وولٹیج کی کمی

تصورات اور فارمولے۔

ہر مزاحمت r پر، جب کرنٹ I گزرتا ہے، ایک وولٹیج U = I ∙ r ظاہر ہوتا ہے، جسے عام طور پر اس مزاحمت کا وولٹیج ڈراپ کہا جاتا ہے۔

اگر سرکٹ میں صرف ایک ریزسٹنس r ہے تو پورا سورس وولٹیج Ust اس ریزسٹنس پر آتا ہے۔

اگر سرکٹ میں سیریز میں دو ریزسٹنسز r1 اور r2 جڑے ہوئے ہیں، تو مزاحمتوں میں وولٹیجز کا مجموعہ U1 = I ∙ r1 اور U2 = I ∙ r2، یعنی۔ وولٹیج ڈراپ سورس وولٹیج کے برابر ہے: Ust = U1 + U2۔

سپلائی وولٹیج سرکٹ میں وولٹیج کے قطروں کے مجموعے کے برابر ہے (کرچوف کا دوسرا قانون)۔

کی مثالیں

1. جب کرنٹ I = 0.3 A گزرتا ہے تو r = 15 Ohm مزاحمت کے ساتھ لیمپ کے فلیمینٹ پر کیا وولٹیج ڈراپ ہوتا ہے (تصویر 1)؟

چاول۔ 1۔

وولٹیج کے قطروں کی تعداد اوہ کے قانون: U = I ∙ r = 0.3 ∙ 15 = 4.5 V۔

لیمپ کے پوائنٹس 1 اور 2 کے درمیان وولٹیج (ڈائیگرام دیکھیں) 4.5 V ہے۔ لیمپ عام طور پر اس صورت میں روشن ہوتا ہے جب ریٹیڈ کرنٹ اس کے ذریعے بہتا ہو یا اگر پوائنٹس 1 اور 2 کے درمیان ریٹیڈ وولٹیج ہو (درجہ شدہ کرنٹ اور وولٹیج کی نشاندہی کی جاتی ہے۔ چراغ پر)۔

2. 2.5 V کے وولٹیج اور 0.3 A کے کرنٹ کے لیے دو ایک جیسے بلب سیریز میں جڑے ہوئے ہیں اور 4.5 V کے وولٹیج کے ساتھ ایک جیبی بیٹری سے جڑے ہوئے ہیں۔ انفرادی بلب کے ٹرمینلز پر کیا وولٹیج ڈراپ پیدا ہوتا ہے (تصویر 2) ) ) ?

چاول۔ 2.

ایک جیسے بلب کی مزاحمت ایک جیسی ہوتی ہے۔ جب وہ سیریز میں جڑے ہوتے ہیں تو وہی کرنٹ I ان میں سے بہتا ہے۔ اس کے بعد ان میں وولٹیج کے قطرے ایک جیسے ہوں گے، ان وولٹیج کا مجموعہ سورس وولٹیج U = 4.5 V کے برابر ہونا چاہیے۔ ہر بلب کا وولٹیج 4 ہوتا ہے۔ ، 5:2 = 2.25V۔

آپ اس مسئلے کو حل کر سکتے ہیں اور ترتیب وار حساب کتاب۔ ہم اعداد و شمار کے مطابق بلب کی مزاحمت کا حساب لگاتے ہیں: rl = 2.5 / 0.3 = 8.33 Ohm۔

سرکٹ کرنٹ I = U / (2rl) = 4.5 / 16.66 = 0.27 A۔

بلب میں وولٹیج کی کمی U = Irl = 0.27 ∙ 8.33 = 2.25 V۔

3. ریل اور ٹرام لائن کے رابطہ تار کے درمیان وولٹیج 500 V ہے۔ سیریز میں جڑے چار ایک جیسے لیمپ روشنی کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔ ہر لیمپ (تصویر 3) کو کس وولٹیج کے لیے منتخب کیا جانا چاہیے؟

چاول۔ 3.

ایک جیسے لیمپ میں مساوی مزاحمت ہوتی ہے جس کے ذریعے ایک ہی کرنٹ بہتا ہے۔ لیمپ کے پار وولٹیج ڈراپ بھی ایک جیسا ہوگا۔ اس کا مطلب ہے کہ ہر چراغ کے لیے 500:4 = 125 V ہوگا۔

4. 40 اور 60 ڈبلیو کی طاقت والے دو لیمپ 220 V کے برائے نام وولٹیج کے ساتھ سیریز میں جڑے ہوئے ہیں اور 220 V کے وولٹیج والے نیٹ ورک سے جڑے ہوئے ہیں۔ ان میں سے ہر ایک میں کیا وولٹیج ڈراپ ہوتا ہے (تصویر 4)؟

چاول۔ 4.

پہلے لیمپ کی مزاحمت r1 = 1210 Ohm ہے، اور دوسری r2 = 806.6 Ohm (گرم حالت میں)۔ لیمپ سے گزرنے والا کرنٹ I = U / (r1 + r2) = 220 / 2016.6 = 0.109 A ہے۔

پہلے لیمپ میں وولٹیج کی کمی U1 = I ∙ r1 = 0.109 ∙ 1210 = 132 V۔

دوسرے لیمپ میں وولٹیج کی کمی U2 = I ∙ r2 = 0.109 ∙ 806.6 = 88 V۔

زیادہ مزاحمت والے لیمپ میں وولٹیج کا ڈراپ زیادہ ہوتا ہے اور اس کے برعکس۔ دونوں لیمپ کے فلیمینٹس بہت کمزور ہیں، لیکن 40W لیمپ 60W لیمپ سے قدرے مضبوط ہے۔

5. الیکٹرک موٹر D (تصویر 5) کا وولٹیج 220 V کے برابر ہونے کے لیے، لمبی لائن کے شروع میں (پاور پلانٹ پر) وولٹیج کی قدر 220 V سے زیادہ ہونی چاہیے۔ وولٹیج ڈراپ (نقصان) آن لائن لائن کی مزاحمت اور اس میں کرنٹ جتنا زیادہ ہوگا، لائن کے ساتھ وولٹیج کا ڈراپ اتنا ہی زیادہ ہوگا۔

چاول۔ 5۔

ہماری مثال میں، لائن کے ہر تار میں وولٹیج ڈراپ 5 V ہے۔ پھر پاور پلانٹ کے بس بار پر وولٹیج 230 V کے برابر ہونا چاہیے۔

6. صارف 30 A کے کرنٹ کے ساتھ 80 V بیٹری سے چلتا ہے۔ صارف کے نارمل آپریشن کے لیے، 16 mm2 کے کراس سیکشن کے ساتھ ایلومینیم کی تاروں میں 3% وولٹیج گرنا جائز ہے۔ بیٹری سے صارف تک زیادہ سے زیادہ فاصلہ کیا ہے؟

لائن U = 3/100 ∙ 80 = 2.4 V میں قابل اجازت وولٹیج ڈراپ۔

تاروں کی مزاحمت قابل اجازت وولٹیج ڈراپ rpr = U/I = 2.4/30 = 0.08 Ohm سے محدود ہے۔

مزاحمت کا تعین کرنے کے فارمولے کا استعمال کرتے ہوئے، ہم تاروں کی لمبائی کا حساب لگاتے ہیں: r = ρ ∙ l / S، جہاں سے l = (r ∙ S) / ρ = (0.08 ∙ 16) / 0.029 = 44.1 m۔

اگر صارف بیٹری سے 22 میٹر کی دوری پر ہے، تو اس میں وولٹیج 3% پر 80 V سے کم ہوگا، یعنی۔ 77.6 وی کے برابر

7. 20 کلومیٹر لمبی ٹیلی گراف لائن سٹیل کے تار سے بنی ہے جس کا قطر 3.5 ملی میٹر ہے۔ واپسی لائن کو دھاتی بس بار کے ذریعے گراؤنڈ کرکے تبدیل کیا جاتا ہے۔ بس اور زمین کے درمیان منتقلی کی مزاحمت rz = 50 Ohm ہے۔اگر لائن کے آخر میں ریلے کی مزاحمت рп = 300 Ohm ہے اور ریلے کرنٹ I = 5 mA ہے تو لائن کے شروع میں بیٹری وولٹیج کیا ہونا چاہئے؟

چاول۔ 6۔

کنکشن کا خاکہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ 6. جب سگنل بھیجنے کے مقام پر ٹیلی گراف سوئچ کو دبایا جاتا ہے، تو لائن کے آخر میں موصول ہونے والے مقام پر موجود ریلے آرمیچر K کو اپنی طرف متوجہ کرتا ہے، جس کے نتیجے میں اس کے رابطے کے ساتھ ریکارڈر کی کوائل آن ہوجاتی ہے۔ آؤٹ پٹ وولٹیج کو لائن میں وولٹیج کے گرنے، وصول کرنے والے ریلے اور گراؤنڈنگ بس بارز کی عارضی مزاحمت کی تلافی کرنی چاہیے: U = I ∙ rl + I ∙ rр + I ∙ 2 ∙ rр; U = I ∙ (rр + рр + 2 ∙ rр)۔

سورس وولٹیج کرنٹ کی پیداوار اور سرکٹ کی کل مزاحمت کے برابر ہے۔

وائر کراس سیکشن S = (π ∙ d ^ 2) / 4 = (π ∙ 3.5 ^ 2) / 4 = 9.6 mm2۔

لائن مزاحمت rl = ρ ∙ l / S = 0.11 ∙ 20,000 / 9.6 = 229.2 ohms.

نتیجہ خیز مزاحمت r = 229.2 + 300 + 2 ∙ 50 = 629.2 Ohm۔

آؤٹ پٹ وولٹیج U = I ∙ r = 0.005 ∙ 629.2 = 3.146 V; U≈3.2 V

کرنٹ I = 0.005 A کے گزرنے کے دوران لائن میں وولٹیج کی کمی ہوگی: Ul = I ∙ rl = 0.005 ∙ 229.2 = 1.146 V۔

لائن میں نسبتاً کم وولٹیج ڈراپ کرنٹ (5 ایم اے) کی کم قیمت کی وجہ سے حاصل کیا جاتا ہے۔ اس لیے، وصول کرنے والے مقام پر ایک حساس ریلے (ایمپلیفائر) ہونا چاہیے، جو ایک کمزور 5 ایم اے پلس کے ذریعے آن ہوتا ہے اور اس کے رابطے کے ذریعے دوسرے، زیادہ طاقتور ریلے کو آن کرتا ہے۔

8. انجیر کے سرکٹ میں لیمپ کا وولٹیج کتنا زیادہ ہے۔ 28، جب: a) انجن آن نہیں ہے؛ ب) انجن شروع ہوتا ہے؛ c) انجن چل رہا ہے۔

موٹر اور 20 لیمپ 110 V مین سپلائی سے منسلک ہیں۔ لیمپ 110 V اور 40 W کے لیے بنائے گئے ہیں۔ موٹر کا ابتدائی کرنٹ Ip = 50 A ہے اور اس کا ریٹیڈ کرنٹ In = 30 A ہے۔

متعارف کرائے گئے تانبے کے تار کا کراس سیکشن 16 mm2 اور لمبائی 40 میٹر ہے۔

انجیر. 7 اور مسئلے کے حالات، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ موٹر اور لیمپ کرنٹ لائن وولٹیج کو گرنے کا سبب بنتا ہے، اس لیے لوڈ وولٹیج 110V سے کم ہو گا۔

چاول۔ 7۔

U = 2 ∙ Ul + Ulamp۔

لہذا، لیمپ پر وولٹیج Ulamp = U-2 ∙ Ul.

مختلف کرنٹ پر لائن میں وولٹیج ڈراپ کا تعین کرنا ضروری ہے: Ul = I ∙ rl۔

پوری لائن کی مزاحمت

2 ∙ rl = ρ ∙ (2 ∙ l) / S = 0.0178 ∙ (2 ∙ 40) / 16 = 0.089 اوہم۔

تمام چراغوں سے کرنٹ گزر رہا ہے۔

20 ∙ Ilamp = 20 ∙ 40/110 = 7.27 A۔

گرڈ وولٹیج گرتا ہے جب صرف لیمپ آن ہوتے ہیں (کوئی موٹر نہیں)

2 ∙ Ul = Ilamp ∙ 2 ∙ rl = 7.27 ∙ 0.089 = 0.65 V۔

اس معاملے میں لیمپ میں وولٹیج ہے:

Ulamp = U-2 ∙ Ul = 110-0.65 = 109.35 V۔

انجن کو شروع کرتے وقت، لیمپ زیادہ مدھم ہو جائیں گے، کیونکہ لائن میں وولٹیج کی کمی زیادہ ہے:

2 ∙ Ul = (Ilamp + Idv) ∙ 2 ∙ rl = (7.27 + 50) ∙ 0.089 = 57.27 ∙ 0.089 = 5.1 V۔

انجن شروع کرتے وقت لیمپ کی کم از کم وولٹیج یہ ہوگی:

Ulamp = Uc-2، Ul = 110-5.1 = 104.9V۔

جب موٹر چل رہی ہوتی ہے، لائن میں وولٹیج کا ڈراپ اس وقت سے کم ہوتا ہے جب موٹر شروع ہوتی ہے، لیکن موٹر کے بند ہونے سے زیادہ ہوتی ہے:

2 ∙ Ul = (Ilamp + Inom) ∙ 2 ∙ rl = (7.27 + 30) ∙ 0.089 = 37.27 ∙ 0.089 = 3.32 V۔

عام انجن کے آپریشن کے دوران لیمپ کا وولٹیج ہے:

المپ = 110-3.32 = 106.68 وی۔

یہاں تک کہ برائے نام کی نسبت لیمپ کے وولٹیج میں معمولی کمی بھی روشنی کی چمک کو نمایاں طور پر متاثر کرتی ہے۔