ঘূর্ণি বিদ্যুৎপ্রবাহ

ঘূর্ণি বিদ্যুৎপ্রবাহ (ইংরেজি: Eddy currents) বলতে তড়িৎচৌম্বকীয় আবেশের অধীন কোনও পরিবাহী পদার্থের অভ্যন্তরে ফ্যারাডের আবেশ সূত্রটিকে মেনে পরিবর্তনশীল চৌম্বক ক্ষেত্রের দ্বারা সৃষ্ট বিদ্যুৎপ্রবাহের ঘূর্ণিসমূহকে বোঝায়। এগুলিকে ফুকো-র বিদ্যুৎপ্রবাহ (Foucault's currents) নামেও ডাকা হয়। কোনও পরিবর্তী বিদ্যুৎপ্রবাহের বৈদ্যুতিক চুম্বক বা রূপান্তরক থেকে সৃষ্ট এবং সময়ের সাথে পরিবর্তনশীল চৌম্বক ক্ষেত্রের দ্বারা নিকটস্থ স্থির পদার্থের অভ্যন্তরে বহুসংখ্যক ফাঁসের সৃষ্টি হয়, যেগুলির ভেতরে চৌম্বকীয় ফ্লাক্স সদাপরিবর্তনশীল থাকে, যার কারণে ঐ ফাঁসগুলিকে ঘিরে এক ধরনের তড়িচ্চালক বলের সৃষ্টি হয়। এখন যদি পদার্থটি একটি পরিবাহী হয়, তাহলে ঐ ফাঁসগুলির মধ্য দিয়ে ঘূর্ণি বিদ্যুৎপ্রবাহ প্রবাহিত হয়। কোনও চুম্বক ও নিকটস্থ কোনও পরিবাহীর মধ্যে আপেক্ষিক গতিও ঘূর্ণি বিদ্যুৎপ্রবাহগুলির সৃষ্টি করতে পারে। ঘূর্ণি বিদ্যুৎপ্রবাহগুলি পরিবাহী পদার্থের অভ্যন্তরে বদ্ধ কুণ্ডলীতে ও চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে সমকোণে অবস্থিত তলসমূহে প্রবাহিত হয়। কোনও প্রদত্ত ঘূর্ণিতে বিদ্যুৎপ্রবাহের মান চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রাবল্য, কুণ্ডলীর ক্ষেত্রফল ও চৌম্বকীয় প্রবাহ বা ফ্লাক্সের পরিবর্তনের হারের সমানুপাতিক এবং পরিবাহী উপাদানের রোধাংকের (resistivity) ব্যস্তানুপাতিক। যখন এই বিদ্যুৎপ্রবাহগুলির রেখাচিত্র অংকন করা হয়, তখন ধাতুর অভ্যন্তরে এগুলিকে তরলের ভেতরে ঘূর্ণি বা আবর্তের মতো দেখতে মনে হয়, তাই এগুলির এরূপ নামকরণ করা হয়েছে। লেনৎসের সূত্র অনুযায়ী একটি ঘূর্ণি বিদ্যুৎপ্রবাহ এমন একটি চৌম্বক ক্ষেত্র সৃষ্টি করে যা সেটিকে সৃষ্টিকারী চৌম্বক ক্ষেত্রটির বিপরীত; তাই ঘূর্ণি বিদ্যুৎপ্রবাহগুলি উৎস চৌম্বক ক্ষেত্রের বিরুদ্ধে প্রতিক্রিয়ার সৃষ্টি করে। যেমন কোনও চলমান চুম্বকের কাছাকাছি যদি একটি পরিবাহী পৃষ্ঠতল থাকে, তাহলে চলমান চুম্বকটি ঐ পৃষ্ঠতলে ঘূর্ণি বিদ্যুৎপ্রবাহসমূহের সৃষ্টি করবে, এবং সেই ঘূর্ণি বিদ্যুৎপ্রবাহগুলি আবার চলমান চুম্বকটির উপরে একটি প্রতিক্রিয়ার সৃষ্টি করবে, ফলে চলমান চুম্বকটি এক ধরনের পিছুটান বল অনুভব করবে। ঘূর্ণি বিদ্যুৎপ্রবাহ গতিরোধক নামক কলকৌশলে এই প্রতিক্রিয়াকে কাজে লাগিয়ে ঘূর্ণায়মান শক্তিশালী উপকরণগুলিকে বন্ধ করার পর দ্রুত এগুলির ঘূর্ণন থামানো হয়। ঘূর্ণি বিদ্যুৎপ্রবাহগুলি পরিবাহীর রোধের মধ্যে দিয়ে প্রবাহিত হয় বলে এগুলি উপাদানের মধ্যে তাপশক্তির আকারে শক্তি অপচয় করে। এই কারণে ঘূর্ণি বিদ্যুৎপ্রবাহগুলি পরিবর্তী প্রবাহ আবেশক, রূপান্তরক, বৈদ্যুতিক মোটর, বৈদ্যুতিক উৎপাদকগুলিসহ অন্যান্য পরিবর্তী প্রবাহভিত্তিক বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতিতে শক্তির অপচয়ের একটি কারণ। এই অপচয় রোধ করতে বিশেষ নির্মাণকৌশল যেমন স্তরিত চৌম্বক মজ্জা বা ফেরাইট মজ্জা ব্যবহার করা হয়, যাতে ঘূর্ণি বিদ্যুৎপ্রবাহের পরিমাণ সর্বনিম্ন মাত্রায় রাখা যায়। ঘূর্ণি বিদ্যুৎপ্রবাহগুলিকে আবেশ উত্তাপন চুল্লী ও সরঞ্জামে বস্তুসমূহে উত্তপ্ত করতে ব্যবহার করা হয়। এছাড়া ঘূর্ণি বিদ্যুৎপ্রবাহ পরীক্ষা যন্ত্রপাতির সাহায্যে কোনও যন্ত্রের ধাতব অংশে ফাটল ও ত্রুটি শনাক্ত করতেও এগুলি ব্যবহার করা হয়। Fitzgerald, A. E.; Kingsley, Charles Jr.; Umans, Stephen D. (১৯৮৩)। Electric Machinery (4th সংস্করণ)। Mc-Graw-Hill, Inc.। পৃষ্ঠা 20। আইএসবিএন 978-0-07-021145-2। উদ্ধৃতি টেমপ্লেট ইংরেজি প্যারামিটার ব্যবহার করেছে (link) Sears, Francis Weston; Zemansky, Mark W. (১৯৫৫)। University Physics (2nd সংস্করণ)। Addison-Wesley। পৃষ্ঠা 616–618। উদ্ধৃতি টেমপ্লেট ইংরেজি প্যারামিটার ব্যবহার করেছে (link) Stoll, R. L. (১৯৭৪)। The Analysis of Eddy Currents। Oxford University Press। উদ্ধৃতি টেমপ্লেট ইংরেজি প্যারামিটার ব্যবহার করেছে (link) Krawczyk, Andrzej; J. A. Tegopoulos। Numerical Modelling of Eddy Currents। উদ্ধৃতি টেমপ্লেট ইংরেজি প্যারামিটার ব্যবহার করেছে (link) উইকিমিডিয়া কমন্সে ঘূর্ণি বিদ্যুৎপ্রবাহ সংক্রান্ত মিডিয়া রয়েছে। Eddy Current Separator Cogelme for non-ferrous metals separation – Information and video in Cogelme site