విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ

భావన కోర్

ఫారడే యొక్క విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ నియమాలు

ఫారడే 1వ నియమం: అయస్కాంత ప్రవాహం మారినప్పుడు ఛాలక విద్యుత్తు (EMF) ప్రేరించబడుతుంది

ε = -dΦ/dt (ఒక వలయానికి) ε = -N dΦ/dt (N వలయాలకు)

లెంజ్ నియమం: ప్రేరిత EMF యొక్క దిశ ఎల్లప్పుడూ కారణ మార్పుకు వ్యతిరేకిస్తుంది (ఊరజ్ఞాన సంరక్షణ)

అయస్కాంత ప్రవాహం (Magnetic Flux)

Φ = B·A·cosθ

B = అయస్కాంత క్షేత్రం, A = వైశాల్యం, θ = B మరియు సాధారణ కోణం

SI: వెబర్ (Wb) = T·m²

స్వ-ప్రేరకత్వం (Self Inductance)

L = NΦ/I ε = -L dI/dt

సోలెనాయిడ్: L = μ₀n²Al (n = వలయాలు/మీటర్, l = పొడవు)

SI: హెన్రీ (H) = Wb/A

ఇండక్టర్ నిల్వ శక్తి: U = ½LI²

పరస్పర ప్రేరకత్వం (Mutual Inductance)

M = NΦ/I₁ ε₂ = -M dI₁/dt

రెండు సోలెనాయిడ్ల మధ్య: M = μ₀n₁n₂Al

M = k√(L₁L₂), k = కలపిక గుణకం (0 ≤ k ≤ 1)

కదిలే తీగలో EMF

B లో l పొడవు తీగ v వేగంతో కదిలినప్పుడు:

ε = Blv sinθ (θ = v మరియు B మధ్య కోణం)

F = BIl (తీగపై బలం); ఆంటీ క్లాక్ నుండి వేగం తగ్గిస్తుంది (లెంజ్)

AC జనరేటర్

N వలయాల కాయిల్, A వైశాల్యం, B క్షేత్రంలో ω వేగంతో తిరిగినప్పుడు:

ε = NBAω sin(ωt) = ε₀ sin(ωt)

ε₀ = NBAω (గరిష్ఠ EMF)

rms: ε_rms = ε₀/√2

సూత్ర వాల్ట్

ఫారడే నియమం

ε = -NdΦ/dt

N = వలయాల సంఖ్య

అయస్కాంత ప్రవాహం

Φ = BA cosθ

SI: వెబర్ (Wb)

స్వ-ప్రేరకత్వం EMF

ε = -L dI/dt

L = ఇండక్టెన్స్ (H)

సోలెనాయిడ్ L

L = μ₀n²Al

n = వలయాలు/మీటర్

ఇండక్టర్ శక్తి

U = ½LI²

కెపాసిటర్ ½CV² లాగా

కదిలే తీగ EMF

ε = Blv

θ=90° అయినప్పుడు

AC జనరేటర్

ε₀ = NBAω

ε = ε₀sin(ωt)

rms EMF

ε_rms = ε₀/√2

AC గరిష్ఠం నుండి

పరిష్కృత ఉదాహరణలు

సులభం Φ 0.5 s లో 2Wb నుండి 0.4Wb కు మారితే ε▾

Φ₁=2Wb, Φ₂=0.4Wb, Δt=0.5s, N=100. ε=?

ε = -N(Φ₂-Φ₁)/Δt = -100×(0.4-2)/0.5 = -100×(-1.6)/0.5 = 320 V

✓ ε = 320 V

మధ్యస్థం B=2T, l=0.5m, v=3m/s తీగ EMF▾

B=2T, l=0.5m, v=3m/s (B కి లంబంగా). ε=?

ε = Blv = 2×0.5×3 = 3V

✓ ε = 3 V

EAPCET స్థాయి N=200, A=0.1m², B=0.5T, ω=100rad/s అయిన ε₀▾

N=200, A=0.1m², B=0.5T, ω=100. ε₀=?

ε₀ = NBAω = 200×0.5×0.1×100 = 1000 V

✓ ε₀ = 1000 V, ε_rms = 1000/√2 ≈ 707 V

ఉచ్చు ప్రశ్న మీనస్ గుర్తు (-dΦ/dt) ని వదిలేయవచ్చా?▾

ε = -N dΦ/dt లో మైనస్ గుర్తు ఏమి అర్థం?

మైనస్ గుర్తు లెంజ్ నియమాన్ని వ్యక్తం చేస్తుంది

ప్రేరిత EMF యొక్క దిశ ప్రవాహ మార్పుకు వ్యతిరేకిస్తుంది

✓ మైనస్ గుర్తు = లెంజ్ నియమం. EMF కారణ మార్పుకు వ్యతిరేకంగా ఉంటుంది.

తప్పుల విశ్లేషణ

⚡

ε = dΦ/dt (మైనస్ లేకుండా)

❌ తప్పు

ε = dΦ/dt ✗
(లెంజ్ నియమం వదిలారు)

✓ సరైనది

ε = -N dΦ/dt ✓
మైనస్ = లెంజ్ నియమం

💡 మైనస్ గుర్తు లేకుండా ఫారడే నియమం అసంపూర్ణం. ఇది లెంజ్ నియమాన్ని వ్యక్తం చేస్తుంది.

🔋

ఇండక్టర్ శక్తి U = LI (½ మరచిపోయారు)

❌ తప్పు

U = LI² ✗

✓ సరైనది

U = ½LI² ✓
కెపాసిటర్ ½CV² లాంటిది

💡 ½ కెపాసిటర్ (½CV²) మరియు ఇండక్టర్ (½LI²) రెండింటిలో వస్తుంది.

🔄

కదిలే తీగ EMF ε = Bvl sinθ లో θ మరచిపోవడం

❌ తప్పు

ε = Bvl ఎల్లప్పుడూ ✗

✓ సరైనది

ε = Bvl sinθ ✓
θ=90° (లంబ) మాత్రమే
ε = Bvl (గరిష్ఠం)

💡 v మరియు B లంబంగా (θ=90°) ఉన్నప్పుడు ε = Bvl గరిష్ఠం. సమాంతరంగా ఉంటే ε=0.

📊

AC rms: ε_rms = ε₀/2 అని రాయడం

❌ తప్పు

ε_rms = ε₀/2 ✗

✓ సరైనది

ε_rms = ε₀/√2 ✓
≈ 0.707 ε₀

💡 AC: V_rms = V₀/√2. I_rms = I₀/√2. √2 ≈ 1.414. 2 కాదు.

అధ్యాయ తెలివిడి

EAPCET వెయిటేజ్

EMF = -NdΦ/dt

కదిలే తీగ EMF

స్వ/పరస్పర ప్రేరకత్వం

PYQ నమూనాలు

ε = -NΔΦ/Δtε = Blv ε₀ = NBAωε_rms = ε₀/√2

పరీక్షా వ్యూహం

ε = -N ΔΦ/Δt. N = వలయాల సంఖ్య మరచిపోవద్దు. మైనస్ = లెంజ్.
కదిలే తీగ: ε = Blv sinθ. θ=90° (B కి లంబంగా) → ε = Blv (గరిష్ఠం).
AC జనరేటర్: ε₀ = NBAω, ε_rms = ε₀/√2.

విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ

భావన కోర్

సూత్ర వాల్ట్

పరిష్కృత ఉదాహరణలు

తప్పుల విశ్లేషణ

అధ్యాయ తెలివిడి

💡 Suggestions & Feedback

Thank you!