प्रेरक कैसे काम करता है?

एक प्रारंभ करनेवाला एक चुंबकीय कोर के चारों ओर कसकर लपेटे गए एक इंसुलेटेड तार से ज्यादा कुछ नहीं है। कोर लौहचुंबकीय पदार्थ या प्लास्टिक या कुछ मामलों में खोखला (वायु) हो सकता है। यह इस सिद्धांत पर निर्भर करता है कि चुंबकीय प्रवाह वर्तमान ले जाने वाले कंडक्टर के चारों ओर विकसित होता है। यदि आप कैपेसिटर के बारे में जानते हैं, तो आप इस तथ्य से परिचित होंगे कि कैपेसिटर अपनी प्लेटों में समान और विपरीत चार्ज जमा करके ऊर्जा संग्रहीत करते हैं। इसी प्रकार, एक प्रारंभ करनेवाला एक चुंबकीय क्षेत्र के रूप में ऊर्जा संग्रहीत करता है जो उसके चारों ओर विकसित होता है। इंडक्टर्स एसी और डीसी पर अलग-अलग प्रतिक्रिया करते हैं। लेकिन "प्रेरक कैसे काम करते हैं" पर चर्चा करने से पहले। आइए इसकी संरचना और विशेषताओं पर नजर डालें।

प्रारंभ करनेवाला संरचना:

इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किए जाने वाले अन्य सभी घटकों से इंडक्टर्स का निर्माण करना बहुत आसान है। यह एक सरल प्रारंभकर्ता बनाने के लिए एक मार्गदर्शिका है। कॉइल को लपेटने के लिए केवल एक इन्सुलेट तार और एक चुंबकीय कोर सामग्री की आवश्यकता होती है। एक चुंबकीय कोर एक ऐसी सामग्री से अधिक कुछ नहीं है जिसके चारों ओर तार लपेटे जाते हैं, जैसा कि ऊपर की छवि में दिखाया गया है। प्रयुक्त मूल सामग्री के आधार पर विभिन्न प्रकार के इंडक्टर्स होते हैं। उपयोग की जाने वाली कुछ सामान्य कोर सामग्री लोहा, लौह चुंबक आदि हैं। कोर सामग्री के प्रकार के अलावा, यह सिलेंडर, रॉड, टोरोड और शीट सहित विभिन्न आकारों और आकारों में भी आती है। इसके विपरीत, बिना किसी भौतिक चुंबकीय कोर के प्रेरक होते हैं। इन्हें खोखले प्रेरक या खोखला प्रेरक कहा जाता है। चुंबकीय कोर प्रारंभ करनेवाला के प्रेरकत्व को बदलने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

प्रारंभ करनेवाला कैसे काम करता है

आइए इस तथ्य को बताते हुए शुरुआत करें कि "चुंबकीय प्रवाह एक धारा-वाहक कंडक्टर पर उत्पन्न होगा।" इसी प्रकार, जब विद्युत धारा किसी प्रारंभकर्ता से होकर गुजरती है, तो यह उसके चारों ओर एक चुंबकीय प्रवाह बनाता है। दूसरे शब्दों में, प्रारंभ करनेवाला पर लागू ऊर्जा चुंबकीय प्रवाह के रूप में संग्रहीत होती है। चुंबकीय प्रवाह धारा प्रवाह की विपरीत दिशा में विकसित होगा। इसलिए प्रारंभ करनेवाला इसके माध्यम से बहने वाली धारा में अचानक परिवर्तन के प्रति प्रतिरोधी है। प्रेरकों की इस क्षमता को प्रेरकत्व कहा जाता है, और प्रत्येक प्रेरक में कुछ प्रेरकत्व होगा। यह प्रतीक L द्वारा और हेनरी की इकाइयों में दिया गया है।

प्रारंभ करनेवाला का प्रेरकत्व कुंडल के आकार, चुंबकीय कोर वाइंडिंग के घुमावों की संख्या, चुंबकीय कोर का क्षेत्र और चुंबकीय कोर सामग्री की पारगम्यता पर निर्भर करता है। प्रारंभ करनेवाला का प्रेरकत्व निम्नलिखित सूत्र द्वारा दिया गया है

L = μN2A/L

एल - कुंडल अधिष्ठापन

μ - कोर सामग्री की पारगम्यता

ए - कुंडल क्षेत्र (एम2)

एन - एक कुंडल में घुमावों की संख्या

एल - कुंडल की औसत लंबाई (एम)

एसी सर्किट में इंडक्टर्स:

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, इंडक्टर्स डीसी सिग्नल स्रोतों की तुलना में एसी से अलग तरीके से कार्य करते हैं। जब एक एसी सिग्नल को एक प्रारंभ करनेवाला पर लागू किया जाता है, तो यह एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है जो समय के साथ बदलता रहता है क्योंकि चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने वाली धारा स्वयं समय के साथ बदलती रहती है। फैराडे के नियम के अनुसार, यह घटना प्रारंभ करनेवाला पर एक स्व-प्रेरक वोल्टेज बनाती है। स्व-प्रेरित वोल्टेज वीएल द्वारा व्यक्त किया जाता है। वास्तव में, प्रारंभ करनेवाला के दोनों सिरों पर उत्पन्न वोल्टेज उन धाराओं के विपरीत दिशा में कार्य करते हैं जो उनका विरोध करती हैं। प्रारंभ करनेवाला के दोनों सिरों पर वोल्टेज निम्न सूत्र द्वारा दिया गया है

वीएल =एल डि / डीटी

वीएल - स्व-प्रेरित वोल्टेज

di/dt - समय के सापेक्ष धारा में परिवर्तन

यदि 1 सेकंड के सापेक्ष हेनरी प्रेरक के माध्यम से 1 amp की धारा प्रवाहित होती है, तो यह प्रेरक पर उत्पन्न होगी

"v. अब आप देख सकते हैं कि प्रारंभ करनेवाला के माध्यम से बहने वाली धारा दोनों सिरों पर उत्पन्न वोल्टेज को कैसे प्रभावित करती है। परिणामी वोल्टेज प्रारंभ करनेवाला के माध्यम से बहने वाली धारा के विपरीत है।

प्रेरकों की VI विशेषताएँ:

आइए उपरोक्त अवधारणाओं को बेहतर ढंग से समझने के लिए प्रारंभकर्ता के VI विशेषता वक्र का संदर्भ लें। जैसे ही एसी सिग्नल का सकारात्मक चक्र प्रारंभकर्ता से होकर गुजरता है, करंट बढ़ जाता है। हम जानते हैं कि प्रारंभ करनेवाला धारा में परिवर्तन से नफरत करता है, इसलिए यह उस धारा के विरुद्ध एक प्रेरित वोल्टेज उत्पन्न करता है जो इसका कारण बनती है। आप इसे उपरोक्त चित्र में 0 डिग्री पर देख सकते हैं, जहां धारा बढ़ने पर प्रेरित वोल्टेज अधिकतम होगा। एक बार जब धारा अपने अधिकतम तक पहुँच जाती है, तो धारा को कम होने से रोकने के प्रयास में प्रेरित वोल्टेज नकारात्मक हो जाता है।

यह चक्र दोहराता है, और ऊपर दिए गए चित्र से हम देख सकते हैं कि प्रारंभ करनेवाला में उत्पन्न प्रेरित वोल्टेज इसके माध्यम से बहने वाली अलग-अलग धारा पर कार्य करेगा। यहां, वोल्टेज और करंट को 90 डिग्री तक चरण से बाहर कहा जाता है। इस प्रकार, प्रत्यावर्ती धारा संकेतों के माध्यम से, प्रारंभ करनेवाला एक सतत चक्र में चुंबकीय क्षेत्र के रूप में ऊर्जा को संग्रहीत और जारी करता है।

प्रत्यक्ष धारा परिपथ में प्रेरक:

अब हम समझते हैं कि प्रेरक एसी सिग्नल स्रोतों के साथ कैसे काम करते हैं। आइए देखें कि डीसी सिग्नल स्रोत के साथ उपयोग करने पर यह कैसे प्रतिक्रिया करता है। याद रखें कि प्रारंभ करनेवाला के दोनों सिरों पर प्रेरित वोल्टेज का सूत्र निम्नलिखित सूत्र द्वारा दिया गया है

वीएल =एल डि / डीटी

डीसी सिग्नल स्रोत का उपयोग करते समय, समय के सापेक्ष वर्तमान में परिवर्तन शून्य होगा, जिसके परिणामस्वरूप प्रारंभ करनेवाला के दोनों सिरों पर शून्य प्रेरित वोल्टेज होगा। सीधे शब्दों में कहें तो, प्रत्यक्ष धारा सर्किट में, प्रारंभ करनेवाला एक साधारण साधारण तार की तरह व्यवहार करता है, और इसका तार कुछ प्रतिरोध उत्पन्न करता है। हालाँकि, वास्तविक सर्किट में डीसी सिग्नल स्रोत के साथ प्रारंभ करनेवाला का उपयोग करते समय और भी बहुत कुछ होता है। एक वास्तविक परिपथ में, धारा को शून्य से अधिकतम तक पहुंचने में बहुत कम समय लगता है। इस समय, प्रारंभ करनेवाला के दोनों सिरों पर एक प्रेरित वोल्टेज होगा, जो एक नकारात्मक अधिकतम होगा जब धारा शून्य से अधिकतम तक जाने लगती है। एक बार जब करंट स्थिर डीसी स्थिति में पहुंच जाता है, तो प्रेरित वोल्टेज तेजी से शून्य हो जाता है और अप्रचलित हो जाता है। जब डीसी सिग्नल स्रोत के साथ उपयोग किया जाता है, तो प्रारंभ करनेवाला ऐसे कम अवधि के प्रेरित वोल्टेज स्पाइक्स प्रदर्शित करेगा।

आगमनात्मक प्रतिक्रिया:

प्रेरकों के बारे में जानने योग्य एक और महत्वपूर्ण बात प्रतिक्रिया है। यह एसी विद्युत संकेतों के लिए कैपेसिटर और इंडक्टर्स जैसे घटकों की प्रतिरोध विशेषता है। प्रारंभ करनेवाला द्वारा दिखाए गए प्रतिक्रिया को प्रेरक प्रतिक्रिया कहा जाता है और सूत्र द्वारा दिया जाता है

एक्सएल=2πFL

सूत्र से यह अनुमान लगाया जा सकता है कि जैसे-जैसे एसी सिग्नल की आवृत्ति बढ़ती है, प्रतिक्रिया बढ़ती है, यह ध्यान में रखते हुए कि प्रारंभ करनेवाला बदलती धाराओं से नफरत करता है, इसलिए यह उच्च आवृत्ति संकेतों के लिए अधिक प्रतिक्रिया प्रदर्शित करता है। जब आवृत्ति शून्य के करीब होती है या डीसी सिग्नल गुजरता है, तो प्रतिक्रिया शून्य हो जाती है, ठीक उसी कंडक्टर की तरह जिसके माध्यम से इनपुट सिग्नल गुजरता है।