विद्युत ऊर्जा भंडारण प्रारंभ करनेवाला का सिद्धांत

इंडक्शन का मुख्य कार्य प्रत्यावर्ती धारा (चुंबकीय क्षेत्र के रूप में विद्युत ऊर्जा को संग्रहीत करना) को संग्रहीत करना है, लेकिन यह प्रत्यक्ष धारा को संग्रहीत नहीं कर सकता है (प्रत्यक्ष धारा बिना किसी बाधा के प्रारंभ करनेवाला कुंडल से गुजर सकती है)।

कैपेसिटेंस का मुख्य कार्य प्रत्यक्ष धारा को संग्रहीत करना (संधारित्र प्लेटों पर सीधे विद्युत ऊर्जा को संग्रहीत करना) है, लेकिन यह प्रत्यावर्ती धारा को संग्रहीत नहीं कर सकता है (प्रत्यावर्ती धारा संधारित्र के माध्यम से बिना किसी बाधा के गुजर सकती है)।

सबसे आदिम प्रेरण की खोज ब्रिटिश वैज्ञानिक फैराडे ने 1831 में की थी।

विशिष्ट अनुप्रयोग विभिन्न ट्रांसफार्मर, मोटर आदि हैं।

फैराडे कॉइल का योजनाबद्ध आरेख (फैराडे कॉइल एक पारस्परिक प्रेरकत्व कॉइल है)

एक अन्य प्रकार का प्रेरण स्वयं है-प्रेरण कुंडल

1832 में, एक अमेरिकी वैज्ञानिक हेनरी ने स्व-प्रेरण घटना पर एक पेपर प्रकाशित किया। स्व-प्रेरण परिघटना के क्षेत्र में हेनरी के महत्वपूर्ण योगदान के कारण लोग प्रेरकत्व की इकाई को हेनरी, संक्षिप्त रूप में हेनरी कहते हैं।

स्व-प्रेरण घटना एक ऐसी घटना है जिसे हेनरी ने गलती से तब खोजा था जब वह एक विद्युत चुंबक प्रयोग कर रहे थे। अगस्त 1829 में, जब स्कूल में छुट्टी थी, हेनरी विद्युत चुम्बकों का अध्ययन कर रहे थे। उन्होंने पाया कि बिजली कटने पर कॉइल से अप्रत्याशित चिंगारी निकली। अगले वर्ष की गर्मियों की छुट्टियों में, हेनरी ने स्व-प्रेरण से संबंधित प्रयोगों का अध्ययन जारी रखा।

अंत में, 1832 में, एक पेपर प्रकाशित किया गया था जिसमें यह निष्कर्ष निकाला गया था कि करंट वाले कुंडल में, जब करंट बदलता है, तो मूल करंट को बनाए रखने के लिए एक प्रेरित इलेक्ट्रोमोटिव बल (वोल्टेज) उत्पन्न होगा। इसलिए जब कॉइल की बिजली आपूर्ति काट दी जाती है, तो करंट तुरंत कम हो जाता है, और कॉइल बहुत उच्च वोल्टेज उत्पन्न करेगा, और फिर हेनरी द्वारा देखी गई चिंगारी दिखाई देगी (उच्च वोल्टेज हवा को आयनित कर सकता है और स्पार्क पैदा करने के लिए शॉर्ट-सर्किट कर सकता है)।

स्व-प्रेरकत्व कुंडल

फैराडे ने विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना की खोज की, जिसका सबसे मुख्य तत्व यह है कि बदलता चुंबकीय प्रवाह प्रेरित विद्युत वाहक बल उत्पन्न करेगा।

स्थिर दिष्ट धारा सदैव एक दिशा में चलती है। एक बंद लूप में, इसकी धारा नहीं बदलती है, इसलिए कुंडल के माध्यम से बहने वाली धारा नहीं बदलती है, और इसका चुंबकीय प्रवाह नहीं बदलेगा। यदि चुंबकीय प्रवाह नहीं बदलता है, तो कोई प्रेरित इलेक्ट्रोमोटिव बल उत्पन्न नहीं होगा, इसलिए प्रत्यक्ष धारा बिना किसी रुकावट के प्रारंभ करनेवाला कुंडल से आसानी से गुजर सकती है।

एसी सर्किट में, समय के साथ करंट की दिशा और परिमाण बदल जाएगा। जब AC प्रारंभ करनेवाला कुंडल से होकर गुजरता है, तो जैसे-जैसे धारा का परिमाण और दिशा बदल रही है, प्रारंभकर्ता के चारों ओर चुंबकीय प्रवाह भी लगातार बदलता रहेगा। चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन से इलेक्ट्रोमोटिव बल उत्पन्न होगा, और यह इलेक्ट्रोमोटिव बल एसी के मार्ग में बाधा डालता है!

बेशक, यह बाधा एसी को 100% गुजरने से नहीं रोकती है, लेकिन इससे एसी गुजरने में कठिनाई बढ़ जाती है (प्रतिबाधा बढ़ जाती है)। एसी पासिंग को अवरुद्ध करने की प्रक्रिया में, विद्युत ऊर्जा का हिस्सा चुंबकीय क्षेत्र के रूप में परिवर्तित हो जाता है और प्रारंभ करनेवाला में संग्रहीत होता है। यह विद्युत ऊर्जा भंडारण प्रारंभ करनेवाला का सिद्धांत है

प्रारंभ करनेवाला का विद्युत ऊर्जा भंडारण और जारी करने का सिद्धांत सरल प्रक्रिया है:

जब कुंडल धारा बढ़ती है - जिससे आसपास का चुंबकीय प्रवाह बदल जाता है - चुंबकीय प्रवाह बदल जाता है - विपरीत प्रेरित इलेक्ट्रोमोटिव बल उत्पन्न होता है (विद्युत ऊर्जा का भंडारण) - धारा को बढ़ने से रोकता है

जब कुंडल धारा कम हो जाती है - जिससे आसपास का चुंबकीय प्रवाह बदल जाता है - चुंबकीय प्रवाह बदल जाता है - उसी दिशा में प्रेरित इलेक्ट्रोमोटिव बल उत्पन्न होता है (विद्युत ऊर्जा जारी होती है) - धारा को कम होने से रोकता है

एक शब्द में, प्रारंभ करनेवाला एक रूढ़िवादी है, हमेशा मूल स्थिति को बनाए रखता है! वह परिवर्तन से नफरत करता है और वर्तमान परिवर्तन को रोकने के लिए कार्रवाई करता है!

प्रारंभ करनेवाला एक एसी जल भंडार की तरह है। जब सर्किट में करंट बड़ा होता है, तो यह इसका कुछ हिस्सा संग्रहीत कर लेता है, और जब करंट छोटा होता है, तो यह इसे पूरक के लिए छोड़ देता है!

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