एक तार को मुड़ाने से उसका प्रतिरोध बहुत कम प्रभावित होता है, लेकिन ट्रांसफार्मर, मोटर या इलेक्ट्रोमैग्नेट में पाए जाने वाले गुंथे हुए कुंडलों के साथ स्थिति अधिक जटिल हो जाती है। कुंडल सिर्फ मुड़े हुए तार नहीं होते; उनकी ज्यामिति और गुंथने की विधि उनके विद्युत-चुंबकीय गुणों, विशेष रूप से स्व-आवेशन और पारस्परिक आवेशन, पर प्रभाव डालती है, जिससे सामान्य सीधे तारों में नहीं होने वाली घटनाओं जैसे चिंगारी की उत्पत्ति होती है।
कुंडलों में चिंगारी की उत्पत्ति के कारण
आवेशन प्रभाव
स्व-आवेशन: जब किसी कुंडल में धारा प्रवाहित होती है, तो उसके चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है। यदि धारा अचानक बदलती है (जैसे, सर्किट को चालू या बंद करते समय), तो चुंबकीय क्षेत्र भी बदलता है, जिससे एक विद्युत-क्षेत्रीय बल (EMF) जिसे स्व-आवेशन कहा जाता है, उत्पन्न होता है। यह अचानक बदलाव बहुत ऊंचे वोल्टेज स्पाइक्स का कारण बन सकता है, जिससे चिंगारी होती है।
पारस्परिक आवेशन: अधिक-परिक्रमण वाले कुंडलों में, एक चक्र में धारा में परिवर्तन आसन्न चक्रों में धारा में प्रभाव डालता है, जिसे पारस्परिक आवेशन कहा जाता है। धारा में अचानक बदलाव से वोल्टेज स्पाइक्स हो सकते हैं, जिससे चिंगारी होती है।
क्षमता प्रभाव
चक्र-से-चक्र क्षमता: कुंडल के चक्रों के बीच की क्षमता के कारण, धारा में अचानक बदलाव से वोल्टेज स्पाइक्स हो सकते हैं, जो चिंगारी का कारण बन सकते हैं।
स्विचिंग ट्रांसिएंट्स
डिसकनेक्शन पर चिंगारी: जब किसी कुंडल से पावर सप्लाई को अलग किया जाता है, तो स्व-उत्पन्न EMF द्वारा छिपी हुई चुंबकीय ऊर्जा धारा को बनाए रखने की कोशिश करती है, जिससे स्विच पर उच्च वोल्टेज होता है, जो चिंगारी या आर्किंग का कारण बन सकता है।
कनेक्शन पर चिंगारी: जब किसी कुंडल से पावर सप्लाई को जोड़ा जाता है, तो धारा की स्थापना भी तत्काल उच्च वोल्टेज का कारण बन सकती है, जो चिंगारी का कारण बन सकती है।
सामान्य तारों और कुंडलों के बीच के अंतर
ज्यामितिक संरचना: सामान्य तार सीधे या थोड़ा मुड़े होते हैं, जबकि कुंडल घनी रूप से गुंथे जाते हैं, जिससे कुंडलों में उच्च स्व-आवेशन और पारस्परिक आवेशन होता है।
विद्युत-चुंबकीय प्रभाव: कुंडलों में धारा में परिवर्तन चुंबकीय क्षेत्र में महत्वपूर्ण परिवर्तन उत्पन्न करते हैं, जबकि सामान्य तारों में धारा में परिवर्तन चुंबकीय क्षेत्र में न्यूनतम परिवर्तन उत्पन्न करते हैं, जिससे कम विद्युत-चुंबकीय प्रभाव होते हैं।
ऊर्जा संचय: कुंडल बड़ी मात्रा में चुंबकीय ऊर्जा संचित कर सकते हैं, और धारा में अचानक बदलाव के दौरान इस ऊर्जा का रिहाई करने से उच्च वोल्टेज स्पाइक्स हो सकते हैं, जो चिंगारी का कारण बन सकते हैं।
चिंगारी को रोकना
कुंडलों में चिंगारी को रोकने के लिए कई उपाय लिए जा सकते हैं:
फ्लाईबैक डायोड का उपयोग: जब किसी कुंडल से पावर सप्लाई को अलग किया जाता है, तो फ्लाईबैक डायोड धारा के लिए एक पथ प्रदान कर सकता है, स्व-उत्पन्न EMF को अवशोषित करता है और चिंगारी को कम करता है।
डैम्पिंग रेजिस्टर का उपयोग: कुछ मामलों में, एक डैम्पिंग रेजिस्टर को कुंडल के सीरीज में जोड़ा जा सकता है ताकि धारा की दर को कम किया जा सके, जिससे स्व-उत्पन्न EMF कम हो जाता है।
सॉफ्ट स्विचिंग तकनीकों का उपयोग: धारा की दर को नियंत्रित करके, सॉफ्ट स्विचिंग तकनीकें वोल्टेज स्पाइक्स को कम कर सकती हैं, जिससे चिंगारी को न्यूनतम किया जा सकता है।
सारांश
कुंडल, अपनी विशिष्ट ज्यामितिक संरचना और विद्युत-चुंबकीय गुणों के कारण, धारा में अचानक बदलाव के दौरान सामान्य तारों की तुलना में चिंगारी के लिए अधिक प्रविष्ट होते हैं। यह इसलिए है क्योंकि कुंडलों में स्व-आवेशन और पारस्परिक आवेशन प्रभावों के कारण वोल्टेज स्पाइक्स होते हैं। उचित डिजाइन और तकनीकी दृष्टिकोण के माध्यम से, चिंगारी की घटना को प्रभावी रूप से कम किया या खत्म किया जा सकता है।