सारांश
कक्षा 12 भौतिकी एनसीईआरटी पाठ्यपुस्तक का अध्याय 6, "वैद्युतचुंबकीय प्रेरण", उस परिघटना को समझाता है जिसमें परिवर्तित चुंबकीय क्षेत्र बंद कुंडली में विद्युत धारा प्रेरित करता है — जिसे माइकल फैराडे और जोसेफ हेनरी ने लगभग 1830 में खोजा था और जिसे फैराडे के नियम द्वारा व्यक्त किया जाता है: ε = −N(dΦB/dt)।
- परिवर्तन से धारा उत्पन्न करना — यह अध्याय पूर्व विचार को उलटता है: धारा से चुंबकत्व बनाने के बजाय, परिवर्तित चुंबकीय फ्लक्स धारा उत्पन्न करता है। फैराडे और हेनरी के प्रयोगों ने दर्शाया कि गति अथवा परिवर्तित क्षेत्र एक विद्युत वाहक बल (emf) प्रेरित करता है।
- फैराडे और लेंज़ के नियम — फैराडे का नियम प्रेरित emf को फ्लक्स परिवर्तन की दर के रूप में निर्धारित करता है, जबकि लेंज़ का नियम इसकी दिशा तय करता है — प्रेरित धारा सदैव परिवर्तन का विरोध करती है, जो ऊर्जा संरक्षण के अनुरूप है।
- प्रेरकत्व और संचित ऊर्जा — स्व-प्रेरकत्व और अन्योन्य प्रेरकत्व यह बताते हैं कि परिपथ अपनी और एक-दूसरे की धाराओं के परिवर्तन का विरोध कैसे करते हैं; ऊर्जा प्रेरक के चुंबकीय क्षेत्र में संचित होती है।
- सिद्धांत से जेनरेटर तक — ये विचार प्रत्यावर्ती धारा जेनरेटर में परिणत होते हैं, जहाँ चुंबकीय क्षेत्र में घूमती कुंडली यांत्रिक गति को प्रत्यावर्ती emf में बदलती है — यही व्यावहारिक विद्युत उत्पादन का आधार है।
मुख्य बिंदु और सूत्र
- 01वैद्युतचुंबकीय प्रेरण: जब भी कुंडली से होकर जाने वाला चुंबकीय फ्लक्स समय के साथ बदलता है, उसमें विद्युत धारा प्रेरित होती है (फैराडे, हेनरी, ~1830)।
- 02फैराडे का नियम: प्रेरित emf ε = −N(dΦB/dt); एकल-फेरे परिपथ के लिए ε = −dΦB/dt, जहाँ चुंबकीय फ्लक्स ΦB = BA cos θ (SI मात्रक: वेबर, Wb)।
- 03लेंज़ का नियम: प्रेरित धारा उस दिशा में प्रवाहित होती है जो उसे उत्पन्न करने वाले चुंबकीय फ्लक्स परिवर्तन का विरोध करे — यह ऊर्जा संरक्षण के सुसंगत है।
- 04गतिज emf: एकसमान क्षेत्र B के लंबवत वेग v से गतिमान l लंबाई का चालक अपने सिरों पर emf ε = Blv विकसित करता है।
- 05परिनालिका का स्व-प्रेरकत्व L: L = μr μ0 n² Al; स्व-प्रेरित emf ε = −L(dI/dt); संचित ऊर्जा W = ½LI²; अन्योन्य प्रेरकत्व M के लिए ε1 = −M(dI2/dt)।
- 06प्रत्यावर्ती धारा जेनरेटर: क्षेत्र B में कोणीय आवृत्ति ω से घूमती N फेरों और क्षेत्रफल A की कुंडली प्रत्यावर्ती emf ε = NBAω sin ωt उत्पन्न करती है (शिखर मान ε0 = NBAω)।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
01वैद्युतचुंबकीय प्रेरण का फैराडे का नियम क्या है?
फैराडे के नियम के अनुसार किसी कुंडली में प्रेरित emf का परिमाण उससे होकर जाने वाले चुंबकीय फ्लक्स के परिवर्तन की समय-दर के बराबर होता है: ε = −N(dΦB/dt), जहाँ N फेरों की संख्या और ΦB एक फेरे से होकर जाने वाला फ्लक्स है। ऋणात्मक चिह्न (लेंज़ का नियम) यह दर्शाता है कि प्रेरित emf फ्लक्स परिवर्तन का विरोध करता है।
02स्व-प्रेरकत्व और अन्योन्य प्रेरकत्व में क्या अंतर है?
स्व-प्रेरकत्व (L) एकल कुंडली का वह गुण है जिसके द्वारा उसमें परिवर्तित धारा उसी कुंडली में प्रतिघात emf प्रेरित करती है: ε = −L(dI/dt), संचित ऊर्जा W = ½LI²। अन्योन्य प्रेरकत्व (M) यह बताता है कि एक कुंडली में परिवर्तित धारा पास की दूसरी कुंडली में emf कैसे प्रेरित करती है: ε1 = −M(dI2/dt)। दो कुंडलियों के लिए M12 = M21 = M।
03प्रत्यावर्ती धारा जेनरेटर कैसे कार्य करता है?
प्रत्यावर्ती धारा जेनरेटर एकसमान चुंबकीय क्षेत्र B में N फेरों और क्षेत्रफल A की कुंडली को कोणीय आवृत्ति ω से घुमाकर यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में रूपांतरित करता है। परिवर्तित फ्लक्स प्रत्यावर्ती emf ε = NBAω sin ωt प्रेरित करता है, जिसका शिखर मान ε0 = NBAω होता है। भारत में घूर्णन आवृत्ति 50 Hz है।
04क्या एनसीईआरटी कक्षा 12 भौतिकी अध्याय 6 की पीडीएफ निःशुल्क डाउनलोड की जा सकती है?
हाँ, एनसीईआरटी कक्षा 12 भौतिकी भाग-I अध्याय 6 (वैद्युतचुंबकीय प्रेरण) की पीडीएफ ncerthindi.com पर पूरी तरह निःशुल्क डाउनलोड की जा सकती है।
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