ફૅરડેનો વિદ્યુત-પ્રેરણનો નિયમ

February, 1999

ફૅરડેનો વિદ્યુત-પ્રેરણનો નિયમ : વાહક ગૂંચળા સાથે સંકળાયેલા ચુંબકીય ક્ષેત્રના ફ્લક્સ(બળરેખાઓની સંખ્યા)માં ફેરફાર થાય ત્યારે ગૂંચળામાં પ્રેરિત વિદ્યુતચાલકબળ પેદા થવાની અને પરિણામે ગૂંચળામાં વિદ્યુતપ્રવાહ ઉત્પન્ન થવાની ઘટના. આ ઘટનાને વિદ્યુતચુંબકીય પ્રેરણ કહે છે.

ફૅરડેએ ઈ. સ. 1820થી 1831 દરમિયાન સંખ્યાબંધ પ્રયોગો કરી વિદ્યુત-પ્રેરણની ઘટના શોધી, જેનાથી ઔદ્યોગિક વિકાસનો પાયો નંખાયો. ઇલેક્ટ્રિક મોટર, જનરેટર, ટ્રાન્સફૉર્મર વગેરેની રચનાના સિદ્ધાંતરૂપ આ વિદ્યુતપ્રેરણની ઘટના શોધવાનું માન ફૅરડેને જાય છે.

ફૅરડેનો પ્રયોગ

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ, વાહક ગૂંચળા L સાથે સંવેદી ગૅલ્વેનોમિટર G જોડેલું છે. ચુંબકપટી NS ગૂંચળાની અક્ષ પર ગતિ કરી શકે તે પ્રમાણે ગોઠવી છે. ચુંબકપટી સ્થિર હોય ત્યારે ગૅલ્વેનોમિટર વિદ્યુતપ્રવાહ દર્શાવતો નથી. ચુંબકપટીને ગૂંચળા તરફ ગતિ આપતાં તેની ગતિ દરમિયાન ગૅલ્વેનોમિટર ક્ષણિક વિદ્યુતપ્રવાહ દર્શાવે છે. વિદ્યુતપ્રવાહનું મૂલ્ય ચુંબકપટ્ટીની ઝડપ પર અને તેની દિશા ચુંબકપટ્ટીનો કયો ધ્રુવ ગૂંચળા તરફ તકાયેલો છે તેના પર આધાર રાખે છે. ચુંબકપટ્ટીને ગૂંચળાથી દૂર ગતિ આપતાં વિદ્યુતપ્રવાહની દિશા ઊલટાય છે. પ્રયોગમાં ચુંબકપટ્ટી સ્થિર રાખી ગૂંચળાને ગતિ આપવામાં આવે તોપણ ઉપર પ્રમાણે પરિણામો મળે છે.

ચુંબકપટ્ટીને ગૂંચળાની નજીક મૂકવામાં આવે ત્યારે ગૂંચળા સાથે ચુંબકીય ફ્લક્સ સંકળાયેલું હોય છે. ચુંબકપટ્ટી અથવા ગૂંચળાને ગતિ આપતાં ગૂંચળા સાથે સંકળાયેલા ચુંબકીય ફ્લક્સમાં ફેરફાર થાય છે, પરિણામે ગૂંચળામાં પ્રેરિત વિદ્યુતચાલકબળ ઉદભવે છે.

ફૅરડેએ દર્શાવ્યું કે ગૂંચળામાં ઉદભવતું પ્રેરિત વિદ્યુતચાલકબળ તેની સાથે સંકળાયેલા ચુંબકીય ફ્લક્સમાં થતા ફેરફારના દરના સમપ્રમાણમાં હોય છે.

લેન્ઝે ઊર્જાસંચયના નિયમના આધારે પ્રેરિત વિદ્યુતચાલકબળની દિશા દર્શાવતો નિયમ રજૂ કર્યો. પ્રેરિત વિદ્યુતચાલકબળ હંમેશાં એવી દિશામાં હોય છે કે જેથી તેનાથી ઉત્પન્ન થતા પ્રેરિત વિદ્યુતપ્રવાહને લીધે મળતું ચુંબકીય ક્ષેત્ર, પ્રેરણ કરનાર ચુંબકીય ક્ષેત્રનો વિરોધ કરે છે.

આ બંને નિયમોનો સમન્વય કરતાં પ્રેરિત વિદ્યુતચાલકબળ

જ્યાં dΦ, dt સમયમાં ચુંબકીય ફ્લક્સમાં થતો ફેરફાર છે, અને ઋણ સંજ્ઞા લેન્ઝના નિયમને આભારી છે. પ્રેરિત વિદ્યુતચાલકબળનો એકમ વૉલ્ટ અથવા  છે.

શશીધર ગોપેશ્વર ત્રિવેદી