Magnetically Coupled Circuits क्या होते हैं? Dot Convention और Coupling Explained

Electrical engineering में जब दो या उससे अधिक coils एक-दूसरे के magnetic field के प्रभाव में आती हैं, तब हम उन्हें Magnetically Coupled Circuits कहते हैं। ये transformer, inductors और communication systems जैसी applications में काफी important होते हैं। इस ब्लॉग में हम Magnetic Coupling, Mutual Inductance, और Dot Convention के बारे में विस्तार से समझेंगे।

1. Magnetically Coupled Circuit क्या होता है?

जब एक coil (inductor) में current change होता है, तो वो एक changing magnetic field produce करता है। अगर उस field के पास कोई दूसरी coil रखी हो, तो उसमें भी एक voltage induce होता है। इस phenomenon को mutual inductance कहते हैं।

ऐसे circuits जहां दो या अधिक coils एक-दूसरे से magnetically interact करती हैं, उन्हें magnetically coupled circuits कहा जाता है।

2. Mutual Inductance (M)

Mutual inductance एक ऐसी quantity है जो बताती है कि एक coil के current change से दूसरी coil में कितना voltage induce होगा।

Formula: \( v_2 = M \frac{di_1}{dt} \) यहां, \( v_2 \) = induced voltage in secondary coil, \( i_1 \) = current in primary coil, \( M \) = mutual inductance.

3. Dot Convention क्या होता है?

Dot convention का use यह पता लगाने के लिए किया जाता है कि दो coils में induced voltage की polarity क्या होगी। हर coil पर एक dot mark किया जाता है।

• अगर current dot से enter होता है primary coil में, तो secondary coil में dot पर positive polarity होगी।
• अगर current dot से बाहर जा रहा हो, तो induced voltage की polarity opposite होगी।

Dot convention से हमें यह समझने में मदद मिलती है कि दो coils series aiding या opposing हैं।

4. Coupling Coefficient (k)

Coupling coefficient दो coils के बीच के magnetic coupling की strength को दर्शाता है। इसका मान 0 से 1 के बीच होता है।

Formula: \( k = \frac{M}{\sqrt{L_1 L_2}} \) जहां, \( L_1 \) और \( L_2 \) दोनों coils की self-inductance हैं।

• यदि \( k = 1 \), तो perfect coupling होता है (ideal transformer)। • यदि \( k = 0 \), तो कोई coupling नहीं है।

5. Practical Application: Transformer

Transformer एक classic example है magnetically coupled circuit का। इसमें दो coils एक common magnetic core share करती हैं और dot convention द्वारा polarity decide की जाती है।

6. निष्कर्ष

Magnetically coupled circuits mutual inductance के principle पर काम करते हैं और dot convention उनकी polarity को clearly define करता है। Electrical और electronic systems में इनका इस्तेमाल signal transfer, power conversion, और isolation के लिए होता है।