इंडक्टर

यह कैलकुलेटर कैसे काम करता है

इंडक्टर एक तार की कुंडली से गुजरने वाली धारा द्वारा बनाए गए चुंबकीय क्षेत्र के रूप में विद्युत ऊर्जा संग्रहीत करता है। इसका प्रेरकत्व और इसके माध्यम से गुजरने वाली धारा दर्ज करें, और यह कैलकुलेटर संग्रहित ऊर्जा को ज्ञात करेगा।

इंडक्टर, एक अर्थ में, कैपेसिटर कैलकुलेटर की दर्पण छवि है: कैपेसिटर विद्युत क्षेत्र में ऊर्जा संग्रहीत करता है और इसकी ऊर्जा वोल्टेज के वर्ग पर निर्भर करती है, जबकि इंडक्टर चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा संग्रहीत करता है और इसकी ऊर्जा धारा के वर्ग पर निर्भर करती है।

सूत्र

$$E = 0.5 \times L \times I^2$$

प्रेरकत्व मिलिहेनरी (mH) में दर्ज किया जाता है, वह व्यावहारिक इकाई जिसमें अधिकांश वास्तविक इंडक्टर वास्तव में लेबल किए जाते हैं, क्योंकि एक पूर्ण हेनरी एक सामान्य घटक के लिए प्रेरकत्व की बहुत बड़ी मात्रा है।

हल किया गया उदाहरण

2 A धारा वहन करने वाला 100 mH इंडक्टर:

1. हेनरी में प्रेरकत्व: 100 ÷ 1000 = 0.1 H।
2. ऊर्जा: 0.5 × 0.1 × 2² = 0.2 J, या 200 mJ।

इसके बजाय धारा को 4A तक दोगुना करने से संग्रहित ऊर्जा चौगुनी होकर 800 mJ हो जाएगी — वही वर्गाकार संबंध जो कैपेसिटर का वोल्टेज के साथ होता है।

ध्यान रखने योग्य मुख्य बातें

• एक इंडक्टर धारा में अचानक बदलाव का प्रतिरोध करता है, जो एक वास्तविक व्यावहारिक खतरे का स्रोत है। जब एक इंडक्टर के माध्यम से धारा को अचानक बाधित किया जाता है, तो ढहता हुआ चुंबकीय क्षेत्र एक संक्षिप्त लेकिन बहुत उच्च वोल्टेज स्पाइक उत्पन्न कर सकता है — यही कारण है कि इंडक्टिव लोड (जैसे मोटर और रिले) को आमतौर पर सर्किट में एक फ्लाईबैक डायोड या इसी तरह की सुरक्षा की आवश्यकता होती है।
• वास्तविक इंडक्टर में कुछ आंतरिक प्रतिरोध होता है, जिसे यह आदर्श सूत्र नज़रअंदाज़ करता है। तार की एक वास्तविक कुंडली में प्रतिरोध होता है जो संचालन के दौरान कुछ ऊर्जा को गर्मी के रूप में नष्ट कर देता है — यह कैलकुलेटर का सूत्र आदर्श, नुकसान-रहित इंडक्टर की संग्रहीत ऊर्जा का वर्णन करता है, न कि समय के साथ एक वास्तविक-दुनिया इंडक्टिव सर्किट द्वारा खपत की गई कुल ऊर्जा का।
• प्रेरकत्व एक कुंडली के भौतिक निर्माण पर निर्भर करता है, यह कोई ऐसी चीज़ नहीं है जिसे आप सीधे एक रेसिस्टर के प्रतिरोध की तरह सेट करते हैं। घुमावों की संख्या, कोर सामग्री, और कुंडली की ज्यामिति सभी एक इंडक्टर के वास्तविक प्रेरकत्व मान को निर्धारित करते हैं — यह कैलकुलेटर प्रेरकत्व को एक ज्ञात, दी गई मात्रा के रूप में लेता है, न कि इसे एक कुंडली के भौतिक डिज़ाइन से गणना करता है।
• इंडक्टर और कैपेसिटर मिलकर पूरे इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किए जाने वाले रेज़ोनेंट सर्किट का आधार बनाते हैं। एक LC सर्किट (इंडक्टर प्लस कैपेसिटर) में दोनों घटकों के मानों द्वारा निर्धारित एक प्राकृतिक रेज़ोनेंट फ़्रीक्वेंसी होती है — वही ऊर्जा-भंडारण संबंध जो प्रत्येक घटक का अलग-अलग होता है (कैपेसिटर के लिए वोल्टेज-वर्ग, इंडक्टर के लिए धारा-वर्ग) यह निर्धारित करता है कि ऐसे सर्किट में उनके बीच ऊर्जा कैसे दोलन करती है।

सामान्य गलतियाँ

• इंडक्टेंस को हेनरी में दर्ज करना, मिलीहेनरी के बजाय। अधिकांश वास्तविक इंडक्टर mH या µH में लेबल किए जाते हैं — जहाँ mH अपेक्षित है वहाँ हेनरी मान दर्ज करने से संग्रहीत ऊर्जा दस लाख गुना अधिक आंकी जाती है।
• एक इंडक्टर की संग्रहीत ऊर्जा को वास्तविक सर्किट द्वारा नष्ट की गई कुल ऊर्जा के साथ भ्रमित करना। यह सूत्र आदर्श, हानि-रहित स्थिति का वर्णन करता है — एक वास्तविक कॉइल का अपना प्रतिरोध अतिरिक्त ऊर्जा को ऊष्मा के रूप में नष्ट करता है जिसे यह गणना नहीं पकड़ती।
• इंडक्टर से होकर बहने वाला करंट बाधित होने पर वोल्टेज स्पाइक जोखिम को नज़रअंदाज़ करना। एक इंडक्टिव लोड में अचानक करंट काटने से एक संक्षिप्त लेकिन बहुत उच्च वोल्टेज स्पाइक उत्पन्न हो सकता है, यही कारण है कि मोटर और रिले को आमतौर पर फ्लाईबैक डायोड सुरक्षा की आवश्यकता होती है।
• इंडक्टेंस को ऐसी चीज़ मानना जिसे आप स्वतंत्र रूप से चुन सकते हैं, जैसे किसी रेसिस्टर का प्रतिरोध। इंडक्टेंस एक कॉइल के भौतिक निर्माण से आता है — इसके घुमाव, कोर सामग्री और ज्यामिति से — न कि किसी एकल समायोज्य मान से।

जानना उपयोगी है

• दूसरे मूल ऊर्जा-भंडारण घटक के लिए दर्पण-छवि गणना चाहते हैं? कैपेसिटर कैलकुलेटर कैलकुलेटर करंट के बजाय वोल्टेज से संग्रहीत ऊर्जा ज्ञात करता है।
• सर्किट के बाकी हिस्से में वोल्टेज, करंट और प्रतिरोध को जोड़ने की ज़रूरत है? ओम का नियम कैलकुलेटर कैलकुलेटर जो भी आपके पास नहीं है उसे हल करता है।
• जिज्ञासु हैं कि करंट प्रवाहित होने पर सर्किट कितनी शक्ति खींचता है? विद्युत शक्ति कैलकुलेटर कैलकुलेटर इसे सीधे गणना करता है।