મૂવિંગ-આયર્ન ઈન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સ (Moving-iron instruments)

ધ્યેયો (Objectives): આ પાઠના અંતે તમે સક્ષમ હશો: • મૂવિંગ-આયર્ન ઈન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સના સિદ્ધાંત – એટ્રેક્શન (attraction) અને રિપલ્ઝન (repulsion) પ્રકાર જણાવવા માટે. • મૂવિંગ-આયર્ન ઈન્સ્ટ્રુમેન્ટની રચના અને કાર્યપદ્ધતિનું વર્ણન કરવા માટે. • મૂવિંગ-આયર્ન ઈન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સના ઉપયોગો, ફાયદા અને ગેરફાયદા જણાવવા માટે.

મૂવિંગ-આયર્ન ઈન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સ: આ ઈન્સ્ટ્રુમેન્ટ તેનું નામ એ હકીકત પરથી મેળવે છે કે સોફ્ટ આયર્નનો (soft iron) એક ટુકડો જે સ્પિન્ડલ (spindle) અને સોય (needle) સાથે જોડાયેલ હોય છે, તે ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ગતિ કરે છે, જે માપવામાં આવતા વીજળીના જથ્થાના પ્રમાણમાં પ્રવાહ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. આ ઈન્સ્ટ્રુમેન્ટના બે પ્રકાર છે જેનો ઉપયોગ વોલ્ટમીટર અથવા એમીટર તરીકે થાય છે. તે નીચે મુજબ છે: • એટ્રેક્શન પ્રકાર (attraction type) • રિપલ્ઝન પ્રકાર (repulsion type)

કાર્યકારી સિદ્ધાંત (Principle of operation): એટ્રેક્શન પ્રકારનું ઈન્સ્ટ્રુમેન્ટ ચુંબકીય આકર્ષણના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે, અને રિપલ્ઝન પ્રકારનું ઈન્સ્ટ્રુમેન્ટ સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા ચુંબકીય બનેલા સોફ્ટ આયર્નના બે નજીકના ટુકડાઓ વચ્ચેના ચુંબકીય અપાકર્ષણના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે.

એટ્રેક્શન પ્રકારના મૂવિંગ-આયર્ન ઈન્સ્ટ્રુમેન્ટની રચના અને કાર્યપદ્ધતિ: આ ઈન્સ્ટ્રુમેન્ટમાં એર કોર (air core) ધરાવતી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક કોઈલ (electromagnetic coil) હોય છે (Fig 1). એર કોરની બરાબર સામે, એક અંડાકાર આકારનો સોફ્ટ આયર્નનો ટુકડો સ્પિન્ડલમાં તરંગી રીતે (eccentrically) ધરી પર ફેરવાય છે (Fig 1).

સ્પિન્ડલ જ્વેલ્ડ બેરિંગ્સ (jewelled bearings) ની મદદથી ફરવા માટે મુક્ત છે, અને પોઈન્ટર, જે સ્પિન્ડલ સાથે જોડાયેલ છે, તે ગ્રેજ્યુએટેડ સ્કેલ પર ફરી શકે છે. જ્યારે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક કોઈલ સર્કિટ સાથે જોડાયેલ ન હોય, ત્યારે સોફ્ટ આયર્નનો ટુકડો ગુરુત્વાકર્ષણ બળને કારણે નીચે લટકે છે અને પોઈન્ટર શૂન્ય રીડિંગ બતાવે છે.

જ્યારે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક કોઈલને સપ્લાય સાથે જોડવામાં આવે છે, ત્યારે કોઈલમાં ઉત્પન્ન થયેલું ચુંબકીય ક્ષેત્ર સોફ્ટ આયર્નના ટુકડાને આકર્ષે છે (Fig 2). આયર્ન પીસના પાઈવટિંગની તરંગીતાને કારણે, આયર્ન પીસનો મોટો ભાગ કોઈલ તરફ ખેંચાય છે. આ બદલામાં સ્પિન્ડલને ફેરવે છે અને પોઈન્ટરને વિચલિત (deflect) કરે છે.

પોઈન્ટરના વિચલનનું પ્રમાણ ત્યારે વધારે હશે જ્યારે ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરતો પ્રવાહ વધારે હોય. વધુમાં, સોફ્ટ આયર્ન પીસનું આકર્ષણ કોઈલમાં પ્રવાહની દિશાથી સ્વતંત્ર છે. આ લાક્ષણિકતા ઈન્સ્ટ્રુમેન્ટને DC અને AC બંનેમાં વાપરવા માટે સક્ષમ બનાવે છે.

રિપલ્ઝન પ્રકારના મૂવિંગ-આયર્ન ઈન્સ્ટ્રુમેન્ટની રચના અને કાર્યપદ્ધતિ: આ ઈન્સ્ટ્રુમેન્ટમાં બ્રાસ બોબિન (brass bobbin) B પર વીંટળાયેલી એક કોઈલ હોય છે, જેની અંદર સોફ્ટ આયર્નની બે પટ્ટીઓ M અને F અક્ષીય રીતે (axially) ગોઠવાયેલી હોય છે (Fig 3a). પટ્ટી F સ્થિર છે જ્યારે આયર્ન સ્ટ્રીપ M સ્પિન્ડલ S સાથે જોડાયેલ છે, જે પોઈન્ટર P ને પણ ધારણ કરે છે.

સ્પ્રિંગ કંટ્રોલનો (spring control) ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, અને ઈન્સ્ટ્રુમેન્ટને એવી રીતે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું છે કે જ્યારે W માંથી કોઈ પ્રવાહ વહેતો ન હોય, ત્યારે પોઈન્ટર શૂન્ય સ્થિતિ પર હોય છે અને સોફ્ટ આયર્ન સ્ટ્રીપ્સ M અને F લગભગ એકબીજાને સ્પર્શતી હોય છે (Fig 3a અને 3b).

જ્યારે ઈન્સ્ટ્રુમેન્ટ સપ્લાય સાથે જોડાય છે, ત્યારે કોઈલ W માંથી પ્રવાહ વહે છે જે બદલામાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરે છે. આ ક્ષેત્ર સ્થિર અને મૂવિંગ-આયર્ન F અને M ને તેમના છેડા પર સમાન ધ્રુવો ઉત્પન્ન કરવા માટે પ્રેરે છે. તેથી, બંને પટ્ટીઓ એકબીજાને અપાકર્ષે (repel) છે.

SEO Keywords: Moving-iron instruments in Gujarati, Electrical measuring instruments, Attraction type instrument, Repulsion type instrument, Electrician trade theory, ITI study material, Moving-iron principle, PMMC instrument differences, Electrical engineering basic, Electrical measurement.