$A.C.$ જનરેટર (ડાયનેમો) ના સિદ્ધાંત અને રચનાની ચર્ચા કરો. $A.C.$ જનરેટરમાં પ્રેરિત $emf$ માટેનું સૂત્ર તારવો.

(N/A) સિદ્ધાંત: $A.C.$ જનરેટરનો સિદ્ધાંત વિદ્યુતચુંબકીય પ્રેરણ પર આધારિત છે. જ્યારે કોઈ ગૂંચળાને સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ફેરવવામાં આવે છે,ત્યારે ગૂંચળા સાથે સંકળાયેલ ચુંબકીય ફ્લક્સ સતત બદલાય છે,જે ગૂંચળામાં ઓલ્ટરનેટિંગ (ઉલટસૂલટ) $emf$ પ્રેરિત કરે છે.
રચના: $A.C.$ જનરેટરમાં એક લંબચોરસ ગૂંચળું (આર્મેચર) હોય છે જે મજબૂત કાયમી ચુંબકના ધ્રુવોની વચ્ચે રાખવામાં આવે છે. ગૂંચળું રોટર શાફ્ટ પર માઉન્ટ થયેલું હોય છે અને તેને ફેરવી શકાય છે. ગૂંચળાના છેડા બે સ્લિપ રિંગ્સ સાથે જોડાયેલા હોય છે,જે ગૂંચળા સાથે ફરે છે. બે સ્થિર કાર્બન બ્રશ આ સ્લિપ રિંગ્સ પર દબાણ કરે છે જેથી પ્રેરિત પ્રવાહને બાહ્ય સર્કિટમાં લઈ જઈ શકાય.
પ્રેરિત $emf$ ની તારવણી:
ધારો કે ગૂંચળાનું ક્ષેત્રફળ $A$,આંટાની સંખ્યા $N$ અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ છે. જો ગૂંચળું $\omega$ કોણીય વેગ સાથે ફરે છે,તો કોઈપણ સમયે $t$ પર ક્ષેત્રફળ સદિશ $\vec{A}$ અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\vec{B}$ વચ્ચેનો ખૂણો $\theta = \omega t$ છે.
ગૂંચળા સાથે સંકળાયેલ ચુંબકીય ફ્લક્સ $\phi$ નીચે મુજબ છે:
$\phi = N B A \cos(\theta) = N B A \cos(\omega t)$
ફેરાડેના વિદ્યુતચુંબકીય પ્રેરણના નિયમ મુજબ,પ્રેરિત $emf$ $(\varepsilon)$ છે:
$\varepsilon = -\frac{d\phi}{dt}$
$\varepsilon = -\frac{d}{dt} (N B A \cos(\omega t))$
$\varepsilon = -N B A (-\sin(\omega t)) \cdot \omega$
$\varepsilon = N B A \omega \sin(\omega t)$
ધારો કે $\varepsilon_0 = N B A \omega$ એ $emf$ નું મહત્તમ મૂલ્ય છે. તેથી:
$\varepsilon = \varepsilon_0 \sin(\omega t)$