प्रेरक क्या होता है?

मूल बिंगसेन औद्योगिक नियंत्रण

प्रेरकत्व परिपथ का एक भौतिक गुण है जो यह बताता है कि परिपथ के घटक धारा में परिवर्तन का प्रतिरोध कैसे करते हैं और वोल्टेज कैसे उत्पन्न करते हैं। इस अवधारणा को विस्तार से और सरल शब्दों में समझाने के लिए, आइए इसे कई भागों में समझते हैं:

1. धारा और चुंबकीय क्षेत्र
सबसे पहले, यह समझना महत्वपूर्ण है कि जब किसी तार से धारा प्रवाहित होती है, तो वह चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है। यह विद्युत चुंबकत्व का मूलभूत सिद्धांत है। चुंबकीय क्षेत्र की प्रबलता धारा के परिमाण पर निर्भर करती है: धारा जितनी अधिक होगी, उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र उतना ही प्रबल होगा।

2. विद्युतचुंबकीय प्रेरण
आगे हम विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के बारे में जानेंगे। फैराडे का विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का नियम बताता है कि बदलते चुंबकीय क्षेत्र से आसपास के चालकों में वोल्टेज उत्पन्न हो सकता है। इसका अर्थ यह है कि यदि कोई चुंबकीय क्षेत्र है और उसकी तीव्रता बदलती है, तो वह आसपास के तारों में वोल्टेज उत्पन्न कर सकता है।

3. प्रेरकत्व का कार्य
तो, प्रेरकत्व कैसे काम करता है? जब आपके पास कोई तार (जैसे कि कुंडली) हो और उसमें विद्युत प्रवाहित की जाए, तो एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है। यदि धारा में परिवर्तन (वृद्धि या कमी) होने लगे, तो उसके आसपास का चुंबकीय क्षेत्र भी बदल जाता है। फैराडे के नियम के अनुसार, यह बदलता हुआ चुंबकीय क्षेत्र तार पर एक प्रेरित वोल्टेज उत्पन्न करता है, जो मूल धारा प्रवाह को अपरिवर्तित बनाए रखने का प्रयास करता है। यह घटना प्रेरकत्व का एक उदाहरण है।

यदि धारा बढ़ती है, तो इंडक्टर विपरीत वोल्टेज उत्पन्न करता है, जिससे धारा कम करने का प्रयास होता है। यदि धारा घटती है, तो इंडक्टर अग्र वोल्टेज उत्पन्न करता है, जिससे धारा बढ़ाने का प्रयास होता है। इसीलिए इंडक्टर को कभी-कभी धारा का "जड़त्व" कहा जाता है, जो धारा में होने वाले परिवर्तनों का प्रतिरोध करता है।

4. कुंडली और प्रेरकत्व
व्यवहारिक अनुप्रयोगों में, प्रेरकत्व प्रभाव को बढ़ाने के लिए, तारों को आमतौर पर कुंडल के आकार में लपेटा जाता है। कुंडल के भीतर प्रत्येक तार आसन्न कुंडलियों द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र के कारण एक दूसरे को प्रभावित करेगा, जिससे संपूर्ण कुंडल का प्रेरकत्व एक सीधे चालक की तुलना में बहुत अधिक हो जाएगा।

5. आवेदन
इंडक्टरों के कई व्यावहारिक अनुप्रयोग हैं। उदाहरण के लिए, विद्युत उपकरणों में, वोल्टेज के उतार-चढ़ाव को कम करने के लिए इंडक्टरों का उपयोग किया जा सकता है; वायरलेस संचार उपकरणों में, विशिष्ट आवृत्तियों के संकेतों को फ़िल्टर करने के लिए दोलन परिपथ बनाने के लिए संधारित्रों के साथ इसका उपयोग किया जाता है।

(1) पावर फ़िल्टर
विद्युत परिपथों में, विशेष रूप से स्विचिंग विद्युत आपूर्तियों में, इंडक्टरों का उपयोग धारा और वोल्टेज को स्थिर करने, शोर और उतार-चढ़ाव को कम करने के लिए किया जाता है। इनका उपयोग उच्च आवृत्ति वाले शोर को दबाने और परिपथों को स्थिर डीसी विद्युत प्रदान करने के लिए किया जाता है।
(2) अनुनादी परिपथ और आवृत्ति चयन
विशिष्ट आवृत्तियों पर संकेतों का चयन या प्रवर्धन करने के लिए अनुनादी परिपथ स्थापित करने हेतु प्रेरक और संधारित्रों का एक साथ उपयोग किया जाता है। रेडियो और मोबाइल फोन जैसे वायरलेस संचार उपकरणों में यह बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि इसका उपयोग आवृत्ति फ़िल्टरिंग और ट्यूनिंग के लिए किया जा सकता है।

(3) ऊर्जा भंडारण और संचरण
सर्किट में इंडक्टर ऊर्जा भंडारण घटक के रूप में कार्य करते हैं, विशेष रूप से पल्स पावर सप्लाई और अस्थायी ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों में। ट्रांसफार्मर में, इंडक्टर चुंबकीय युग्मन के माध्यम से विभिन्न सर्किटों के बीच ऊर्जा स्थानांतरित करने और वोल्टेज और करंट के स्तर में परिवर्तन की अनुमति देने के लिए उपयोग किए जाते हैं।
(4) सीमित धारा और अतिधारा सुरक्षा
विद्युत मोटरों के आरंभिक और विद्युत आपूर्ति परिपथों में, इंडक्टर धारा के बढ़ने की दर और अधिकतम धारा को सीमित कर सकते हैं, जिससे अतिधारा से सुरक्षा मिलती है और परिपथ को क्षति से बचाया जा सकता है।

(5) सिग्नल प्रोसेसिंग
एनालॉग सिग्नल प्रोसेसिंग में, इंडक्टर का उपयोग उच्च-आवृत्ति वाले सिग्नलों को फ़िल्टर करने, प्रतिबाधा मिलान करने और सिग्नलों में विलंब लाने के लिए किया जाता है। ये विभिन्न फ़िल्टर डिज़ाइनों में आम हैं।
(6) विद्युतचुंबकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) दमन
प्रेरकत्व का उपयोग विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) को दबाने और फ़िल्टर करने के लिए किया जाता है, जो परिपथ में शोर के प्रवेश को रोकता है और परिपथ से शोर के उत्सर्जन को भी रोकता है, जिससे अन्य उपकरणों के साथ हस्तक्षेप से बचा जा सकता है।

(7) सेंसर
कुछ सेंसर प्रौद्योगिकियों में, चुंबकीय क्षेत्रों में होने वाले परिवर्तनों का पता लगाने के लिए इंडक्टरों का उपयोग किया जाता है, जो स्थिति, वेग या अन्य भौतिक मात्राओं से संबंधित हो सकते हैं।
(8) शक्ति कारक सुधार
एसी पावर सिस्टम में, पावर फैक्टर को बेहतर बनाने, रिएक्टिव पावर की खपत को कम करने और इस प्रकार विद्युत ऊर्जा के उपयोग की दक्षता को बढ़ाने के लिए इंडक्टर और कैपेसिटर का एक साथ उपयोग किया जाता है।

6. माप की इकाई
प्रेरकत्व की इकाई हेनरी (H) है, जिसका नाम अमेरिकी वैज्ञानिक जोसेफ हेनरी के नाम पर रखा गया है। यदि किसी कुंडली का प्रेरकत्व 1 हेनरी है, तो प्रत्येक बार जब धारा 1 एम्पीयर प्रति सेकंड की दर से परिवर्तित होती है, तो कुंडली पर 1 वोल्ट का प्रेरित वोल्टेज उत्पन्न होगा।

सारांश
संक्षेप में, प्रेरकत्व किसी घटक का वह गुण है जो धारा में होने वाले तीव्र परिवर्तनों का प्रतिरोध करने के लिए घटक के भीतर एक विपरीत वोल्टेज उत्पन्न करता है। इस सरल सिद्धांत के इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी और विद्युत अभियांत्रिकी में व्यापक अनुप्रयोग हैं, सरलतम पावर फ़िल्टरिंग से लेकर जटिल रेडियो आवृत्ति ट्यूनिंग तक।