरोध के रूप में परिभाषित किया जाता है। यह ऐसी संपत्ति है जो चुंबकीय परिपथ में चुंबकीय फ्लक्स के निर्माण का विरोध करती है।

Reluctance of Transformer Core.png — ट्रांसफॉर्मर कोर की रिलक्टेंस

एक विद्युत परिपथ में, प्रतिरोध परिपथ में विद्युत धारा के प्रवाह का विरोध करता है और इससे विद्युत ऊर्जा का विकीर्ण होता है। एक चुंबकीय परिपथ में चुंबकीय रिलक्टेंस विद्युत परिपथ में प्रतिरोध के समान होता है, क्योंकि यह चुंबकीय फ्लक्स के निर्माण का विरोध करता है, लेकिन यह ऊर्जा का विकीर्ण नहीं करता, बल्कि यह चुंबकीय ऊर्जा को संचयित करता है।

रिलक्टेंस चुंबकीय परिपथ की लंबाई के सीधे आनुपातिक और चुंबकीय पथ के क्रॉस-सेक्शन के क्षेत्रफल के व्युत्क्रम आनुपातिक होता है। यह एक स्केलर राशि है और S से निरूपित किया जाता है। ध्यान दें कि एक स्केलर राशि वह होती है जिसे केवल एक मात्रा (या संख्यात्मक मान) से पूरी तरह से वर्णित किया जा सकता है। इसके लिए कोई दिशा की आवश्यकता नहीं होती।

Reluctance of Magnetic Bar.png — चुंबकीय बार की रिलक्टेंस

गणितीय रूप से इसे निम्नलिखित रूप में व्यक्त किया जा सकता है

$\begin{align*} S = \frac {l}{\mu_0 \mu_r A} \end{align*}$

जहाँ, l = चुंबकीय पथ की लंबाई मीटर में

$\mu_0$ = अवकाश (वैक्यूम) की प्रवेशनशीलता = $4 \pi * 10^-^7$ हेनरी/मीटर

$\mu_r$ = चुंबकीय पदार्थ की सापेक्ष प्रवेशनशीलता

$A$ = लंबे खंड का क्षेत्रफल वर्ग मीटर में ( $m^2$ )

AC और DC चुंबकीय क्षेत्रों में, रिलक्टेंस एक चुंबकीय परिपथ में चुंबकीय बल (m.m.f) और चुंबकीय प्रवाह के अनुपात का अनुपात होता है। एक पल्सन वाले AC या DC क्षेत्र में, रिलक्टेंस भी पल्सन होता है।

इसलिए इसे इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है

$\begin{align*} Relectance (S) = \frac {m.m.f}{flux} = \frac {F}{\phi} \end{align*}$

श्रृंखला चुंबकीय परिपथ में रिलक्टेंस

एक श्रृंखला विद्युत परिपथ में जैसे, कुल प्रतिरोध व्यक्तिगत प्रतिरोधों के योग के बराबर होता है,

$\begin{align*} R = R_1 + R_2 + R_3 +.............+R_n \end{align*}$

जहाँ, $R = \frac {\rho l}{A} (\rho = Resistivity)$

इसी तरह, चुंबकीय परिपथों की एक श्रृंखला में, कुल रिलक्टेंस समान फ्लक्स मार्ग पर खोजे गए व्यक्तिगत रिलक्टेंस के योग के बराबर होता है।

$\begin{align*} S = S_1 + S_2 + S_3 +.............+S_n \end{align*}$

जहाँ, $S = \frac {l}{\mu_0 \mu_r A}$

परमेयता क्या है?

परमेयता या चुंबकीय परमेयता को ऐसी सामग्री की क्षमता के रूप में परिभाषित किया जाता है जो चुंबकीय बल रेखाओं को अपने माध्यम से गुज़रने की अनुमति देती है। यह चुंबकीय परिपथ में चुंबकीय क्षेत्र के विकास में मदद करता है।

परमेयता की SI इकाई हेनरी/मीटर (H/m) है।

गणितीय रूप से, $\mu = \mu_0 \mu_r$ H/m

जहाँ, $\mu_0$ = शून्य स्थान (वैक्यूम) की परमगतिकता = $4 \pi * 10^-^7$ हेन्री/मीटर

$\mu_r$ = चुंबकीय सामग्री की सापेक्ष परमगतिकता

यह चुंबकीय प्रवाह घनत्व (B) और चुंबकीय बल (H) के अनुपात का माप है।

$\begin{align*} \mu = \frac {B}{H} \end{align*}$

सापेक्ष परमगतिकता

सापेक्ष परमगतिकता उस डिग्री को परिभाषित करती है जिस डिग्री तक सामग्री शून्य स्थान की तुलना में चुंबकीय प्रवाह का एक बेहतर संचालक होती है।

इसे $\mu_r$ द्वारा निरूपित किया जाता है।

रिलक्टिविटी क्या है?

रिलक्टिविटी या विशिष्ट रिलक्टेंस को एक इकाई लंबाई और इकाई क्रॉस-सेक्शन वाले चुंबकीय सर्किट द्वारा प्रदत्त रिलक्टेंस के रूप में परिभाषित किया जाता है।

हम जानते हैं कि रिलक्टेंस $S = \frac {l} {\mu_0 \mu_r A}$

जब l = 1 मीटर और A = 1 m2 तब, हमारे पास

$\begin{align*} S= \frac {1} {\mu_0 \mu_r (1)} = \frac {1} {\mu_0 \mu_r} =\frac {1} {\mu} \ ( \mu = \mu_0 \mu_r ) \end{align*}$

$\begin{align*} S (Specific \,\, Reluctance) = \frac {1} {Absolute \,\, Permeability (\mu)} \end{align*}$

इसकी इकाई मीटर/हेनरी है।

यह विद्युत सर्किट में विशिष्ट प्रतिरोध (रेझिस्टिविटी) के समान है।

परमियन्स विरोधाभास

परमियन्स को विरोधाभास के व्युत्क्रम के रूप में परिभाषित किया जाता है। इसे P से दर्शाया जाता है।

$Permeance (P) = \frac {1} {Reluctance(S)}$

परमिटेंस	रिलक्टन्स
परमिटेंस चुंबकीय परिपथ में फ्लक्स की स्थापना की आसानी का माप है।	रिलक्टन्स चुंबकीय परिपथ में चुंबकीय फ्लक्स के उत्पादन का विरोध करता है।
इसे P द्वारा दर्शाया जाता है।	इसे S द्वारा दर्शाया जाता है।
$Permeance = \frac{flux}{m.m.f}$	$Reluctance = \frac{m.m.f}{flux}$
इसकी इकाई Wb/AT या हेनरी है।	इसकी इकाई AT/Wb या 1/हेनरी या H-1 है।
यह एक विद्युत परिपथ में चालकता के समान है।	यह एक विद्युत परिपथ में प्रतिरोध के समान है।

रिलक्टन्स यूनिट्स

रिलक्टन्स की इकाई वेबर प्रति एम्पियर-टर्न (AT/Wb) या 1/हेनरी या H-1 है।

चुंबकीय रिलक्टन्स का आयाम

$\begin{align*} S = \frac {l}{\mu A} \end{align*}$

$\begin{align*} \begin{split} \ S = \frac {M^0 L^1 T^0} {M^1 L^1 T^-^2 I^-^2 * M^0 L^2 T^0} \ \ = \frac {M^0 L^1 T^0} {M^1 L^3 T^-^2 I^-^2} \ \ = M^-^1 L^-^2 T^2 I^2 \ \end{split} \end{align*}$

रिलक्टन्स सूत्र

(1) $\begin{equation*} S = \frac {l}{\mu_0 \mu_r A} \end{equation*}$

जहाँ, $\mu = \mu_0 \mu_r$ (विद्युत परिपथ में $\epsilon = \epsilon_0 \epsilon_r$ )

इसलिए, $S = \frac {l}{\mu A}$

जहाँ, $\mu$ = चुंबकीय सामग्री की पारगमनशीलता

$\begin{align*} Reluctance (S) = \frac {m.m.f}{flux} \end{align*}$

(2) $\begin{equation*} S = \frac {NI}{\phi} \end{equation*}$

समीकरण (1) और (2) की तुलना करने पर हम पाते हैं

$\begin{align*} \frac {l}{\mu_0 \mu_r A} = \frac {NI}{\phi} \end{align*}$

पदों को फिर से व्यवस्थित करने पर हम पाते हैं

(3) $\begin{equation*} \frac {\phi}{\mu_0 \mu_r A} = \frac {NI}{l} \end{equation*}$

लेकिन $\frac {\phi}{A} = B$ और $\frac {NI}{l} = H$

इन्हें समीकरण (3) में रखने पर हम पाते हैं,

$\begin{align*} \frac {B}{\mu_0} = H \end{align*}$

$\begin{align*} B = \mu_0 \mu_r H = \mu H \ (where, \mu = \mu_0 \mu_r) \end{align*}$

चुंबकीय गतिशील बल (M.M.F)

M.M.F को चुंबकीय परिपथ में फ्लक्स स्थापित करने के लिए जो बल होता है, उसे इसके रूप में परिभाषित किया जाता है।

यह कुण्डली में प्रवाहित होने वाली धारा और कुण्डली के टर्नों के गुणनफल के बराबर होता है।

इसलिए, $m.m.f = NI$

इसकी इकाई ऐम्पियर-टर्न (AT) है।

इस प्रकार, $AT = NI$

पूरे चुंबकीय परिपथ में एक इकाई चुंबकीय ध्रुव (1 Wb) को ले जाने में किया गया कार्य चुंबकीय गतिशील बल (m.m.f) कहलाता है।

यह एक विद्युत परिपथ में विद्युत चालक बल (e.m.f) के समान है।

संदेह के अनुप्रयोग

संदेह के कुछ अनुप्रयोग इस प्रकार हैं:

ट्रांसफार्मर में, संदेह मुख्य रूप से चुंबकीय संतृप्ति के प्रभाव को कम करने के लिए उपयोग किया जाता है। ट्रांसफार्मर में निरंतर वायु फाटक चुंबकीय परिपथ के संदेह को बढ़ाते हैं और इस प्रकार संतृप्ति से पहले अधिक चुंबकीय ऊर्जा को संचित करते हैं।
संदेह एन्जिन कई स्थिर गति के अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है, जैसे विद्युत घड़ी टाइमर, संकेत उपकरण, रिकॉर्डिंग उपकरण आदि, जो चर संदेह के सिद्धांत पर काम करते हैं।
चुंबकीय ठोस सामग्रियों का एक प्रमुख विशेषता यह है कि इसमें मजबूत चुंबकीय संदेह होता है, जिसका उपयोग स्थायी चुंबक बनाने के लिए किया जाता है। उदाहरण: टंगस्टन स्टील, कोबाल्ट स्टील, क्रोमियम स्टील, अल्निको, आदि।
स्पीकर चुंबक को नरम चुंबकीय सामग्री जैसे नरम लोहे से कवर किया जाता है ताकि भटके हुए चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव को कम किया जा सके।
मल्टीमीडिया लाउडस्पीकर चुंबकीय रूप से ढ़के जाते हैं ताकि टीवी (टेलीविजन) और सीआरटी (कैथोड रे ट्यूब) को चुंबकीय हस्तक्षेप को कम किया जा सके।

स्रोत: Electrical4u

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