Electromagnetic Induction ගැන දැනගමු : Chapter 01

Electromagnetic induction ගැන දැනගමු .අපි හැමෝම දන්නවනේ දන්නවනේ සන්නායකයක්(conductor) තුලින් ධාරාවක්(current) ගලාගෙන යනකොට ඒක වටා චුම්බක චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක්(magnetic field) ගොඩනැඟෙනවා කියලා. ඒ වෙන්නේ සන්නායකයේ ඉලෙක්ට්‍රෝන චලනය වන නිසා. ඉලෙක්ට්‍රෝන චලනය වීම තුළින් සන්නායකය වටා චුම්බක චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ගොඩනැගෙනවා. ඉතින් කතාව අනිත් පැත්තටත් වෙනවා. ඒ කියන්නේ සන්නායකයට සාපේක්ෂව චුම්බකයක් චලනය වෙනවා නම් සන්නායකය තුල විද්‍යුත්ගාමක  බලයක් හටගන්නවා(emf). ඒ කියන්නේ ඉලෙක්ට්‍රෝන චලනය වීමට පටන් අරගෙන ධාරාවක් ගලා යනවා. ඉතින් මේ සන්නායකය චුම්බක කේෂ්ත්‍රයක් හරහා පවතින කොට චුම්බක ස්‍රාවය(magnetic flux) සම්බන්ධ වීමක් සිද්ධ වෙනවා ඉතින් මේ සිද්ධියට අපි කියනවා electromagnetic induction කියලා. මේකෙ අතීත කතාව ගැන බැලුවොත් එහෙම මේක යනවා 1821 ට. අපේ ෆැරඩේ ලොක්කා තමයි මේකත් හොයාගන්නේ. මේ ගැන සංකල්පයක් තිබුන නිසාම යම් නිතරම ගමනක් යද්දී චුම්භකයක් සාක්කුවේ දාගෙන තමයි  ගිහින් තියනව කියල තමයි කථා වල සඳහන් වෙන්නේ. කෝහොමහරි එයාගේ පරීක්ෂණවලින් මේක තහවුරු කරගෙන තියෙනවා.ඉතින් පහල වීඩියෝ එකේ තියෙන්නේ ෆැරඩේ මහත්තයා කරපු ඔය පරීක්ෂණය තමා. ඉතිං මේ පරීක්ෂණයෙන් අපිට ගන්න පුළුවන් නිගමන කිහිපයක්ම තියෙනවා.

1. චුම්බක ශ්‍රාව වෙනස්වීමකට ලක් කරහම තමයි සන්නායකයක් තුලින් ධාරාවක් ගලාගෙන යන්නේ.
2. චුම්බකයක් ඒ සන්නායක තුළටත් සන්නායක ඉන් පිටතට ගෙන යාමේදී ධාරාවේ දිශාවේ වෙනසක් වෙනවා.

මේ දෙවනියට නිගමනය පොඩ්ඩක් පැත්තකින් තියලා අපි බලමු ඒ පළවෙනි නිගමනය ගැන. ධාරාවේ වෙනස්වීම ආකාර දෙකකට වෙන්න පුළුවන්.

1. චුම්බකය එකම තැන තියෙන සන්නායකය චලනය කරන එක (DC generators වල වගේ)
2. එක තමයි සන්නායක එක තැනක තියෙන චුම්භකය චලනය කරන එක (Ac generators වල වගේ)

Faraday’s Laws of Electromagnetic Induction

ඉතිං ෆැරඩේ මහත්තයා මේකට දාපු නීති දෙක මොකක්ද කියලා බලමු .

• සන්නායකයේ සමඟ සම්බන්ධ වී ඇති චුම්බක ක්ෂේත්‍රය චුම්බක ක්ෂේත්‍රය වෙනස් වූ විට සන්නායකය තුල විද්‍යුත් ගාමක බලයක් හටගනී.
• සන්නායකය තුල හට ගන්නා විද්‍යුත් ගාමක බලය විශාලත්වය ශ්‍රාව වෙනස්වීමට අනුලෝමව සමානුපාතික වේ.

ඉතින් මේකෙ තියෙන සමීකරණය ව්‍යුත්පන්න කිරීම පල්ලෙහින් තියෙනවා. ඒ වගේම පහලින් ඇති මේක ගැන ප්‍රශ්න ටිකක්.හරි සිම්පල්. ඉතිං උත්තර ටිකත් එක්කම තියෙනවා. ඒ ටිකත් කරල දාන්න.

Example Quiz

Direction of induced e.m.f. and currents

කලින් කතා කරපු ධාරාවේ දිශාව ගන්න විදිය අපි බලමු.ආකාර දෙකයි.

1.Lenz's Law

2.Fleming's right hand rule ෆ්ලෙමිංගේ දකුණත් නීතිය

Lenz's Law

ලෙන්ස් ලෝ පාවිච්චි කරන්නේ; සන්නායක නිශ්චලව තියලා චුම්භකයක් චලනය වෙනකොට. ඒකට අපි කියනවා statically induced emf කියලා. ඉතින් මේකෙ සරලවම වෙන්නේ සන්නායක පුඩුව(coil වලට තමා ගොඩක්ම යොදාගන්නේ) යන ශ්‍රාවය නියතව තබා ගැනීම.ඉතිං අපි චුම්භකයක් පුඩුවට ළං කරද්දි පුඩුව වටා ශ්‍රාවය වැඩි වෙනවා. ඉතින් ඒකට පුඩුව විසින් ශ්‍රාවය අඩු කර ගන්නවා. ඒ ශ්‍රාවය නියතව තියෙන්න ඕන නිසා. පුඩුව විසින් ශ්‍රාවය අඩු කර ගන්නවා. මේ අඩු කර ගැනීම සඳහා නිපදවන ධාරාවේ දිශාව තමයි අපි පුඩුවෙ ධාරාවේ දිශාව විදිහට ගන්න. ඒ වගේම තමයි චුම්භකයක් පුඩුවකින් ඈතට ගෙනියනකොට ශ්‍රාවය (flux) අඩුවෙනවා. සන්නායකය විසින් ශ්‍රාවය වැඩි කර ගැනීමට වෙන ධාරාවේ දිශාව තමයි ඒ පොඩුවේ ධාරාවේ දිශාව වෙන්නේ. ධාරාවේ දිශාව ගන්න කස්කුරුප්පු නීතිය පාවිච්චි කරන්න පුළුවන්. චුම්බකයක උත්තර ධ්‍රැවය සහ දක්ෂිණ ධැවය සමග පුඩුවේ ධාරා වෙනස පහල රූපයෙන් බලාගන්න පුළුවන්.

Fleming's right hand rule

ප්ලෙමින්ගේ දකුණත් නීතිය මේක අපි බලපාන්නේ චලනය වන සන්නායකයකට. ඒකට අපි කියනවා dynamically induced emf කියලා.ඉතින් මේකේ වැඩි දෙයක් නෑ අතේ ඇඟිලි ටික මතක නං මේක simple.

Dynamically Induced emf 

චුම්භකය නිසලව තියෙනකොට සන්නායකය චලනය වෙනවා නම් අපි එකට කියනවා dynamically induced emf කියලා. මේක වෙනවා DC generators වල.ෆ්ලෙමිංගේ දකුණත් රීතීයෙන් ධාරාවේ දිශාව අපිට ගන්න පුළුවන්.

∴ Flux d∅ = Flux density x Area swept
= 𝐵 𝑙𝑑𝑥 𝑊𝑏
According to Faraday’s law of electromagnetic induction, e.m.f. induced in the conductor is given by,
𝑒 = 𝑁 (𝑑∅/𝑑𝑡) = (𝐵𝑙𝑑𝑥)/𝑑𝑡
𝑒 = 𝐵𝑙𝑣 𝑣𝑜𝑙𝑡𝑠 [𝑑𝑥/𝑑𝑡= 𝑣]

If the conductor A moves at an angle θ with the direction of flux [b] then the induced e.m.f. is;

e = Blυ sin θ volts

මේකෙ ගනන් ටිකක් එක්ක tute එකක් දාල තියනවා. පුලුවන් නම් කරල දාන්න. ඒකෙ උත්තර වලට වෙනම pdf එකක් ඇති ඒකත් download කරල බලන්න. ඔය tute එකෙත් උත්තර ඇති ඒ උත්තර ගන්න විදිහ තේරෙන්නේ නැත්තම් ගානේ අංකෙ එක්ක comment කරන්න පහලින්.

Dynamically induced e.m.f. tute

දැනට අපි පලවෙනි කොටස විදිහට මෙතනින් නවතිමු. දෙවනි කොටසින් Statically Induced E.M.F ගැන වගේම ඒකෙ කොටස් වෙන Self-Induced E.M.F සහ Mutually Induced E.M.F ගැනත් කතා කරමු. Self-Inductance (L) කියන්නෙ මොකක්ද වගේම Coefficient Of Coupling (K) කියන්නේ මොන මගුලක්ද කියල කතා කරමු. තේරෙන්නෙ නැති දෙයක් මේ ලිපියට එකතු කරන්න ඕන දෙයක් පහලින් කමෙන්ට් කරන්න. එහෙනම් හැමෝටම ජය !