চৌম্বকীয় কোরগুলি কীভাবে কাজ করে?

চৌম্বকীয় কোরগুলি পাওয়ার ট্রান্সফর্মার এবং সূচক থেকে শুরু করে মোটর এবং সেন্সর পর্যন্ত বৈদ্যুতিন এবং বৈদ্যুতিন ডিভাইসের বিশাল অ্যারেতে মৌলিক উপাদান। তাদের হৃদয়ে, এই আপাতদৃষ্টিতে সহজ কাঠামোগুলি উপাদান বিজ্ঞান এবং বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয়তার জটিল জটিল বিস্ময়, দক্ষতার সাথে মনোনিবেশ করতে এবং চৌম্বকীয় প্রবাহকে গাইড করার জন্য ডিজাইন করা। তারা কীভাবে কাজ করে তা বোঝার জন্য, আমাদের চৌম্বকীয়তার নীতিগুলি এবং ব্যবহৃত উপকরণগুলির নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলি আবিষ্কার করতে হবে।

চৌম্বকীয়তা এবং চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতার বুনিয়াদি

একটি চৌম্বকীয় কোর অপারেশন ধারণার উপর জড়িত চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা ( $\mu$ ), নিজের মধ্যে চৌম্বকীয় ক্ষেত্র গঠনের সমর্থন করার জন্য একটি উপাদানের ক্ষমতা। সহজ ভাষায়, এটি কীভাবে সহজেই কোনও উপাদানগুলির মধ্য দিয়ে চৌম্বকীয় রেখাগুলি যেতে পারে তার একটি পরিমাপ। বায়ু বা ভ্যাকুয়ামের একটি চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা রয়েছে ( ${\mu }_0$ ) প্রায় $4\pi \times 10^{-7}$ এইচ/এম (মিটার প্রতি হেনরি), যা একটি রেফারেন্স হিসাবে কাজ করে।

আয়রন, নিকেল, কোবাল্ট এবং তাদের অ্যালোগুলির মতো ফেরোম্যাগনেটিক উপকরণগুলি ব্যতিক্রমী উচ্চ চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা প্রদর্শন করে - শত শত থেকে বাতাসের চেয়ে হাজার গুণ বেশি। এই অনন্য বৈশিষ্ট্যটি তাদের পারমাণবিক কাঠামো থেকে উদ্ভূত হয়, বিশেষত অপ্রচলিত ইলেক্ট্রনগুলির উপস্থিতি যা ক্ষুদ্র চৌম্বক হিসাবে কাজ করে। এই উপকরণগুলিতে, একটি বাহ্যিক চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের প্রভাবের অধীনে, এই পারমাণবিক চৌম্বকগুলি (বা চৌম্বকীয় ডোমেন ) নিজেকে সারিবদ্ধ করুন, সামগ্রিক চৌম্বকীয় ক্ষেত্রকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রশস্ত করুন।

বৈদ্যুতিক স্রোত বহনকারী কোনও কন্ডাক্টর যখন কোনও মূল উপাদানের চারপাশে ক্ষত হয়, তখন এটি চৌম্বকীয় ক্ষেত্র তৈরি করে। যদি এই মূল উপাদানটির উচ্চ ব্যাপ্তিযোগ্যতা থাকে তবে এটি কার্যকরভাবে "সংগ্রহ করে" এবং এই চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের লাইনগুলিকে কেন্দ্র করে, তাদের শরীরের মাধ্যমে চ্যানেল করে। প্রবাহের এই ঘনত্ব একটি চৌম্বকীয় কোরের প্রাথমিক ফাংশন।

মূল ফাংশন এবং অ্যাপ্লিকেশন

চৌম্বকীয় প্রবাহকে কেন্দ্রীভূত করার জন্য চৌম্বকীয় কোরের ক্ষমতা বেশ কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ ফাংশন সক্ষম করে:

• বর্ধিত আনয়ন: একটি ইন্ডাক্টরে, তারের একটি কয়েল একটি চৌম্বকীয় ক্ষেত্র তৈরি করে। কোনও কোর ব্যতীত, আনয়ন (চৌম্বকীয় ক্ষেত্রে শক্তি সঞ্চয় করার ক্ষমতা) তুলনামূলকভাবে কম। একটি উচ্চ-ব্যাপ্তিযোগ্যতা চৌম্বকীয় কোর পরিচয় নাটকীয়ভাবে নাটকীয়ভাবে কয়েলটির অন্তর্ভুক্তি বৃদ্ধি করে, এটি আরও বেশি শক্তি সঞ্চয় করতে এবং ফিল্টারিং, টিউনিং এবং শক্তি সঞ্চয়স্থানে আরও কার্যকর হওয়ার অনুমতি দেয়। ইন্ডাক্ট্যান্স ( $এল$ ) একটি কোর সহ একটি কয়েলটির মূলটির ব্যাপ্তিযোগ্যতা এবং মোড়ের সংখ্যার বর্গক্ষেত্রের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক এবং চৌম্বকীয় পথের দৈর্ঘ্যের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক।

• দক্ষ শক্তি স্থানান্তর (ট্রান্সফর্মার): একটি ট্রান্সফর্মারে, দুটি বা ততোধিক কয়েল একটি সাধারণ চৌম্বকীয় কোরের চারপাশে ক্ষত হয়। যখন কোনও বিকল্প বর্তমান প্রাথমিক কয়েল দিয়ে প্রবাহিত হয়, তখন এটি একটি পরিবর্তিত চৌম্বকীয় ক্ষেত্র তৈরি করে যা দক্ষতার সাথে উচ্চ-ব্যাপ্তিযোগ্যতা কোরের মাধ্যমে পরিচালিত হয়। এই পরিবর্তিত চৌম্বকীয় প্রবাহের পরে মাধ্যমিক কয়েলে একটি ভোল্টেজ প্ররোচিত করে, সার্কিটের মধ্যে বৈদ্যুতিক শক্তির দক্ষ স্থানান্তর করার অনুমতি দেয়, ভোল্টেজের স্তরগুলি উপরে বা নীচে নেমে যায়। কোর ন্যূনতম হয় ফুটো ফ্লাক্স (চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের লাইনগুলি যা উভয় কয়েলকে সংযুক্ত করে না), যার ফলে কাপলিং দক্ষতা সর্বাধিক হয়।

• উন্নত চৌম্বকীয় কাপলিং (মোটর এবং জেনারেটর): মোটর এবং জেনারেটরগুলিতে চৌম্বকীয় কোরগুলি স্টেটর এবং রটারের অংশ গঠন করে, চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলিকে গাইড করে যা টর্ক উত্পাদন করে বা বিদ্যুৎ উত্পাদন করে। মূলটি নিশ্চিত করে যে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের লাইনগুলি কার্যকরভাবে স্টেশনারি এবং ঘোরানো অংশগুলির মধ্যে ইন্টারঅ্যাক্ট করে, যা দক্ষ শক্তি রূপান্তরকে নিয়ে যায়।

চৌম্বকীয় কোর এবং তাদের বৈশিষ্ট্যগুলির ধরণ

চৌম্বকীয় কোর উপাদানের পছন্দটি সমালোচনামূলক এবং উদ্দেশ্যযুক্ত প্রয়োগের উপর বিশেষত অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি এবং পাওয়ার স্তরের উপর নির্ভর করে।

1. নরম লোহার কোর: এগুলি চৌম্বকীয় কোরগুলির মধ্যে সবচেয়ে সহজ এবং প্রাচীনতম ধরণের মধ্যে রয়েছে। তুলনামূলকভাবে উচ্চ ব্যাপ্তিযোগ্যতা এবং কম কারণে নরম লোহা ব্যবহৃত হয় পুনর্বিবেচনা (বাহ্যিক ক্ষেত্রটি অপসারণের পরে চৌম্বকীয়তা ধরে রাখার ক্ষমতা)। এগুলি সাধারণত বৈদ্যুতিন চৌম্বকগুলিতে পাওয়া যায় যেখানে একটি শক্তিশালী, অস্থায়ী চৌম্বকীয় ক্ষেত্র প্রয়োজন।

2. সিলিকন স্টিল কোরস (স্তরিত): পাওয়ার ট্রান্সফর্মারগুলির মতো এসি অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য, সিলিকন স্টিল পছন্দের উপাদান। সিলিকন সংযোজন (সাধারণত 0.5% থেকে 4.5%) প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি করে এবং হ্রাস করে মূল ক্ষতি , বিশেষত এডি বর্তমান ক্ষতি । পরিবর্তিত চৌম্বকীয় ক্ষেত্র দ্বারা কোরের মধ্যে প্ররোচিত স্রোতগুলি এডি স্রোতগুলি আরও প্রশমিত করার জন্য, এই কোরগুলি পাতলা শীট বা থেকে নির্মিত হয় ল্যামিনেশনস যা একে অপরের থেকে বৈদ্যুতিকভাবে অন্তরক হয়। এটি এডি বর্তমান পথগুলি ভেঙে দেয়, তাদেরকে আরও ছোট লুপগুলিতে বাধ্য করে এবং তাদের মাত্রা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে। হিস্টেরেসিস ক্ষতি , কোরটি বারবার চৌম্বকীয়করণ এবং ডেমাগনেটিজাইজ করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তির ফলে সৃষ্ট অন্য ধরণের মূল ক্ষতিও উপাদান নির্বাচনের ক্ষেত্রেও বিবেচনা করা হয়; সিলিকন স্টিলের তুলনামূলকভাবে সংকীর্ণ হিস্টেরেসিস লুপ রয়েছে, যা চক্রের প্রতি কম শক্তি হ্রাস নির্দেশ করে।

3. ফেরাইট কোর: ফেরাইটগুলি সিরামিক যৌগগুলি মূলত অন্যান্য ধাতব উপাদানগুলির সাথে মিশ্রিত আয়রন অক্সাইড দ্বারা গঠিত (উদাঃ, নিকেল, দস্তা, ম্যাঙ্গানিজ)। ধাতব কোরের বিপরীতে, ফেরাইটগুলি ইনসুলেটর , যার অর্থ তাদের অত্যন্ত উচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। এই সম্পত্তি তাদের জন্য আদর্শ করে তোলে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি অ্যাপ্লিকেশন (কিলোহার্টজ থেকে গিগাহার্টজ রেঞ্জ) যেখানে এডি বর্তমানের ক্ষতি ধাতব কোরগুলিতে নিষিদ্ধ হবে। ফেরাইটগুলি শ্রেণিবদ্ধ করা হয়:

   • নরম ফেরাইটস: আরএফ ট্রান্সফর্মার, ইন্ডাক্টর এবং ইএমআই দমন যেমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়। তাদের কম জবরদস্তি (সহজেই চৌম্বকীয় এবং ডেমাগনেটাইজড) এবং উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে তুলনামূলকভাবে কম লোকসান রয়েছে।

   • হার্ড ফেরাইটস: তাদের উচ্চ জবরদস্তি এবং পুনর্বিবেচনার কারণে স্থায়ী চৌম্বকগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়।

4. পারমলয় কোরস: এগুলি হ'ল নিকেল-আয়রন অ্যালোগুলি যা তাদের অত্যন্ত উচ্চ চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা এবং কম জবরদস্তির জন্য পরিচিত, বিশেষত কম চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের শক্তিতে। এগুলি প্রায়শই সংবেদনশীল চৌম্বকীয় সেন্সর, চৌম্বকীয় ield ালিং এবং উচ্চ-মানের অডিও ট্রান্সফর্মারগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেখানে সুনির্দিষ্ট চৌম্বকীয় কর্মক্ষমতা প্রয়োজন।

5. নিরাকার এবং ন্যানোক্রিস্টালাইন কোর: এগুলি দ্রুত শীতল গলিত ধাতু দ্বারা গঠিত উপকরণগুলির নতুন শ্রেণি যা একটি স্ফটিক কাঠামো গঠন রোধ করে। তারা খুব উচ্চতর ব্যাপ্তিযোগ্যতা, কম কোর ক্ষতি এবং উচ্চ স্যাচুরেশন ফ্লাক্স ঘনত্ব সহ দুর্দান্ত চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য সরবরাহ করে, তাদের উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স এবং উন্নত ইন্ডাকটিভ উপাদানগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলে।

মূল ক্ষতি: একটি ব্যবহারিক বিবেচনা

চৌম্বকীয় কোরগুলি কর্মক্ষমতা বাড়ায়, তারা ক্ষতিহীন নয়। বিকল্প বর্তমান অবস্থার অধীনে চৌম্বকীয় কোরগুলিতে প্রাথমিক ধরণের ক্ষতির পরিমাণ হ'ল:

• হিস্টেরেসিস ক্ষতি: যেমনটি উল্লেখ করা হয়েছে, এটি যখন তাপ হিসাবে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায় তখন যখন মূল উপাদানের চৌম্বকীয় ডোমেনগুলি চৌম্বকীয়করণ এবং ডেমাগনেটাইজেশনের প্রতিটি চক্রের সময় বারবার নিজেকে পুনরায় সংযুক্ত করে। এটি উপাদানের হিস্টেরেসিস লুপের ক্ষেত্রের সমানুপাতিক।

• এডি বর্তমান ক্ষতি: এগুলি পরিবর্তিত চৌম্বকীয় ক্ষেত্র দ্বারা নিজেই মূল উপাদানের মধ্যে প্ররোচিত অযাচিত প্রচলন স্রোতের দ্বারা সৃষ্ট প্রতিরোধী ক্ষতি। এগুলি ল্যামিনেটেড কোর বা ফেরাইটের মতো উচ্চ-প্রতিরোধী উপকরণ ব্যবহার করে হ্রাস করা হয়।

ইঞ্জিনিয়াররা নির্দিষ্ট প্রয়োগের জন্য সর্বোচ্চ সম্ভাব্য দক্ষতা নিশ্চিত করে এই ক্ষতিগুলি হ্রাস করতে কোর উপকরণ এবং ডিজাইনগুলি সাবধানতার সাথে নির্বাচন করুন।

চৌম্বকীয় কোর চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলি নিয়ন্ত্রণ ও অনুকূল করতে বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয়তা এবং উপাদান বিজ্ঞানের নীতিগুলি লাভ করে এমন অপরিহার্য উপাদান। প্রবাহকে কেন্দ্রীভূত করার, লোকসান হ্রাস করতে এবং দক্ষ শক্তি স্থানান্তর সক্ষম করার তাদের দক্ষতা তাদের অগণিত বৈদ্যুতিন এবং বৈদ্যুতিক সিস্টেমগুলির কার্যকারিতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ করে তোলে যা আমাদের আধুনিক বিশ্বকে শক্তিশালী করে। বৈদ্যুতিক সার্কিটের সাথে কাজ করা বা ডিজাইনের জন্য যে কোনও ব্যক্তির জন্য তাদের মৌলিক অপারেশন এবং বিভিন্ন মূল উপকরণগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝা অপরিহার্য।