मोटरों के लिए फ्लेमिंग का बाएँ हाथ का नियम

इलेक्ट्रिक मोटरों के लिए फ्लेमिंग का बाएँ हाथ का नियम दृश्य निमोनिक्स की जोड़ी में से है, दूसरा फ्लेमिंग का दाएँ हाथ का नियम है, जनरेटर के लिए. इनकी उत्पत्ति 19वीं सदी के अंत में जॉन एम्ब्रोस फ्लेमिंग द्वारा विद्युत मोटर में गति की दिशा, या विद्युत जनरेटर में विद्युत प्रवाह की दिशा जानने के सरल तरीके के रूप में की गई थी।

जब किसी प्रवाहकीय तार से धारा प्रवाहित होती है, और उस प्रवाह पर बाहरी चुंबकीय क्षेत्र लगाया जाता है, तो प्रवाहकीय तार उस क्षेत्र और धारा प्रवाह की दिशा दोनों के लंबवत बल का अनुभव करता है (अर्थात वे परस्पर लंबवत होते हैं)। जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, बाएं हाथ को इस तरह से पकड़ा जा सकता है कि यह अंगूठे, तर्जनी और मध्यमा उंगली पर तीन परस्पर ऑर्थोगोनल अक्षों का प्रतिनिधित्व करता है। फिर प्रत्येक उंगली को मात्रा (यांत्रिक बल, चुंबकीय क्षेत्र और विद्युत प्रवाह) सौंपी जाती है। दाएँ और बाएँ हाथ का उपयोग क्रमशः जनरेटर और मोटर के लिए किया जाता है।

सम्मेलन

• यांत्रिक बल की दिशा शाब्दिक है।
• चुम्बकीय क्षेत्र की दिशा उत्तर से दक्षिण की ओर होती है।
• विद्युत धारा की दिशा [पारंपरिक धारा] की तरह होती है: धनात्मक से ऋणात्मक की ओर।

पहला संस्करण

• अंगूठा चालक की गति की दिशा का प्रतिनिधित्व करता है।
• तर्जनी उंगली चुंबकीय क्षेत्र की दिशा का प्रतिनिधित्व करती है।
• मध्य उंगली धारा की दिशा को दर्शाती है।

दूसरा संस्करण

• अंगूठा कंडक्टर पर बल के परिणामस्वरूप होने वाली गति की दिशा को दर्शाता है
• पहली उंगली चुंबकीय क्षेत्र की दिशा को दर्शाती है
• दूसरी उंगली करंट की दिशा को दर्शाती है।

तीसरा संस्करण

रॉबर्ट जे. वान डी ग्रैफ|वैन डी ग्रैफ का फ्लेमिंग के नियमों का अनुवाद एफबीआई नियम है, जिसे आसानी से याद किया जा सकता है क्योंकि ये संघीय जांच ब्यूरो के शुरुआती अक्षर हैं।

चौथा संस्करण

• F (अंगूठा) कंडक्टर के बल की दिशा को दर्शाता है
• बी (तर्जनी) चुंबकीय क्षेत्र की दिशा का प्रतिनिधित्व करती है
• I (बीच की उंगली) धारा की दिशा को दर्शाती है।

यह F ([लोरेंत्ज़ बल] के लिए), B ([चुंबकीय प्रवाह घनत्व] के लिए) और I ([विद्युत प्रवाह] के लिए) के पारंपरिक प्रतीकात्मक मापदंडों का उपयोग करता है, और उन्हें क्रमशः उस क्रम (FBI) में अंगूठे से जोड़ता है, पहले उंगली और दूसरी उंगली.

• अंगूठा बल है, एफ
• पहली उंगली चुंबकीय प्रवाह घनत्व, बी है
• दूसरी उंगली विद्युत धारा है, I.

निःसंदेह, यदि स्मारिका को उंगलियों के मापदंडों की अलग व्यवस्था के साथ सिखाया (और याद किया जाता है) तो यह स्मारिका के रूप में समाप्त हो सकता है जो दोनों हाथों की भूमिकाओं को भी उलट देता है (मोटर्स के लिए मानक बाएं हाथ के बजाय, दाएँ हाथ के लिए) जेनरेटर के लिए हाथ)। इन प्रकारों को [एफबीआई निमोनिक्स] पृष्ठ पर अधिक पूर्ण रूप से सूचीबद्ध किया गया है।

पाँचवाँ संस्करण

(खेत में आग लगाओ, बल महसूस करो और धारा को खत्म करो) यह याद रखने का तरीका कि कौन सी उंगली किस मात्रा का प्रतिनिधित्व करती है, कुछ क्रियाओं का उपयोग करती है। सबसे पहले आपको अपनी उंगलियों को नकली बंदूक की तरह चलाना होगा, तर्जनी बंदूक की नली की तरह काम करेगी और अंगूठा हथौड़े की तरह काम करेगा। फिर निम्नलिखित क्रियाएं करें:

• अपनी तर्जनी के माध्यम से फ़ील्ड को फायर करें
• अपने अंगूठे के माध्यम से बंदूक के बल को पीछे हटते हुए महसूस करें
• अंत में आप करंट खत्म करते समय अपनी मध्यमा उंगली प्रदर्शित करते हैं

दाएँ हाथ और बाएँ हाथ के नियम के बीच अंतर

फ्लेमिंग के बाएँ हाथ के नियम का उपयोग विद्युत मोटरों के लिए किया जाता है, जबकि फ्लेमिंग के दाएँ हाथ के नियम का उपयोग विद्युत विद्युत जनरेटर के लिए किया जाता है। दूसरे शब्दों में, यदि किसी को गति पैदा करनी है तो फ्लेमिंग के बाएं हाथ के नियम का उपयोग किया जाना चाहिए, जबकि अगर किसी को बिजली पैदा करनी है तो फ्लेमिंग के दाहिने हाथ के नियम का उपयोग किया जाना चाहिए।

कारण और प्रभाव के बीच अंतर के कारण मोटर और जनरेटर के लिए अलग-अलग हाथों का उपयोग करने की आवश्यकता होती है।

विद्युत मोटर में, विद्युत धारा और चुंबकीय क्षेत्र मौजूद होते हैं (जो कारण हैं), और वे उस बल की ओर ले जाते हैं जो गति पैदा करता है (जो प्रभाव है), और इसलिए बाएं हाथ के नियम का उपयोग किया जाता है। विद्युत जनरेटर में, गति और चुंबकीय क्षेत्र मौजूद (कारण) होते हैं, और वे विद्युत प्रवाह (प्रभाव) के निर्माण की ओर ले जाते हैं, और इसलिए दाहिने हाथ के नियम का उपयोग किया जाता है।

इसका कारण स्पष्ट करने के लिए, विचार करें कि कई प्रकार की विद्युत मोटरों का उपयोग विद्युत जनरेटर के रूप में भी किया जा सकता है। ऐसी मोटर द्वारा संचालित वाहन को मोटर को पूरी तरह चार्ज बैटरी (बिजली) से जोड़कर उच्च गति तक बढ़ाया जा सकता है। यदि मोटर को पूरी तरह से चार्ज की गई बैटरी से अलग कर दिया जाए, और इसके बजाय पूरी तरह से फ्लैट बैटरी से जोड़ दिया जाए, तो वाहन की गति धीमी हो जाएगी। मोटर जनरेटर के रूप में कार्य करेगी और वाहन की गतिज ऊर्जा को वापस विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करेगी, जिसे बाद में बैटरी में संग्रहीत किया जाएगा। चूँकि न तो गति की दिशा और न ही चुंबकीय क्षेत्र (मोटर/जनरेटर के अंदर) की दिशा बदली है, मोटर/जनरेटर में विद्युत प्रवाह की दिशा उलट गई है। यह ऊष्मप्रवैगिकी के दूसरे नियम का पालन करता है (जनरेटर धारा को मोटर धारा का विरोध करना चाहिए, और ऊर्जा को अधिक ऊर्जावान स्रोत से कम ऊर्जावान स्रोत की ओर प्रवाहित करने की अनुमति देने के लिए मजबूत धारा अन्य पर भारी पड़ती है)।

नियमों का भौतिक आधार

फ्लक्स घनत्व (बी) की दिशा की भविष्यवाणी, यह देखते हुए कि धारा I अंगूठे की दिशा में बहती है।

जब इलेक्ट्रॉन, या कोई भी आवेशित कण, ही दिशा में प्रवाहित होते हैं (उदाहरण के लिए, किसी विद्युत चालक में विद्युत धारा के रूप में, जैसे कि धातु के तार) तो वे बेलनाकार चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करते हैं जो कंडक्टर के चारों ओर लपेटता है (जैसा कि हंस क्रिश्चियन ओर्स्टेड द्वारा खोजा गया था) ).

प्रेरित चुंबकीय क्षेत्र की दिशा को मैक्सवेल के पेंचकश नियम द्वारा याद किया जा सकता है। अर्थात्, यदि पारंपरिक धारा दर्शक से दूर बह रही है, तो चुंबकीय क्षेत्र कंडक्टर के चारों ओर दक्षिणावर्त दिशा में चलता है, उसी दिशा में जिस दिशा में दर्शक से दूर जाने के लिए कॉर्कस्क्रू को मुड़ना पड़ता है। प्रेरित चुंबकीय क्षेत्र की दिशा को कभी-कभी दाहिने हाथ के पकड़ नियम द्वारा भी याद किया जाता है, जैसा कि चित्रण में दर्शाया गया है, जिसमें अंगूठा पारंपरिक धारा की दिशा दिखाता है, और उंगलियां चुंबकीय क्षेत्र की दिशा दिखाती हैं। इस चुंबकीय क्षेत्र के अस्तित्व की पुष्टि अपेक्षाकृत बड़े विद्युत प्रवाह वाले विद्युत कंडक्टर की परिधि के चारों ओर विभिन्न बिंदुओं पर चुंबकीय कंपास रखकर की जा सकती है।

अंगूठा गति की दिशा दिखाता है और तर्जनी क्षेत्र रेखाएं दिखाती है और मध्यमा उंगली प्रेरित धारा की दिशा दिखाती है।

यदि बाहरी चुंबकीय क्षेत्र को क्षैतिज रूप से लागू किया जाता है, ताकि यह इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह (तार कंडक्टर में, या इलेक्ट्रॉन बीम में) को पार कर जाए, तो दो चुंबकीय क्षेत्र परस्पर क्रिया करेंगे। माइकल फैराडे ने इसके लिए बल की काल्पनिक चुंबकीय रेखाओं के रूप में दृश्य सादृश्य पेश किया: वे कंडक्टर में कंडक्टर के चारों ओर संकेंद्रित वृत्त बनाते हैं; बाह्य रूप से लागू चुंबकीय क्षेत्र में वे समानांतर रेखाओं में चलते हैं। यदि कंडक्टर के तरफ के लोग कंडक्टर के आस-पास के लोगों के विपरीत दिशा में (उत्तर से दक्षिण चुंबकीय ध्रुव तक) चल रहे हैं, तो उन्हें विक्षेपित किया जाएगा ताकि वे कंडक्टर के दूसरी तरफ से गुजर सकें (क्योंकि बल की चुंबकीय रेखाएं ऐसा नहीं कर सकती हैं) क्रॉस करना या दूसरे के विपरीत दौड़ना)। नतीजतन, कंडक्टर के उस तरफ छोटी सी जगह में बड़ी संख्या में चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं होंगी, और कंडक्टर के मूल तरफ उनकी कमी होगी। चूँकि बल की चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ अब सीधी रेखाएँ नहीं हैं, बल्कि विद्युत चालक के चारों ओर घूमने के लिए घुमावदार हैं, वे तनाव में हैं (फैले हुए इलास्टिक बैंड की तरह), चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा बंधी हुई है। चूँकि यह ऊर्जावान क्षेत्र अब अधिकतर निर्विरोध है, दिशा में इसका निर्माण या निष्कासन - न्यूटन के गति के नियमों के अनुरूप - न्यूटन के गति के तीसरे नियम - विपरीत दिशा में बल बनाता है। चूँकि इस प्रणाली में इस बल के काम करने के लिए केवल ही गतिशील वस्तु (विद्युत चालक) है, शुद्ध प्रभाव भौतिक बल है जो विद्युत चालक को बाह्य रूप से लागू चुंबकीय क्षेत्र से विपरीत दिशा में बाहर निकालने के लिए काम करता है। चुंबकीय प्रवाह को पुनर्निर्देशित किया जा रहा है - इस मामले में (मोटर्स), यदि कंडक्टर पारंपरिक धारा को ऊपर की ओर ले जा रहा है, और बाहरी चुंबकीय क्षेत्र दर्शक से दूर जा रहा है, तो भौतिक बल कंडक्टर को 'बाएं' की ओर धकेलने का काम करेगा। इलेक्ट्रिक मोटर में टॉर्कः का यही कारण है। (तब इलेक्ट्रिक मोटर का निर्माण किया जाता है ताकि कंडक्टर को चुंबकीय क्षेत्र से बाहर निकालने के कारण इसे अगले चुंबकीय क्षेत्र के अंदर रखा जा सके, और इस स्विचिंग को अनिश्चित काल तक जारी रखा जा सके।)

फैराडे का प्रेरण नियम|फैराडे का नियम कहता है कि किसी चालक में प्रेरित विद्युत वाहक बल चालक में चुंबकीय प्रवाह के परिवर्तन की दर के सीधे आनुपातिक होता है।

पॉप संस्कृति

• 2013 के वीडियो गेम मेटल गियर राइजिंग: रिवेंजेंस में, मॉनसून पात्र अपनी लड़ाई के दौरान फ्लेमिंग के लेफ्ट-हैंड रूल का कई बार उल्लेख करता है और उसका उपयोग करता है।

यह भी देखें

• फ्लेमिंग का दाएँ हाथ का नियम|जेनरेटर के लिए फ्लेमिंग का दाएँ हाथ का नियम

बाहरी संबंध

• Diagrams at magnet.fsu.edu