जब एक इंडक्टर को अचानक डिस्कनेक्ट किया जाता है तो धारा में क्या होता है

जब एक इंडक्टर को अचानक अलग कर दिया जाता है, तो इंडक्टर के स्थिर धारा बनाए रखने की विशेषता के कारण धारा में महत्वपूर्ण परिवर्तन होता है। यहाँ एक विस्तृत स्पष्टीकरण दिया गया है:

1. इंडक्टर की मूल विशेषताएँ

इंडक्टर की मूल विशेषता निम्नलिखित सूत्र द्वारा व्यक्त की जा सकती है:

V=L（dI/dt）

जहाँ:

• V इंडक्टर पर वोल्टेज है,

• L इंडक्टर की इंडक्टेंस है,

• I इंडक्टर से गुजरने वाली धारा है,

• dI/dt धारा की परिवर्तन दर है।

यह सूत्र दर्शाता है कि इंडक्टर पर वोल्टेज धारा की परिवर्तन दर के समानुपाती होती है। यदि धारा तेजी से बदलती है, तो इंडक्टर पर उच्च वोल्टेज उत्पन्न होता है।

2. जब इंडक्टर को अचानक अलग कर दिया जाता है

जब इंडक्टर को अचानक अलग कर दिया जाता है, तो धारा तुरंत शून्य नहीं गिर सकती क्योंकि इंडक्टर धारा में अचानक परिवर्तन का विरोध करता है। विशेष रूप से:

धारा तुरंत बदल नहीं सकती

कारण: इंडक्टर चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा को संचित करता है, और जब धारा तेजी से रोकने की कोशिश करती है, तो इंडक्टर मूल धारा को बनाए रखने की कोशिश करता है।

परिणाम: इंडक्टर अलगाव के बिंदु पर उच्च स्थायी वोल्टेज उत्पन्न करता है ताकि धारा बहने की कोशिश की जा सके।

स्थायी वोल्टेज स्पाइक

वोल्टेज स्पाइक: धारा की तुरंत बदलने की अक्षमता के कारण, इंडक्टर अलगाव के बिंदु पर उच्च स्थायी वोल्टेज उत्पन्न करता है। यह वोल्टेज स्पाइक बहुत उच्च हो सकता है और सर्किट के अन्य घटकों को क्षति पहुँचा सकता है।

ऊर्जा रिहाई: यह उच्च वोल्टेज इंडक्टर में संचित चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा को तेजी से रिहा करता है, जो आमतौर पर एक आर्क के रूप में होता है।

3. व्यावहारिक प्रभाव

आर्क डिस्चार्ज

• आर्किंग: अलगाव के बिंदु पर, उच्च वोल्टेज आर्क डिस्चार्ज का कारण बन सकता है, जो चिंगारियों या आर्क का कारण बनता है।

• क्षति: आर्किंग स्विच, कंटैक्ट या सर्किट के अन्य घटकों को क्षति पहुँचा सकता है।

वोल्टेज स्पाइक

सुरक्षा उपाय: वोल्टेज स्पाइक से नुकसान को रोकने के लिए, इंडक्टर के समानांतर एक डायोड (जिसे फ्लाइबैक डायोड या फ्रीव्हीलिंग डायोड कहा जाता है) या अन्य प्रकार के स्थायी वोल्टेज सुप्रेसर (जैसे वैरिस्टर) का उपयोग किया जाता है।

4. समाधान

फ्लाइबैक डायोड

• कार्य: फ्लाइबैक डायोड इंडक्टर को अचानक अलग करने पर धारा के लिए एक कम-आमाप रास्ता प्रदान करता है, जिससे उच्च वोल्टेज स्पाइक का निर्माण रोका जाता है।

• संयोजन: फ्लाइबैक डायोड आमतौर पर इंडक्टर के समानांतर विपरीत दिशा में जोड़ा जाता है। जब इंडक्टर को अलग किया जाता है, तो डायोड चालू हो जाता है और धारा को बहने का एक रास्ता प्रदान करता है।

स्थायी वोल्टेज सुप्रेसर

• कार्य: स्थायी वोल्टेज सुप्रेसर (जैसे वैरिस्टर) जब वोल्टेज एक निश्चित सीमा से अधिक हो जाता है, तो तेजी से वोल्टेज को नियंत्रित करता है, अतिरिक्त वोल्टेज ऊर्जा को अवशोषित करता है और सर्किट के अन्य घटकों की सुरक्षा करता है।

• संयोजन: स्थायी वोल्टेज सुप्रेसर आमतौर पर इंडक्टर के समानांतर जोड़ा जाता है।

सारांश

जब इंडक्टर को अचानक अलग कर दिया जाता है, तो इंडक्टर की धारा स्थिर रखने की विशेषता के कारण धारा तुरंत शून्य नहीं गिर सकती। इससे अलगाव के बिंदु पर उच्च स्थायी वोल्टेज उत्पन्न होता है, जो आर्किंग का कारण बनता है और सर्किट के घटकों को क्षति पहुँचा सकता है। सर्किट की सुरक्षा के लिए, फ्लाइबैक डायोड या स्थायी वोल्टेज सुप्रेसर का उपयोग किया जाता है ताकि वोल्टेज स्पाइक का निर्माण रोका जा सके।