एक सोलनॉइड तार का एक तार होता है जो इसके व्यास से काफी लंबा होता है जो एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है जब एक धारा गुजरती है। व्यवहार में, यह कुंडल एक धात्विक कोर और चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के चारों ओर लपेटा जाता है कुंडली के घनत्व, कुंडली से गुजरने वाली धारा और के चुंबकीय गुणों पर निर्भर करता है कोर।
यह सोलनॉइड को एक प्रकार का विद्युत चुम्बक बनाता है, जिसका उद्देश्य एक नियंत्रित चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करना है। इस क्षेत्र का उपयोग उपकरण के आधार पर विभिन्न उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है, विद्युत चुंबक के रूप में चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाने से, एक प्रारंभ करनेवाला के रूप में वर्तमान परिवर्तनों को बाधित करने के लिए, या चुंबकीय क्षेत्र में संग्रहीत ऊर्जा को विद्युत मोटर के रूप में गतिज ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए।
सोलेनॉइड व्युत्पत्ति का चुंबकीय क्षेत्र
सोलेनोइड व्युत्पत्ति का चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करके पाया जा सकता हैएम्पीयर का नियम. हम पाते हैं
बीएल=\mu_0 एनआई
कहां हैखचुंबकीय प्रवाह घनत्व है,मैंपरिनालिका की लंबाई है, μ0 निर्वात में चुंबकीय स्थिरांक या चुंबकीय पारगम्यता है,नहींकुंडल में घुमावों की संख्या है, औरमैंकुंडल के माध्यम से वर्तमान है।
द्वारा विभाजित करनामैं, हम पाते हैं
बी=\mu_0(एन/एल) मैं
कहां हैएन / एलहैघनत्व बदल जाता हैया प्रति यूनिट लंबाई में घुमावों की संख्या। यह समीकरण चुंबकीय कोर के बिना या खाली जगह में सोलनॉइड के लिए लागू होता है। चुंबकीय स्थिरांक 1.257 × 10. है-6 एच / एम।
चुम्बकीय भेद्यताकिसी सामग्री का चुंबकीय क्षेत्र के गठन का समर्थन करने की उसकी क्षमता है। कुछ सामग्री दूसरों की तुलना में बेहतर होती हैं, इसलिए पारगम्यता चुंबकीय क्षेत्र के जवाब में भौतिक अनुभव की चुंबकीयकरण की डिग्री है। सापेक्ष पारगम्यताμआर हमें बताता है कि मुक्त स्थान या निर्वात के संबंध में यह कितना बढ़ जाता है।
\mu = \mu_r \mu_0
कहां हैμचुंबकीय पारगम्यता है औरμआर सापेक्षता है। यह हमें बताता है कि यदि सोलेनोइड में एक भौतिक कोर गुजर रहा है तो चुंबकीय क्षेत्र कितना बढ़ जाता है। यदि हम एक चुंबकीय सामग्री, उदाहरण के लिए, एक लोहे की पट्टी रखते हैं, और उसके चारों ओर सोलनॉइड लपेटा जाता है, तो लोहे की पट्टी चुंबकीय क्षेत्र को केंद्रित करेगी और चुंबकीय प्रवाह घनत्व को बढ़ाएगीख. सामग्री कोर के साथ एक परिनालिका के लिए, हमें परिनालिका सूत्र मिलता है
बी=\म्यू (एन/एल) मैं
Solenoid के अधिष्ठापन की गणना करें
विद्युत परिपथों में सोलनॉइड के प्राथमिक उद्देश्यों में से एक विद्युत परिपथों में परिवर्तन को बाधित करना है। जैसे ही एक कॉइल या सोलेनोइड के माध्यम से विद्युत प्रवाह बहता है, यह एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है जो समय के साथ ताकत में बढ़ता है। यह बदलते चुंबकीय क्षेत्र कॉइल के पार एक इलेक्ट्रोमोटिव बल को प्रेरित करता है जो वर्तमान प्रवाह का विरोध करता है। इस घटना को विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के रूप में जाना जाता है।
अधिष्ठापन,ली, प्रेरित वोल्टेज के बीच का अनुपात हैवी, और वर्तमान में परिवर्तन की दरमैं.
L=-v\bigg(\frac{dI}{dt}\bigg)^{-1}
के लिए हल करनावीयह बन जाता है
v=-L\frac{dI}{डीटी}
एक सोलेनॉइड का अधिष्ठापन प्राप्त करना
फैराडे का नियमहमें बदलते चुंबकीय क्षेत्र के जवाब में प्रेरित ईएमएफ की ताकत बताता है
v=-nA\frac{dB}{डीटी}
जहाँ n कुण्डली में फेरों की संख्या है औरएकुंडली का अनुप्रस्थ काट का क्षेत्र है। परिनालिका समीकरण को समय के साथ अवकलित करने पर, हम प्राप्त करते हैं
इसे फैराडे के नियम में प्रतिस्थापित करने पर, हमें एक लंबी परिनालिका के लिए प्रेरित EMF प्राप्त होता है,
v=-\bigg(\frac{\mu N^2 A}{l}\bigg)\bigg(\frac{dI}{dt}\bigg)
इसे प्रतिस्थापित करनावी = -एल(घमैं/डीटी)हम पाते हैं
एल=\frac{\mu N^2 A}{l}
हम अधिष्ठापन देखते हैंलीकॉइल की ज्यामिति पर निर्भर करता है - घुमावों का घनत्व और क्रॉस सेक्शनल क्षेत्र - और कॉइल सामग्री की चुंबकीय पारगम्यता।