चालित लोह का उपकरण

यह उपकरण मापन और रिले उपकरणों के सबसे प्रारंभिक रूपों में से एक है। चलनशील लोहे के प्रकार के उपकरण मुख्य रूप से दो प्रकार के होते हैं। आकर्षण प्रकार और विकर्षण प्रकार के उपकरण।
जब किसी चुंबक के पास एक लोहे का टुकड़ा रखा जाता है, तो यह चुंबक द्वारा आकर्षित होता है। इस आकर्षण की शक्ति चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति पर निर्भर करती है। यदि चुंबक विद्युत चुंबक है, तो इसके कुंडली में धारा बढ़ाने या घटाने से चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति को आसानी से बढ़ाया या घटाया जा सकता है।
इस प्रकार लोहे के टुकड़े पर कार्यरत आकर्षण बल भी बढ़ाया या घटाया जा सकता है। इस सरल घटना पर निर्भर करके आकर्षण प्रकार का चलनशील लोहे का उपकरण विकसित किया गया था।

जब दो लोहे के टुकड़े एक साथ रखे जाते हैं और उनके पास एक चुंबक लाया जाता है, तो लोहे के टुकड़े एक दूसरे को दूर करते हैं। यह विकर्षण बल बाह्य चुंबकीय क्षेत्र के कारण लोहे के टुकड़ों की एक ही ओर उत्पन्न होने वाले समान चुंबकीय ध्रुवों के कारण होता है।
यदि चुंबक की क्षेत्र शक्ति बढ़ाई जाती है, तो यह विकर्षण बल भी बढ़ता है। यदि चुंबक विद्युत चुंबक है, तो चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति चुंबक में धारा को नियंत्रित करके आसानी से नियंत्रित की जा सकती है। इसलिए यदि धारा बढ़ती है, तो लोहे के टुकड़ों के बीच का विकर्षण बल बढ़ता है और यदि धारा घटती है, तो लोहे के टुकड़ों के बीच का विकर्षण बल घटता है। इस घटना पर निर्भर करके विकर्षण प्रकार का चलनशील लोहे का उपकरण निर्मित किया गया था।

चलनशील लोहे के उपकरण का निर्माण

आकर्षण प्रकार के चलनशील लोहे के उपकरण का मूल निर्माण नीचे दर्शाया गया है
एक कुंडली के सामने एक नरम लोहे का पतला डिस्क असंतुलित ढंग से घिरा हुआ है। जब कुंडली में धारा प्रवाहित होती है, तो यह लोहा कमजोर चुंबकीय क्षेत्र से मजबूत चुंबकीय क्षेत्र की ओर आकर्षित होता है। आकर्षण चलनशील उपकरण में पहले गुरुत्वाकर्षण नियंत्रण का उपयोग किया जाता था, लेकिन अब आधुनिक उपकरणों में गुरुत्वाकर्षण नियंत्रण की विधि को स्प्रिंग नियंत्रण से बदल दिया गया है। तुलना भार संतुलित करके इंजीन की शून्य दिशा प्राप्त की जाती है। इस उपकरण में आवश्यक डैम्पिंग बल वायु घर्षण द्वारा प्रदान किया जाता है। चित्र में उपकरण में प्रदान किया गया एक आम प्रकार का डैम्पिंग प्रणाली दिखाया गया है, जहाँ डैम्पिंग एक वायु सिरिंज में गतिशील पिस्टन द्वारा प्राप्त की जाती है।

आकर्षण प्रकार के चलनशील लोहे के उपकरण का सिद्धांत

मान लीजिए कि कुंडली में कोई धारा नहीं है, तो इंजीन शून्य पर है, लोहे के डिस्क के अक्ष और क्षेत्र के लम्बवत रेखा के बीच बना कोण φ है। अब धारा I और संबंधित चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति के कारण, लोहे का टुकड़ा θ कोण पर विस्थापित होता है। अब डिस्क के अक्ष की दिशा में H का घटक Hcos{90 – (θ + φ) या Hsin (θ + φ) है। अब कुंडली की ओर डिस्क पर कार्यरत बल F इस प्रकार H2sin(θ + φ) के समानुपाती है, इसलिए बल I2sin(θ + φ) के समानुपाती है यदि परमेयता स्थिर रहती है। यदि यह बल डिस्क पर पिवट से l दूरी पर कार्यरत है, तो विस्थापन टोक,


क्योंकि l स्थिर है।

जहाँ, k स्थिरांक है।
अब, यदि उपकरण गुरुत्वाकर्षण नियंत्रित है, तो नियंत्रण टोक

जहाँ, k’ स्थिरांक है।
स्थिर स्थिति में,

जहाँ, K स्थिरांक है।

चलनशील लोहे के उपकरण की वीडियो प्रस्तुति

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