மைக்கள் விரிப்பதால் தடங்கினுள் நகரும் எலக்ட்ரான் மற்றும் இதனால் உருவாகும் மின்சாரத்திற்கு எப்படி தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும்?

மெக்சான்கள் வயிற்றில் எலெக்ட்ரான்களின் இயக்கத்தை எப்படி தாக்குகின்றன மற்றும் மின்னோட்டத்தை எவ்வாறு உருவாக்குகின்றன?

மெக்சான்கள் வயிற்றில் எலெக்ட்ரான்களின் இயக்கத்தை தாக்கி மற்றும் மின்னோட்டத்தை உருவாக்குவதற்கு அனைத்து தொழில்நுட்பங்களும் முதன்மையாக Faraday's law of electromagnetic induction மற்றும் Lorentz force அடிப்படையில் உள்ளன. இதில் விரிவாக விளக்கப்பட்டுள்ளது:

1. Faraday's Law of Electromagnetic Induction

• Faraday's law of electromagnetic induction ஒரு மூடிய வட்டத்தின் வழியாக செல்லும் மெக்னெடிக் ஫்லக்ஸ் மாறும்போது, அந்த வட்டத்தில் ஒரு electromotive force (EMF) உருவாக்கப்படுகிறது, இது மின்னோட்டத்தை ஏற்படுத்தும். குறிப்பிடத்தக்கவை:

• மாறும் மெக்னெடிக் பீல்ட்: ஒரு மெக்சான் வயிற்றிற்கு அருகில் நகரும்போது அல்லது வயிற்றை மெக்னெடிக் பீல்டில் நகர்த்தும்போது, வயிற்றின் வட்டத்தின் வழியாக செல்லும் மெக்னெடிக் ஫்லக்ஸ் மாறுகிறது.

• உருவாக்கப்பட்ட EMF: Faraday's law பொருளில், மெக்னெடிக் ஫்லக்ஸின் மாற்றம் ஒரு EMF E ஐ உருவாக்குகிறது, இது கீழ்கண்ட சூத்திரத்தின் படி:

இங்கு ΦB மெக்னெடிக் ஫்லக்ஸ் மற்றும் t என்பது நேரம்.

மின்னோட்டம்: உருவாக்கப்பட்ட EMF வயிற்றில் எலெக்ட்ரான்களை நகர்த்துகிறது, இது மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது I. வயிற்றின் வட்டம் மூடிய வடிவத்தில் இருந்தால், மின்னோட்டம் தொடர்ந்து நகரும்.

2. Lorentz Force

Lorentz force ஒரு மெக்னெடிக் பீல்டில் உள்ள மின்னின் தொடர்புடைய தொகையின் அனுபவிக்கும் விசையை விளக்குகிறது. வயிற்றில் எலெக்ட்ரான்கள் நகரும்போது, மெக்னெடிக் பீல்ட் உள்ளதாக இருந்தால், அவர்கள் Lorentz force ஐ அனுபவிக்கும். குறிப்பிடத்தக்கவை:

Lorentz Force Formula: Lorentz force F கீழ்கண்ட சூத்திரத்தின் படி உருவாக்கப்படுகிறது:

இங்கு q தொகை, E மின்னிட்ட பீல்ட், v தொகையின் வேகம், B மெக்னெடிக் பீல்ட்.

மெக்னெடிக் பீல்ட்டில் எலெக்ட்ரான்களின் இயக்கம்: எலெக்ட்ரான்கள் மெக்னெடிக் பீல்ட்டில் நகரும்போது, Lorentz force F=qv×B எலெக்ட்ரான்களை விலக்கிடுகிறது. இந்த விலக்கம் எலெக்ட்ரான்களின் பாதையை மாற்றுகிறது, இது மின்னோட்டத்தின் திசை மற்றும் அளவை தாக்குகிறது.

3. குறிப்பிடத்தக்க பயன்பாடுகள்

ஜெனரேடர்கள்

• அடிப்படை: ஜெனரேடர்கள் Faraday's law of electromagnetic induction ஐ பயன்படுத்தி, மெக்சான்களை அல்லது வயிற்றைச் சுழல்த்தி, மாறும் மெக்னெடிக் ஫்லக்ஸை உருவாக்குகிறது, இது வயிற்றில் EMF மற்றும் மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது.

• பயன்பாடு: மின்சார நிலையங்களில் ஜெனரேடர்கள் பெரிய சுழலும் மெக்சான்கள் மற்றும் வயிற்றின் கோயில்களை பயன்படுத்தி, பெரிய அளவிலான மின்னோட்டங்களை உருவாக்குகின்றன.

மோட்டர்கள்

• அடிப்படை: மோட்டர்கள் Lorentz force ஐ பயன்படுத்தி, மின்னோட்ட ஆற்றலை இயந்திர ஆற்றலாக மாற்றுகின்றன. மின்னோட்டம் மெக்னெடிக் பீல்டில் வயிற்றின் வழியாக நகரும்போது, வயிற்றில் ஒரு விசை ஏற்படுகிறது, இது அதனை சுழல்த்துகிறது.

• பயன்பாடு: மோட்டர்கள் வீட்டு உபகரணங்கள், தொழில் தொழில்நுட்பங்கள், வாகனங்கள் போன்ற பல இயந்திர தொழில்நுட்பங்களில் பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

திரிப்பான்கள்

• அடிப்படை: திரிப்பான்கள் Faraday's law of electromagnetic induction ஐ பயன்படுத்தி, மாறும் மெக்னெடிக் பீல்ட் மூலம் முதல் மற்றும் இரண்டாம் கோயில்களிடம் ஆற்றலை கைப்பற்றுகின்றன, இது வோல்ட்டேஜ் மற்றும் மின்னோட்டத்தை மாற்றுகிறது.

• பயன்பாடு: திரிப்பான்கள் மின்னோட்ட பரிமாற்றம் மற்றும் விநியோக அமைப்புகளில் வோல்ட்டேஜை அதிகரிக்க அல்லது குறைக்க பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

4. சோதனை எடுத்துக்காட்டு

Faraday Disk Experiment

உருவம்: ஒரு மெத்தல் தட்டை ஒரு அச்சில் நிலையாக இருக்கிறது, இது ஒரு galvanometer உடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. மெத்தல் தட்டை ஒரு உலகளவில் மெக்னெடிக் பீல்டில் இருக்கிறது.

வழிமுறை: மெத்தல் தட்டை சுழலும்போது, தட்டையின் வழியாக செல்லும் மெக்னெடிக் ஫்லக்ஸ் மாறுகிறது, Faraday's law பொருளில், இது EMF ஐ உருவாக்குகிறது, இது அச்சின் வழியாக மற்றும் galvanometer வழியாக மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது.

காண்பது: galvanometer மின்னோட்டம் நகரும் என்பதை காட்டுகிறது, இது மாறும் மெக்னெடிக் ஫்லக்ஸ் EMF ஐ உருவாக்கியதை வெளிப்படுத்துகிறது.

மீதியம்

மெக்சான்கள் Faraday's law of electromagnetic induction மற்றும் Lorentz force அடிப்படையில் வயிற்றில் எலெக்ட்ரான்களின் இயக்கத்தை தாக்கி மற்றும் மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகின்றன. மாறும் மெக்னெடிக் பீல்ட் வயிற்றில் EMF ஐ உருவாக்குகிறது, இது எலெக்ட்ரான்களை நகர்த்துகிறது மற்றும் மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது. Lorentz force மெக்னெடிக் பீல்டில் நகரும் எலெக்ட்ரான்களின் பாதையை விலக்கிடுகிறது, இது மின்னோட்டத்தின் திசை மற்றும் அளவை தாக்குகிறது. இந்த அடிப்படைகள் ஜெனரேடர்கள், மோட்டர்கள், மற்றும் திரிப்பான்களில் பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன.