8.1 චුම්බක ක්ෂේත්‍රය සහ චුම්බක බලය

චුම්බක ක්ෂේත්‍රය (B):චලනය වන ආරෝපණයකට හෝ චුම්බකයකට බලපෑමක් දක්වන අවකාශයයි. චුම්බක ක්ෂේත්‍රයේ ප්‍රමාණය ටෙස්ලා (T) වලින් මැනේ.

1. චලනය වන ආරෝපණයක් මත බලය

F = q v B sinθ

මෙහි,

• q = ආරෝපණය

• v = වේගය

• B = චුම්බක ක්ෂේත්‍ර තීව්‍රතාව

• θ = v සහ B අතර කෝණය

  
  

  

2. ධාරා රැගෙන යන සන්නායකයක් මත බලය

F = B I L sinθ

මෙය විදුලි මෝටරවල මූලික ක්‍රියාකාරණය වේ.

බලයේ දිශාව:

• Fleming වමත් නියමය (Left-Hand Rule) – මෝටර බලය සෙවීමට.

8.2 චුම්බක ක්ෂේත්‍ර නිපදවීම

1. දිගු ඍජු සන්නායකයක් වටා:

B = μ0 I / (2 π r)

2. පරිණාලිකාවක් තුළ (Solenoid):

B = μ0 n I

මෙහි n යනු ඒකක දිගකට ඇති දඟර සංඛ්‍යාවයි.

Solenoid තුළ B ශක්තිමත්, සමුච්චිත, ඒකාකාර ක්ෂේත්‍රයක් වේ.

8.3 විද්‍යුත් චුම්බක ප්‍රේරණය

Electromagnetic induction යනු චුම්බක ස්‍රාවය (Φ) වෙනස් වූ විට දඟරයක within emf (ε) ප්‍රේරණය වීමයි.

චුම්බක ස්‍රාවය:

Φ = B A cosθ

ෆැරඩේ නියමය (Faraday's Law):

ε = – ΔΦ / Δt

ලෙන්ස් නියමය:

• ප්‍රේරිත emf හා ප්‍රේරිත ධාරා මූලික වෙනස් වීමට විරුද්ධ ලෙස ක්‍රියා කරයි.

• ශක්ති සංස්ථිතිය පවතින ලෙස පද්ධතිය ක්‍රියා කරයි.

8.4 ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරාව

AC වෝල්ටීයතාව:

V = V_peak sin(ω t)

RMS (Root Mean Square) අගය:

V_rms = V_peak / √2I_rms = I_peak / √2

RMS අගයන් විදුලි ශක්තිය හා ජවය ගණනය කිරීමට භාවිත වේ.

8.5 ප්‍රතිබාධනය සහ සම්බාධනය

1. ප්‍රේරක ප්‍රතිබාධනය (Inductive Reactance):

X_L = ω L

2. ධාරිත්‍රක ප්‍රතිබාධනය (Capacitive Reactance):

X_C = 1 / (ω C)

3. RLC පරිපථයක සම්බාධනය (Impedance):

Z = √(R² + (X_L – X_C)²)

අනුනාදය (Resonance):

X_L = X_C වූ විට, Z අවම වන අතර ධාරාව උපරිම වේ.

8.6 පරිණාමක

ක්‍රියාකාරිත්වය:

AC වෝල්ටීයතාව කඩිනම් ලෙස ඉහළට (Step-up) හෝ පහළට (Step-down) පරිවර්තනය කිරීමට භාවිත වේ.

සම්බන්ධතාව:

V_s / V_p = N_s / N_p

පරිපූර්ණ පරිණාමකයක:

P_in = P_out

ශක්ති හානි:

• Eddy currents (සුළි ධාරා)

• Copper losses (I²R losses)

• Magnetic flux leakage

8.7 ජනක (Generators) සහ මෝටර් (Motors)

AC ජනකය:

• පරිණාලිකාවක් චුම්බක ක්ෂේත්‍රයේ කරකැවීමෙන් emf ප්‍රේරණය කරයි.

• Fleming දකුණත් නියමය (Right-hand rule) භාවිතා වේ.

DC මෝටරය:

• චුම්බක ක්ෂේත්‍රයේ ඇති ආරෝපණ දරන දඟරයක් මත බලයක් ක්‍රියා කිරීමෙන් භ්‍රමණය සිදු වේ.

• Fleming වමත් නියමය භාවිතා වේ.

පිළිවෙල විද්‍යුත් ගාමක බලය (Back emf):

• මෝටරයක් කැරකෙන විට, එම චලනය නිසා ප්‍රතිවිරුද්ධ emf ජනනය වේ.

• 
  

2. ප්‍රධාන සූත්‍ර සහ සම්බන්ධතා

3. විභාග ඉඟි සහ පොදු වැරදි

Hand Rules (Fleming Rules)

• Left-hand rule → Motor force

• Right-hand rule → Induced emf

Lenz නියමය:

• ප්‍රේරිත ධාරාවේ දිශාව සෑම විටම වෙනස් වීමට විරුද්ධ ලෙසයි.

AC පරිපථ දෝෂ:

• R, X_L, X_C හරහා විචල්‍යයන් මිශ්‍ර නොකරන්න.

• Z ගණනයේදී √(R² + (X_L – X_C)²) නිවැරදිව යොදන්න.

RMS අගයන් භාවිතය:

• ජවය P = V_rms I_rms ලෙසම ගණනය කළ යුතුය.

පරිණාමක:

• මුලික පරිණාමක ප්‍රශ්නවලදී මෙම සම්ප්‍රදාය භාවිතා කරන්න: V_s / V_p = N_s / N_p.

• Real transformers → power losses සැලකිල්ලට ගන්න.