برقی مقناطیس کی کرشن قوت

وہ قوت جس کے ساتھ ایک برقی مقناطیس فیرو میگنیٹک مواد کو اپنی طرف متوجہ کرتا ہے اس کا انحصار مقناطیسی بہاؤ F پر ہوتا ہے یا اس کے مساوی طور پر انڈکشن B اور برقی مقناطیس S کے کراس سیکشنل ایریا پر ہوتا ہے۔

برقی مقناطیس کے دباؤ کی قوت کا تعین فارمولے سے کیا جاتا ہے۔

F = 40550 ∙ B^2 ∙ S،

جہاں F برقی مقناطیس کی دباؤ کی قوت ہے، kg (قوت کو نیوٹن میں بھی ماپا جاتا ہے، 1 kg = 9.81 N یا 1 N = 0.102 kg)؛ بی - انڈکشن، ٹی؛ S برقی مقناطیس کا کراس سیکشنل علاقہ ہے، m2۔

کی مثالیں

1. ٹونٹی برقی مقناطیس ایک مقناطیسی سرکٹ ہے (تصویر 1)۔ ہارس شو کرین برقی مقناطیس کی لفٹنگ فورس کیا ہے، اگر مقناطیسی انڈکشن B = 1 T ہے، اور برقی مقناطیس کے ہر قطب کا کراس سیکشنل ایریا S = 0.02 m2 (تصویر 1، b) ہے؟ برقی مقناطیس اور آرمچر کے درمیان فرق کے اثر کو نظر انداز کریں۔

چاول۔ 1. برقی مقناطیس کو اٹھانا

F = 40550 ∙ B^2 ∙ S; F = 40550 ∙ 1 ^ 2 ∙ 2 ∙ 0.02 = 1622 کلوگرام۔

2. ایک سرکلر اسٹیل برقی مقناطیس کے طول و عرض انجیر میں دکھائے گئے ہیں۔ 2، اے اور بی۔ برقی مقناطیس کی لفٹنگ فورس 3 T ہے۔ برقی مقناطیس کور کے کراس سیکشنل ایریا کا تعین کریں، n۔ p. اور مقناطیسی کرنٹ I = 0.5 A پر کنڈلی کے موڑ کی تعداد۔

چاول۔ 2. گول برقی مقناطیس

مقناطیسی بہاؤ سرکلر اندرونی کور سے گزرتا ہے اور بیلناکار جسم کے ذریعے واپس آتا ہے۔ کور Sc اور کیسنگ Sk کے کراس سیکشنل ایریاز تقریباً ایک جیسے ہیں، اس لیے کور اور کیسنگ میں شامل کرنے کی قدریں عملی طور پر ایک جیسی ہیں:

Sc = (π ∙ 40 ^ 2) / 4 = (3.14 ∙ 1600) / 4 = 1256 cm2 = 0.1256 m2،

Sk = ((72^2-60^2) ∙ π) / 4 = 3.14 / 4 ∙ (5184-3600) = 1243.5 cm2 = 0.12435 m2;

S = Sc + Sk = 0.24995 m2 ≈0.25 m2۔

برقی مقناطیس میں مطلوبہ انڈکشن کا تعین فارمولہ F = 40550 ∙ B^2 ∙ S، سے ہوتا ہے۔

جہاں B = √ (F / (40550 ∙ S)) = √ (3000 / (40550 ∙ 0.25)) = 0.5475 T۔

اس انڈکشن میں وولٹیج کاسٹ اسٹیل کے میگنیٹائزیشن وکر پر پایا جاتا ہے:

H = 180 A/m.

فیلڈ لائن کی اوسط لمبائی (تصویر 2، ب) lav = 2 ∙ (20 + 23) = 86 سینٹی میٹر = 0.86 میٹر۔

مقناطیسی قوت I ∙ ω = H ∙ lav = 180 ∙ 0.86 = 154.8 Av; I = (I ∙ ω) / I = 154.8 / 0.5 = 310 A۔

اصل میں n. s، یعنی کرنٹ اور موڑ کی تعداد، کئی گنا زیادہ ہونی چاہیے، کیونکہ برقی مقناطیس اور آرمچر کے درمیان ہوا کا ناگزیر خلا ہوتا ہے، جو مقناطیسی سرکٹ کی مقناطیسی مزاحمت کو نمایاں طور پر بڑھاتا ہے۔ لہذا، برقی مقناطیس کا حساب لگاتے وقت ہوا کے فرق کو مدنظر رکھنا چاہیے۔

3. ٹونٹی کے لیے برقی مقناطیس کی کنڈلی میں 1350 موڑ ہوتے ہیں، ایک کرنٹ I = 12 A اس میں سے بہتا ہے۔ برقی مقناطیس کے طول و عرض کو تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ 3. برقی مقناطیس آرمیچر سے 1 سینٹی میٹر کے فاصلے پر کیا وزن اٹھاتا ہے اور کشش ثقل کے بعد یہ کتنا وزن رکھ سکتا ہے؟

چاول۔ 3. برقی مقناطیسی کنڈلی

I ∙ ω کے ساتھ N کا زیادہ تر حصہ ہوا کے خلاء کے ذریعے مقناطیسی بہاؤ کو چلانے میں خرچ ہوتا ہے: I ∙ ω≈Hδ ∙ 2 ∙ δ۔

مقناطیسی قوت I ∙ ω = 12 ∙ 1350 = 16200 A۔

چونکہ H ∙ δ = 8 ∙ 10 ^ 5 ∙ B، پھر Hδ ∙ 2 ∙ δ = 8 ∙ 10 ^ 5 ∙ B ∙ 0.02۔

لہذا، 16200 = 8 ∙ 10 ^ 5 ∙ B ∙ 0.02، یعنی B = 1.012T۔

ہم فرض کرتے ہیں کہ انڈکشن B = 1 T ہے، کیونکہ n کا حصہ ہے۔ c. I ∙ ω سٹیل میں مقناطیسی بہاؤ کو چلانے پر خرچ کیا جاتا ہے۔

آئیے اس حساب کو فارمولے I ∙ ω = Hδ ∙ 2 ∙ δ + Hс ∙ lс سے چیک کریں۔

مقناطیسی لکیر کی اوسط لمبائی ہے: lav = 2 ∙ (7 + 15) = 44 cm = 0.44 m۔

B = 1 T (10000 Gs) پر Hc کی شدت کا تعین میگنیٹائزیشن وکر سے کیا جاتا ہے:

Hc = 260 A/m. I ∙ ω = 0.8 ∙ B ∙ 2 + 2.6 ∙ 44 = 1.6 ∙ 10000 + 114.4 = 16114 Av.

مقناطیسی قوت I ∙ ω = 16114 Av ایک انڈکشن B = 1 T تخلیق کرتا ہے عملی طور پر دیئے گئے n کے برابر ہے۔ v. I ∙ ω = 16200 Av.

کور اور شنک کا کل کراس سیکشنل رقبہ ہے: S = 6 ∙ 5 + 2 ∙ 5 ∙ 3 = 0.006 m2۔

برقی مقناطیس 1 سینٹی میٹر کے فاصلے سے وزن F = 40550 ∙ B^ 2 ∙ S = 40550 ∙ 1 ^ 2 ∙ 0.006 = 243.3 kg کو اپنی طرف متوجہ کرے گا۔

چونکہ آرمیچر کو اپنی طرف متوجہ کرنے کے بعد ہوا کا فرق عملی طور پر غائب ہو جاتا ہے، اس لیے برقی مقناطیس بہت بڑے بوجھ کو برداشت کر سکتا ہے۔ اس صورت میں، پورے این. c. I ∙ ω صرف سٹیل میں مقناطیسی بہاؤ کو چلانے پر خرچ ہوتا ہے، لہذا I ∙ ω = Hс ∙ lс; 16200 = Hs ∙ 44; Hc = 16200/44 = 368 A/cm = 36800 A/m

اس طرح کے وولٹیج پر، اسٹیل عملی طور پر سیر ہوتا ہے اور اس میں شامل ہونے کی مقدار تقریباً 2 T ہوتی ہے۔ برقی مقناطیس ایک قوت F = 40550 ∙ B^ 2 ∙ S = 40550 ∙ 4 ∙ 0.003g = 9 k. کے ساتھ آرمچر کو اپنی طرف کھینچتا ہے۔

4. سگنل (بلنکر) ریلے ایک بکتر بند برقی مقناطیس 1 پر مشتمل ہوتا ہے جس میں ایک گول کور اور ایک والو قسم کا آرمچر 2 ہوتا ہے، جو برقی مقناطیس کو کرنٹ فراہم کرنے کے بعد، بلنکر 3 کو اپنی طرف متوجہ اور جاری کرتا ہے، جس سے سگنل کا ہندسہ کھلتا ہے (تصویر 1)۔ 4)۔

چاول۔ 4. آرمر برقی مقناطیس

مقناطیسی طاقت I ∙ ω = 120 Av ہے، ہوا کا فرق δ = 0.1 سینٹی میٹر ہے، اور برقی مقناطیس کا کل کراس سیکشنل رقبہ S = 2 cm2 ہے۔ ریلے کی پل فورس کا اندازہ لگائیں۔

انڈکٹنس B کا تعین یکے بعد دیگرے لگ بھگ مساوات I ∙ ω = Hс ∙ lс + Hδ ∙ 2 ∙ δ استعمال کرتے ہوئے کیا جاتا ہے۔

چلو n. c. Hc ∙ lc ہے 15% I ∙ ω، یعنی 18 Av.

پھر میں ∙ ω-Hс ∙ lс = Hδ ∙ 2 ∙ δ; 120-18 = Hδ ∙ 0.2; Hδ = 102 / 0.2 = 510 A/cm = 51000 A/m۔

لہذا ہم انڈکشن B تلاش کرتے ہیں:

Hδ = 8 ∙ 10 ^ 5 V; B = Hδ / (8 ∙ 10 ^ 5) = 51000 / (8 ∙ 10 ^ 5) = 0.0637 T.

فارمولہ F = 40550 ∙ B^2 ∙ S میں قدر B کو تبدیل کرنے کے بعد، ہمیں ملتا ہے:

F = 40550 ∙ 0.0637 ^ 2 ∙ 0.0002 = 0.0326 کلوگرام۔

5. DC بریک سولینائڈ (تصویر 5) میں ایک پسٹن آرمچر ہے جس میں ایک ٹیپرڈ اسٹاپ ہے۔ آرمیچر اور کور کے درمیان فاصلہ 4 سینٹی میٹر ہے۔ ورکنگ ڈائی میٹر (ایک سرکلر رابطہ ایریا کے ساتھ کور) d = 50 ملی میٹر۔ آرمچر کو 50 کلو کی قوت کے ساتھ کوائل میں کھینچا جاتا ہے۔ فورس lav کی درمیانی لکیر کی لمبائی = 40 سینٹی میٹر۔ تعین کریں n۔ pp. اور کوائل کرنٹ اگر 3000 موڑ ہوں۔

چاول۔ 5. ڈی سی بریک solenoid

برقی مقناطیس کے ورکنگ سیکشن کا رقبہ ایک دائرے کے رقبے کے برابر ہے جس کا قطر d = 5 سینٹی میٹر ہے:

S = (π ∙ d^2) / 4 = 3.14 / 4 ∙ 25 = 19.6 cm2۔

ایک قوت F = 50 kg بنانے کے لیے مطلوبہ انڈکشن B مساوات F = 40550 ∙ B^2 ∙ S سے پایا جاتا ہے،

جہاں B = √ (F / (40550 ∙ S)) = √ (50 / (40550 ∙ 0.00196)) = 0.795 T۔

مقناطیسی قوت I ∙ ω = Hс ∙ lс + Hδ ∙ δ۔

ہم اسٹیل Hc ∙ lc کے لیے مقناطیسی طاقت کا تعین ایک آسان طریقے سے کرتے ہیں، اس حقیقت کی بنیاد پر کہ یہ 15% I ∙ ω ہے:

I ∙ ω = 0.15 ∙ I ∙ ω + Hδ ∙ δ; 0.85 ∙ I ∙ ω = Hδ ∙ δ; 0.85 ∙ I ∙ ω = 8 ∙ 10 ^ 5 ∙ B ∙ δ; I ∙ ω = (8 ∙ 10 ^ 5 ∙ 0.795 ∙ 0.04) / 0.85 = 30,000 Av.

مقناطیسی کرنٹ I = (I ∙ ω) / ω = 30000/3000 = 10 A۔