ચુંબકીય પરિપથ (magnetic circuit)

January, 2012

ચુંબકીય પરિપથ (magnetic circuit) : કાયમી ચુંબક કે વિદ્યુત-પ્રવાહધારિત ગૂંચળામાં ઉત્પન્ન થતા બળ વડે વૈદ્યુત ઉપકરણમાં રચાતો ચુંબકીય અભિવાહ(flux)નો બંધ ગાળો. (ચુંબકીય ફ્લક્સ = ચુંબક-બળરેખાઓની કુલ સંખ્યા). વૈદ્યુત ઉપકરણ તથા તેના ઉપયોગના આધારે, ચુંબકીય પરિપથના (i) અવિભાજિત અને (ii) વિભાજિત એમ બે પ્રકાર છે. અવિભાજિત પરિપથમાં, પરિપથના બધા ભાગમાં એકસરખું અભિવાહ વહન થતું હોય છે. ઉદા. રોલૅન્ડ વીંટી; ટોરોઇડ ગૂંચળું. વિભાજિત પરિપથમાં જુદા જુદા ભાગ સાથે સંકળાયેલું ફ્લક્સ જુદું હોય છે. ઉદા. વિદ્યુતચુંબક (electromagnet). વિભાજિત પરિપથને સમમિત (symmetric) અને અસમમિત (asymmetric) એમ બે વધુ ભાગમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

રોલૅન્ડ વીંટી દ્વારા ચુંબકીય પરિપથ વિશે માહિતી મેળવી શકાય છે. રોલૅન્ડ વીંટીમાં લોખંડ જેવી ચુંબકીય ધાતુના વીંટી આકારના ગર્ભ (core) ઉપર વાહક તાર વીંટાળેલો હોય છે. તારમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર કરતાં ધાતુ ચુંબકત્વ ધારણ કરે છે. ગૂંચળાના આંટાની સંખ્યા N અને તેમાંથી પસાર થતો વિદ્યુતપ્રવાહ i હોય તો ઍમ્પિયરના નિયમ પ્રમાણે

ચુંબકીય ચાલકબળ = ચુંબકીય તીવ્રતા Hનું રેખીય સંકલન (line integral) = Hdl

                                                                                                                     = N i

(નોંધ : રેખીય સંકલન માટેની સંજ્ઞા છે.)

ગર્ભના આડછેદનું ક્ષેત્રફળ = A હોય તો,

ચુંબકીય ફ્લક્સ φ = B · A

              = (μ H) · A

જ્યાં μ = ધાતુની પારગમ્યતા છે.

માટે,

ચુંબકીય પરિપથમાં, ચુંબકીય ફ્લક્સ φએ વિદ્યુતપરિપથમાંના વિદ્યુતપ્રવાહ i સાથે સામ્ય ધરાવે છે.

ઓહ્મના નિયમ ઉપરથી

વિદ્યુતચાલકબળ છે તેથી બન્નેની સરખામણી કરતાં, ને અવરોધ R સાથે સરખાવી શકાય.

માટે  ને ચુંબકીય અવરોધ (reluctance) કહે છે.

ચુંબકીય ચાલકબળ

મહત્વનાં તારણ નીચે પ્રમાણે છે :

(1) ચુંબકીય પરિપથમાં ચુંબકીય ચાલકબળ Hdl અને ચુંબકીય ફ્લક્સ φ, વિદ્યુત પરિપથના અનુક્રમે વિદ્યુતચાલક બળ Edl અને વિદ્યુતપ્રવાહ i સાથે સામ્ય ધરાવે છે. (2) ચુંબકીય અવરોધમાં  અને અવરોધકતા (resistivity) ρ વચ્ચે સામ્ય છે. (3) આપેલા તાપમાને અવરોધકર્તા ρ, વિદ્યુતપ્રવાહના મૂલ્ય ઉપર આધારિત નથી; જ્યારે નું મૂલ્ય ચુંબકીય ફલક્સ φ સાથે બદલાતું હોય છે. (4) વિદ્યુતપરિપથમાં વિદ્યુતભારિત કણનું વહન થતું હોય છે. ચુંબકીય પરિપથમાં કોઈ કણનું વહન થતું નથી. (5) વિદ્યુતપરિપથમાં, વિદ્યુતપ્રવાહ iનું વહન થાય ત્યાં સુધી ઊર્જા વપરાતી હોય છે. ચુંબકીય પરિપથમાં ચુંબકીય ફ્લક્સ સ્થાપિત કરવા માટે ઊર્જા ખર્ચાય છે. પરંતુ તેના નિભાવ માટે કોઈ ઊર્જા વપરાતી નથી.

એચ. એસ. પટેલ