લેન્ઝ નો નિયમ (Lenz's Law): વિદ્યુત ચુંબકીય સંકેતન અને EMF પર તેનો પ્રભાવ

શું તમે લેન્ઝ ના નિયમ (Lenz Low) વિષે જાણો છો જો નહિ તો આ પોસ્ટ માં આપણે આ નિયમ વિષે ચર્ચા કરીશું તો આવો જાણીયે,

આગળ ની પોસ્ટ માં આપણે કિર્ચહોફ ના નિયમ વિષે જાણ્યા અને હવે આ પોસ્ટ માં આપણે જાણીયે લેન્ઝ ના નિયમ વિષે 

લેન્ઝ નો નિયમ ( Lenz Low )  

 

   
             

         લેન્ઝ નો નિયમ હેનરિચ લેંજ દ્વારા 1833 માં રેન્ડર કરવામાં આવ્યો હતો.

લેન્ઝનો નિયમ (Lenz's Law) વિદ્યુત ચુંબકીય સંકેતન (Electromagnetic Induction)ના ક્ષેત્રમાં એક મહત્વપૂર્ણ સિદ્ધાંત છે. આ નિયમ કહે છે કે જ્યારે magnetic flux માં ફેરફાર થાય છે, ત્યારે તે Electromotive Force (EMF) ઉત્પન્ન કરે છે, અને આ EMF તે ફેરફારના દિશાની વિરોધી दिशा તરફ પ્રવાહ બનાવે છે. આ નિયમ એ electric currentના દિશાને નિયંત્રિત કરે છે અને ચુંબકીય પ્રતિકાર (Magnetic Resistance) માટે જવાબદાર છે.

લેન્ઝ ના નિયમનું કાર્યકર્ષણ (Working of Lenz's Law)

લેન્ઝ નો નિયમ કહે છે કે "જ્યારે ચુંબકીય ક્ષેત્ર (Magnetic Field)માં ફેરફાર થાય છે, ત્યારે EMF એ magnetic fluxના બદલાવના વિરોધી દિશામાં પ્રવાહ બનાવે છે." આ opposing current (કોઈંકાર પ્રતિકાર) ના સર્જન માટે જવાબદાર છે, જે વાસ્તવમાં એક પ્રકારની opposition છે, જે magnetic intensity (ચુંબકીય ઘનતા) ને ઘટાડે છે.

Direction of EMF (ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સનો દિશાનો નિયમ)

Lenz's Law મુજબ, EMF હંમેશા તે ફેરફારના દિશાની વિરોધી દિશામાં પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે. જેમ જેમ magnetic flux વધે છે, EMFનો પ્રવાહ તે flux ના વધારા ની વિરુદ્ધ દિશામાં દ્રષ્ટિ આપે છે. આ પ્રક્રિયા એ magnetic field અને electric current ની ક્રિયા પર નિયંત્રણ લાવે છે.

લેન્ઝ ના નિયમનો વિદ્યુત ચુંબકીય સંકેતન પર પ્રભાવ (Impact of Lenz's Law on Electromagnetic Induction)

લેન્ઝ નો નિયમ electromagnetic induction અને EMFના ઉત્પાદનમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. જ્યારે magnetic flux ફેરફાર થાય છે, ત્યારે EMF ઉત્પન્ન થાય છે જે electric currentની દિશાને નિયંત્રિત કરે છે. આ નિયમ inductive resistance અને magnetic fieldના બન્ને પર અસર કરે છે.

Magnetic Flux and Electric Current Interaction

Magnetic flux ના વધારા સાથે, electric current નું દિશાનું પ્રતિસાદ EMFના દિશાને કારણે બદલાય છે. આ opposing current કે opposition દ્વારા electric currentનું દિશાત્મક નિયંત્રણ કરવામાં આવે છે, જે magnetic intensity પર નિયંત્રણ પ્રદાન કરે છે.

લેન્ઝ નો નિયમ અને વિદ્યુત ઉપકરણો (Lenz's Law and Electrical Devices)

Lenz's Law એ વિવિધ વિદ્યુત ઉપકરણો જેમ કે transformers, generators, અને electric motorsમાં મહત્વપૂર્ણ છે. આ નિયમ એ magnetic field અને electric current વચ્ચેની ક્રિયા પર નિયંત્રણ લાવે છે, જે વિદ્યુત શક્તિ ઉપકરણો માટે અવશ્યક છે.

નિકર્ષ (Conclusion)

લેન્ઝ નો નિયમ (Lenz's Law) એ વિદ્યુત ચુંબકીય સંકેતન (Electromagnetic Induction) અને EMFનાં નિયમિત અને પ્રતિકારાત્મક અભ્યાસ માટે મહત્વપૂર્ણ છે. Magnetic flux અને electric current વચ્ચેના સંબંધને સમજવાથી, આપણે magnetic field અને opposing current ના કાર્યકાંગ માટે વધુ સકારાત્મક અને કાર્યક્ષમ ઉપકરણો બનાવી શકીએ છીએ. Lenz's Law વિદ્યુત અને ચુંબકીય ક્ષેત્રના મહત્વના સિદ્ધાંતોમાં છે જે આજકાલનાં વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજી સંશોધનમાં ઉપયોગી છે.

ડી.સી.મોટર ના પ્રકાર ,રચના,અને ઉપયોગો

DC Motor ના પ્રકારો – Series, Shunt અને Compound Motor સંપૂર્ણ માહિતી

DC Motor મુખ્યત્વે ત્રણ પ્રકારની હોય છે: DC Series Motor, DC Shunt Motor અને DC Compound Motor. અહીં ત્રણેય મોટરની રચના, કાર્યપદ્ધતિ, ઉપયોગ અને વિશેષતાઓ સરળ શબ્દોમાં સમજાવેલ છે.

1. DC Series Motor

જે મોટરમાં Field Coil અને Armature સીરીઝમાં જોડાયેલ હોય તેને DC Series Motor કહેવામાં આવે છે. તેની Field Coil જાડા તારની અને ઓછા આંટાવાળી હોય છે. આ મોટરનો શરૂઆતનો ટૉર્ક ખૂબ ઊંચો હોય છે.

લોડ ઓછો થઈ જાય અથવા 0 લોડ થાય તો RPM ખૂબ વધી જાય છે, જેના કારણે મોટરને નુકસાન થઈ શકે છે. તેથી Series Motor ક્યારેય 0 લોડ પર ચલાવવી નહીં.

DC Series Motor ના ઉપયોગ

• ક્રેન
• હોઇસ્ટ
• ઇલેક્ટ્રિક ટ્રેન
• ટ્રામ
• ગિયર ડ્રાઇવ

2. DC Shunt Motor

આ મોટર માં Field Coil અને Armature સમાંતર (Parallel) જોડાયેલ હોય છે. Field Coil પાતળા તાર અને વધારે આંટાવાળી હોય છે. Shunt Motor ને Constant Speed Motor પણ કહેવામાં આવે છે કારણ કે તેની Speed માં ખૂબ ઓછો ફેરફાર થાય છે.

Shunt Motor ના ઉપયોગ

• Pump
• Printing Press
• Machine Tools
• Blowers

3. DC Compound Motor

Compound Motor માં Series અને Shunt બંને Field Coil હોય છે. તેથી તેની કામગીરી Series Motor અને Shunt Motor બંને જેવી જોવા મળે છે.

Compound Motor ના ઉપયોગ

• Press Machine
• Rolling Mills
• Stone Crusher
• Lift

Compound Motor ના ફાયદા

• લોડ ઓછો થાય ત્યારે Speed વધારે વધતી નથી
• લોડ વધુ હોય ત્યારે High Torque ઉત્પન્ન કરે છે

પોલીફેઈઝ એટલે શું ?તેના ફાયદા જણાવો

પોલીફેઈઝ :

                       એક કરતા વધારે એટલે કે 2 ફેઇઝ,3 ફેઇઝ અને 6 ફેઇઝ ને પોલીફેઈઝ કહેવામાં આવે છે 

સિંગલ ફેઇઝ :

                        એક ફેઇઝ સપ્લાય ઉત્પન્ન કરતું ઓલ્ટરનેટર એક વાઇન્ડીંગ ધરાવતું હોય છે.આ કિસ્સા માં વોલ્ટેજ તેમજ કરન્ટ નું મૂલ્ય બદલાતું નથી 

2ફેઇઝ :

                      બે ફેઇઝ સપ્લાય ઉત્પન્ન કરતું ઓલ્ટરનેટર બે વાઇન્ડીંગ ધરાવતું હોય છે.તે બન્ને વાઇન્ડીંગ એવી રીતે મુકેલી હોય છે.જેથી તેમની વચ્ચે ફેઇઝ તફાવત 90 ડિગ્રી મળે છે.આ પ્રકાર ના સપ્લાય માં હવે જો ફેઇઝ અને ન્યુટ્રલની વચ્ચે વોલ્ટેજ નું મૂલ્ય 200 v હોય તો બે ફેઇઝ મળતા વોલ્ટેજ 200 * √2V હશે 

3 ફેઇઝ :

                     3 ફેઇઝ ઓલ્ટરનેટર ત્રણ વાઇન્ડીંગ ધરાવતું હોય છે તે એવી રીતે ગોઠવેલ હોય છે જેથી તેમની વચ્ચે ફેઇઝ તફાવત 120 ડિગ્રી મળી રહે.હવે જો કોઈ એક ફેઇઝ અને ન્યુટ્રલ ની વચ્ચે વોલ્ટેજ નું મૂલ્ય 200 v હોય તો કોઈ પણ બે ફેઇઝની વચ્ચે મળતા વોલ્ટેજ =200* √3v હશે.

મેગ્નેટિઝમ સંબંધિત વ્યાખ્યાઓ

• મેગ્નેટ સંબંધિત અમુક બાબતો ની વ્યાખ્યા 

1.ચુંબકીય બળ રેખાઓ :

                           તે એક કાલ્પનિક પ્રકાર ની રેખાઓ કહી શકાય કે જે મેગ્નેટ ની અંદર સાઉથ પોલ થી નોર્થ પોલ તરફ પ્રવાસ કરે છે.અને મેગ્નેટ ની બહાર તે નોર્થ પોલ થી સાઉથ પોલ તરફ ટ્રાવેલ કરે છે. મેગ્નેટની પોલ્સની નજીકમાં બળ રેખાઓ વધારે પ્રબળ જોવા મળે છે જયારે મેગ્નેટ થી દૂર આ રેખાઓ નબળી પડતી જાય છે.બળ રેખાઓ ને માપવા માટે નો એકમ મેક્સવેલ છે.અને તેનો મોટો એકમ વેબર છે

               1વેબર =1000000 મેક્સવેલ થાય છે.

2.મેગ્નેટિક ફીલ્ડ 

                         મેગ્નેટ ની ફરતે જેટલી જગ્યા બળ રેખાઓ દ્વારા રોકવામાં આવતી હોય અથવા તો બીજા શબ્દો માં કહીયે તો મેગ્નેટ ના આજુબાજુ જેટલા વિસ્તાર માં મેગ્નેટ ની અસર રહેતી હોય હોય છે તે વિસ્તાર ને મેગ્નેટિક ફીલ્ડ કે ચુંબકીય ક્ષેત્ર કહેવામાં આવે છે 

જાણો : EMF એટલે શું?

3.મેગ્નેટિક સર્કિટ 

                         મેગ્નેટિક સર્કિટ દ્વારા ધારણ કરેલ સતત માર્ગ ને મેગ્નેટિક સર્કિટ કહેવામાં આવે છે.

4.મેગ્નેટોમોર્ટીવ ફોર્સ :

                         મેગ્નેટિક સર્કિટ માં મેગ્નેટિક ફ્લક્સ જાળવી રાખવા માટે જોઈતા મેગ્નેટિક પોટેન્શીઅલ તફાવત ને મેગ્નેટોમોર્ટીવ મોર્ટીવ ફોર્સ કહેવામાં આવે છે.તે ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટના emf ની સમાન હોય છે મેગ્નેટોમોર્ટીવ ફોર્સ નો એકમ ગિલ્બર્ટ છે.mks પધ્ધતિમાં તેનો એકમ એમ્પીયર ટર્ન છે.

5.મેગ્નેટિક ફ્લક્સ :

                       મેગ્નેટિક ફીલ્ડ દ્વારા ધારણ કરેલ વિસ્તાર કે જગ્યાને ક્રોસ કરતા બળ રેખાઓ ના ગ્રુપ ને મેગ્નેટિક ફ્લક્સ કહેવામાં આવે છે.

6.મેગ્નેટિક ઇન્ડકશન :

                      આ એક એવી ક્રિયા છે કે જેના લીધે મેગ્નેટિક પદાર્થ મેગ્નેટ ની હાજરી ના લીધે મેગ્નેટિક ગુણધર્મ ધરાવતો થઇ જાય છે. દા.ત. લોખંડ ના એક સળિયા ને લોખંડની ભૂકીને નજીક માં મુકવામાં આવે અને તે સળિયા ના નજીક મેગ્નેટ રાખવામાં આવે તો તે સળિયા માં મેગ્નેટ ની હાજરી ના લીધે મેગ્નેટિઝમ ઉત્પન્ન  થશે અને તે સળીયો લોખંડની  ભૂકી ને આકર્ષશે 

મેગ્નેટિઝ્મ અને ઈલેકટ્રોમેગ્નેટિઝમ

મેગ્નેટ એટલે શું ? અને તેના પ્રકાર (What Is Megnet )

                    કુદરતી રીતે મળી આવતા કેટલાક ખનિજોમાં લોખંડ ના નાના ટુકડા ને આકર્ષવાની શક્તિ રહેલ હોય છે ખનિજ ના આવા ટુકડાઓ ને ચુંબક તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.તેમના આકર્ષવાના આ ગુણધર્મ ને ચુંબકત્વ કે મેગ્નેટિઝ્મ કહેવામાં આવે છે મેગ્નેટ ના બંને છેડા ને પોલ્સ અથવા ધ્રુવ કહેવામાં આવે છે.જયારે મેગ્નેટને મુક્ત રીતે લટકાવતા બંને ધ્રુવ ના મુખ એટલે કે છેડા ઉત્તર-દક્ષિણ દિશામાં રહે છે. જે છેડો ઉત્તર દિશા માં  રહે છે તેને ઉત્તર ધ્રુવ અને જે છેડો દક્ષિણ દિશા માં રહે તેને દક્ષિણ ધ્રુવ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.જેને નોર્થ પોલ (N) અને સાઉથ પોલ (S) થી પણ ઓળખવામાં આવે છે

                                           હવે જાણીયે મેગ્નેટ ના પ્રકાર વિષે તો તેના બે પ્રકાર હોય છે 

1.કુદરતી મેગ્નેટ :

                          આવા ચુંબક ખનિજ રૂપ માં કુદરતી રીતે મળી આવતા હોવાથી તેને કુદરતી ચુંબક તરીકે અલખવામાં આવે છે.તેનો ઉપયોગ નાવિકો દ્વારા દિશા જાણવા માટે થતો હોવાથી આ પ્રકાર ના મેગ્નેટ ને દિશાસૂચક પથ્થર એટલે કે કમ્પાસ પણ કહેવામાં આવે છે.

2.કૃત્રિમ મેગ્નેટ :

                         કુત્રિમ રીતે બંનાવવામાં આવતા મેગ્નેટને કુત્રિમ મેગ્નેટ કે આર્ટિફિસિઅલ મેગ્નેટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.તેના નીચે મુજબ પ્રકાર પડે છે.

કાયમી કે પર્મેનેન્ટ મેગ્નેટ :

                         જે મેગ્નેટ મૅગ્નેટિક ગુણધર્મો ને લાંબા સમય સુધી જાળવી રાખવામાં સક્ષમ હોય તે મેગ્નેટ ને કાયમી મેગ્નેટ કહેવામાં આવે છે। જે બાર પ્રકારના,U પ્રકારના ,ઘોડા ની નાળ પ્રકારના ,સિલિન્ડરીકલ પ્રકાર ના અને કમ્પાસ ની સોય પ્રકારના હોય છે 

હંગામી મેગ્નેટ:

                         મેગ્નેટાઇઝિંગ બળ ને દૂર કરતા જે મેગ્નેટ માં મેગ્નેટિક ગુણધર્મો નાબૂદ થઇ જતા હોય છે તેવા ચુંબક ને હંગામી મેગ્નેટ કહેવામાં આવે છે જેને ઇલેકટ્રોમેગ્નેટ તરીકે પણ કહેવામાં આવે છે.

ઇલેકટ્રોમેગ્નેટ એટલે શું ? તેના વિષે સમજાવો :

     

                   

                            બધા જ ઇલેકટ્રોમેગ્નેટ હંગામી મેગ્નેટ હોય છે તે લોખંડ ના ટુકડા ની ફરતે સુપર એનેમલ વાયર થી વાઉન્ડ કરીને તેમાંથી કરંટ પસાર કરીને  બનાવવા માં આવે છે.જ્યાંસુધી કરંટ પ્રસારિત  કરવામાં આવે ત્યાં સુધી જ તેમાં મેગ્નેટિઝ્મ રહે છે અને તે ઇલેકટ્રોમેગ્નેટ બની રહે છે.ઇલેકટ્રોમેગ્નેટ બનાવવા માટે નરમ પોલાદ અથવા તો સિલિકોન સ્ટીલ નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે 

મેગ્નેટ ના ગુણધર્મો :

1. મેગ્નેટ હમેશા આયર્ન તેમજ તેના એલોય ને આકર્ષે છે 
2. જયારે મેગ્નેટ ને મુક્તપણે લટકાવવામાં આવે છે ત્યારે તેનો નોર્થ પોલ ધરતી ની ઉત્તર દિશા  તરફ અને તેનો સાઉથ પોલ ધરતી ની દક્ષિણ દિશા તરફ  રહેશે
3. મેગ્નેટ ના સમાન પોલ વચ્ચે આકર્ષણ અને અસમાન પોલ વચ્ચે અપાકર્ષણ થાય છે 
4. જયારે મેગ્નેટ ના ટુકડા કરવામાં આવે દરેક ટુકડો સ્વતંત્ર મેગ્નેટ બની જાય છે 
5. જયારે મેગ્નેટ ને ગરમ કરવામાં આવે અથવા તો તેને ઉંચાઈએથી પછાડવામાં આવે તો તેનું મેગ્નેટિઝ્મ નાશ પામે છે।