மைக்கேல் ஃபாரடே ஒரு விஞ்ஞானி, அவர் அறிவியல் உலகிற்கு பெரும் பங்களிப்புகளைக் கொண்டிருந்தார். இந்த விஞ்ஞானிக்கு நன்றி, நம் அன்றாடத்தில் நாம் பயன்படுத்தும் பல கூறுகள் நிர்வகிக்கப்படுகின்றன ஃபாரடேயின் சட்டம். மின்காந்த தூண்டல் என்பது காந்தப்புலத்தின் மாற்றத்தால் ஒரு மின்சாரத்தை தூண்டக்கூடிய ஒரு செயல்முறையாகும். இந்த மின்காந்த தூண்டல் நேரடியாக ஃபாரடேயின் சட்டத்துடன் தொடர்புடையது.
இந்த கட்டுரையில் ஃபாரடேயின் சட்டத்தின் அனைத்து பண்புகள் மற்றும் முக்கியத்துவத்தைப் பற்றி நாங்கள் உங்களுக்கு சொல்லப்போகிறோம்.
முக்கிய பண்புகள்
ஒரு காந்தப்புலத்திற்குள் அனுபவ இயக்கத்தை வசூலிக்கும் பல்வேறு வகையான சக்திகள் உள்ளன. கடந்து செல்லும் ஒரு கம்பி அனுபவிக்கும் சக்தி ஃபாரடேயின் சட்டத்தின் ஒரு சிறந்த எடுத்துக்காட்டு ஸ்ட்ரீம். இந்த வழக்கில், மின்சாரம் கடந்து செல்லும் கம்பி அனுபவிக்கும் சக்தி இயக்கத்தில் அல்லது காந்தப்புலத்தின் முன்னிலையில் உள்ள எலக்ட்ரான்களால் ஏற்படுகிறது. இந்த செயல்முறை வேறு வழியில் நடக்கிறது. நாம் ஒரு காந்தப்புலத்தின் வழியாக ஒரு கம்பியை நகர்த்தலாம் அல்லது காலப்போக்கில் காந்தப்புலத்தின் அளவை மாற்றலாம், மேலும் அது ஒரு மின்னோட்டத்தை பாய்ச்சக்கூடும்.
மின்காந்த தூண்டலை விவரிக்கக்கூடிய மிக முக்கியமான சட்டம் ஃபாரடேயின் சட்டம். கண்டுபிடிக்கப்பட்டது மைக்கேல் ஃபாரடே மற்றும் காலப்போக்கில் மாறிவரும் காந்தப்புலத்திற்கும் மாற்றங்களால் உருவாக்கப்படும் மின்சார புலத்திற்கும் இடையிலான உறவை அளவிடுகிறது. ஃபாரடேயின் சட்டத்திற்குச் சென்றால், இந்த அறிக்கை இருப்பதைக் காண்கிறோம்:
"ஒரு மூடிய சுற்றுவட்டத்தில் தூண்டப்பட்ட மின்னழுத்தம் காந்தப் பாய்வின் நேரத்தின் மாற்ற விகிதத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும், இது எந்தவொரு மேற்பரப்பிலும் சுற்றுடன் ஒரு விளிம்பாக செல்கிறது."
ஃபாரடேயின் சட்டத்தின் ஆர்ப்பாட்டம்
ஃபாரடேயின் சட்டம் என்ன சொல்கிறது என்பதை ஒரு எடுத்துக்காட்டுடன் காட்டப் போகிறோம். ஃபாரடேயின் பரிசோதனையை மதிப்பாய்வு செய்வோம். ஒரு சிறிய சுருளுக்கு மின் மின்னோட்டத்தை வழங்குவதற்கு பொறுப்பான ஒரு பேட்டரி இங்கே உள்ளது. மின்சாரத்தின் இந்த பத்தியுடன் சுருளின் திருப்பங்கள் மூலம் ஒரு காந்தப்புலம் உருவாக்கப்படுகிறது. சுருளில் அதன் சொந்த அச்சில் காயமடைந்த உலோக கேபிள்கள் உள்ளன. சுருள் ஒரு பெரிய ஒன்றிற்கு உள்ளேயும் வெளியேயும் நகரும்போது, அது ஒரு காந்தப்புலத்தைக் கொண்டுள்ளது, இது சுருளுக்குள் ஒரு மின்னழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது. இந்த மின்னழுத்தத்தை கால்வனோமீட்டரால் அளவிட முடியும்.
இந்த சோதனையிலிருந்து, ஃபாரடேயின் சட்டம் வகுக்கப்படலாம் மற்றும் ஏராளமான முடிவுகளை எடுக்க முடியும். இந்த சோதனையின் அனைத்து முடிவுகளும் மின் ஆற்றலை உருவாக்குவதோடு தொடர்புடையது மற்றும் லென்ஸின் சட்டத்திற்கு முக்கியமானது, இது இன்று நம்மிடம் உள்ள மின்சாரத்தை மிக நவீனமாக கையாள பயன்படுகிறது.
இந்தச் சட்டத்தை அவர் நிறுவ முடிந்த மைக்கேல் ஃபாரடேயின் கதையை சுருக்கமாகப் பார்ப்போம். இந்த விஞ்ஞானி என்பது எங்களுக்குத் தெரியும் மின்சாரம் மற்றும் காந்தத்தைச் சுற்றியுள்ள மையக் கருத்துக்களை உருவாக்கியவர் அவர். இந்த அறிவியல் துறையில் ஆராய்ச்சிக்காக தனது வாழ்க்கையை அர்ப்பணித்தார். ஓர்ஸ்டெட் என அழைக்கப்படும் ஒரு டேனிஷ் இயற்பியலாளர் மின்சாரம் மற்றும் காந்தவியல் ஆகியவற்றுக்கு இடையிலான உறவை அனுபவபூர்வமாக நிரூபிக்க முடிந்தபோது அவர் பெரும்பாலும் உற்சாகமடைந்தார். இது 1820 ஆம் ஆண்டில் நடந்தது. இந்த சோதனையில், தற்போதைய நடத்தும் கம்பி ஒரு காந்தமயமாக்கப்பட்ட ஊசியை நகர்த்த முடியும் என்பதையும் அவை திசைகாட்டிக்குள் இருப்பதையும் சரிபார்க்க முடிந்தது.
ஃபாரடே பல சோதனைகளை வடிவமைக்க முடிந்தது. அவற்றில் ஒன்று இரும்பு வளையத்தைச் சுற்றி இரண்டு கம்பி சோலெனாய்டுகளை முறுக்குவதைக் கொண்டிருந்தது. மின்சாரம் மற்றும் காந்தவியல் ஆகியவற்றுக்கு இடையிலான உறவைச் சரிபார்க்க, அவர் ஒரு சுவிட்ச் மூலம் சோலனாய்டுகளில் ஒன்றின் மூலம் மின்சாரத்தை அனுப்பினார். மின்னோட்டம் மற்றொன்றில் தூண்டப்பட்டது. காலப்போக்கில் ஏற்பட்ட காந்தப் பாய்வுகளில் ஏற்பட்ட மாற்றங்களுக்கு மின்சாரங்களின் தோற்றம் ஃபாரடே காரணம்.
இதன் விளைவாக, இந்த சோதனைக்கு நன்றி, மைக்கேல் ஃபாரடே காந்தப்புலங்களுக்கும் மின்சார புலங்களுக்கும் இடையிலான உறவை நிரூபிக்க முடிந்தது. மேக்ஸ்வெல்லின் சட்டங்களின் பிற்கால அறிக்கைகளின் ஒரு பகுதியாக மாறிய எல்லாவற்றிலிருந்தும் ஏராளமான தகவல்கள் வெளிவருகின்றன.
ஃபாரடேவின் சட்ட சூத்திரம் மற்றும் எடுத்துக்காட்டுகள்
காந்தப்புலங்களுக்கும் மின்சார புலங்களுக்கும் இடையிலான உறவை நிறுவ, பின்வரும் சூத்திரம் பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.
EMF () = dϕ / dt
EMF அல்லது the தூண்டப்பட்ட எலக்ட்ரோமோட்டிவ் ஃபோர்ஸ் (மின்னழுத்தம்) ஐக் குறிக்கும், மற்றும் dϕ / dt என்பது காந்தப் பாய்வின் தற்காலிக மாறுபாடு வீதமாகும்.
மின்சார அடுப்புகள் போன்ற அன்றாட பொருட்கள் ஃபாரடேயின் சட்டத்தால் சாத்தியமாகும். அன்றாட வாழ்க்கையில் ஃபாரடேயின் சட்டத்தின் பயன்பாடுகளின் சில எடுத்துக்காட்டுகளைப் பார்க்கப்போகிறோம். எங்களுக்கு தெரியும் நடைமுறையில் இன்று நம்மிடம் உள்ள அனைத்து மின் தொழில்நுட்பங்களும் ஃபாரடேயின் சட்டத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டவை. குறிப்பாக, ஜெனரேட்டர்கள், மின்மாற்றிகள் மற்றும் மின்சார மோட்டார்கள் போன்ற அனைத்து மின் சாதனங்களையும் பொறுத்தவரை இது முக்கியம். ஒரு எடுத்துக்காட்டு கொடுப்போம்: ஒரு நேரடி மின்னோட்டத்தை உருவாக்க, அறிவு முக்கியமாக ஒரு காந்தத்தின் முனைகளில் சுழலும் ஒரு செப்பு வட்டின் பயன்பாட்டை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இந்த சுழற்சி இயக்கத்திற்கு நன்றி, ஒரு நேரடி மின்னோட்டத்தை உருவாக்க முடியும்.
இந்த கொள்கையிலிருந்து ஒரு மின்மாற்றி, மாற்று மின்னோட்ட ஜெனரேட்டர், ஒரு காந்த பிரேக் அல்லது மின்சார அடுப்பு போன்ற சிக்கலான பொருட்களின் அனைத்து கண்டுபிடிப்புகளும் பெறப்படுகின்றன.
தூண்டலுக்கும் காந்த சக்திக்கும் இடையிலான இணைப்பு
ஃபாரடேயின் சட்டத்தின் தத்துவார்த்த அடித்தளம் மிகவும் சிக்கலானது என்பதை நாங்கள் அறிவோம். சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள் மீது காந்த சக்தியுடன் இருக்கும் இணைப்பின் கருத்தியல் புரிதலை அறிந்து கொள்வது மிகவும் எளிது. உதாரணமாக, நகரும் கம்பியின் கட்டணம். மின் தூண்டலுக்கும் காந்த சக்திக்கும் உள்ள தொடர்பை விளக்க முயற்சிக்கப் போகிறோம். ஒரு கம்பிக்குள் செல்ல இலவசமாக ஒரு எலக்ட்ரானை நாங்கள் கருதுகிறோம். அடுத்து, கம்பியை செங்குத்து காந்தப்புலத்தில் வைத்து புலத்திற்கு செங்குத்தாக திசையில் நகர்த்துவோம். இதன் இயக்கம் நிலையான வேகத்துடன் இருப்பது முக்கியம்.
கம்பியின் இரு முனைகளும் இணைக்கப்படப் போகின்றன. இணைக்கப்பட்டதற்கு நன்றி மற்றும் இந்த வழியில் கம்பியில் மின்சாரத்தை உருவாக்க செய்யப்படும் அனைத்து வேலைகளும் கம்பியின் எதிர்ப்பில் வெப்பமாக சிதறடிக்கப்படும் என்று நாங்கள் உத்தரவாதம் அளிக்கிறோம். இப்போது ஒரு நபர் காந்தப்புலம் வழியாக நிலையான வேகத்துடன் கம்பியை இழுக்கிறார் என்று வைத்துக்கொள்வோம். நாம் கம்பி இழுக்கும்போது நாம் சக்தியைப் பயன்படுத்த வேண்டும், எனவே நிலையான காந்தப்புலத்தால் தானாகவே வேலை செய்ய முடியாது. இருப்பினும், நீங்கள் சக்தியின் திசையை மாற்றலாம். நாம் பயன்படுத்தும் சக்தியின் ஒரு பகுதி திருப்பி விடப்படுகிறது, இதனால் கம்பி வழியாக பயணிக்கும் எலக்ட்ரானில் ஒரு எலக்ட்ரோமோட்டிவ் சக்தி ஏற்படுகிறது. இந்த விலகல்தான் மின்சாரத்தை நிறுவுகிறது.
இந்த தகவலுடன் நீங்கள் ஃபாரடேயின் சட்டம் மற்றும் அதன் பண்புகள் பற்றி மேலும் அறிய முடியும் என்று நம்புகிறேன்.