برقی مزاحمت کیا ہے؟
کسی بھی مادے میں برقی رو I بیرونی توانائی (ممکنہ فرق U) کے استعمال کی وجہ سے ایک خاص سمت میں چارج شدہ ذرات کی حرکت سے پیدا ہوتا ہے۔ ہر مادہ کی انفرادی خصوصیات ہوتی ہیں جو اس میں کرنٹ کے بہاؤ کو مختلف طریقوں سے متاثر کرتی ہیں۔ ان خصوصیات کا اندازہ برقی مزاحمت R سے کیا جاتا ہے۔
جارج اوہم نے تجرباتی طور پر کسی مادے کی برقی مزاحمت کی شدت کو متاثر کرنے والے عوامل کا تعین کیا۔ اس کے انحصار کا فارمولا وولٹیج اور کرنٹ کا جو اس کے نام پر رکھا گیا ہے۔ مزاحمت کی SI یونٹ کا نام ان کے نام پر رکھا گیا ہے۔ 1 اوہم مزاحمتی قدر ہے جو 1 ملی میٹر 2 کے کراس سیکشنل ایریا کے ساتھ 106.3 سینٹی میٹر لمبے پارے کے ہم جنس کالم کے لیے 0°C پر ماپا جاتا ہے۔
تعریف
برقی آلات کی تیاری کے لیے عملی مواد کا جائزہ لینے اور اس کا اطلاق کرنے کے لیے، اصطلاح «کنڈکٹر ریزسٹنس» متعارف کرائی گئی تھی... شامل کردہ صفت "مخصوص" سوال میں موجود مادہ کے لیے قبول شدہ حجم حوالہ قدر کے استعمال کے گتانک کی نشاندہی کرتی ہے۔ یہ مختلف مواد کے برقی پیرامیٹرز کا اندازہ کرنا ممکن بناتا ہے۔
اس معاملے میں، اس بات کو مدنظر رکھا جاتا ہے کہ تار کی مزاحمت اس کی لمبائی میں اضافے اور اس کے کراس سیکشن میں کمی کے ساتھ بڑھ جاتی ہے۔ ایس آئی سسٹم کراس سیکشن میں 1 میٹر لمبی اور 1 ایم 2 کے ہم جنس تار کا حجم استعمال کرتا ہے... تکنیکی حسابات میں، سسٹم کے باہر والیوم کی ایک پرانی لیکن آسان اکائی استعمال کی جاتی ہے، جس کی لمبائی 1 میٹر اور ایک رقبہ ہوتا ہے۔ 1 mm.2 کا... مزاحمت ρ کا فارمولا تصویر میں دکھایا گیا ہے۔
مادوں کی برقی خصوصیات کا تعین کرنے کے لیے، ایک اور خصوصیت متعارف کرائی جاتی ہے — مخصوص چالکتا b۔ یہ مزاحمتی قدر کے الٹا متناسب ہے، برقی رو کو چلانے کے لیے مواد کی صلاحیت کا تعین کرتا ہے: b = 1/p۔
کس طرح مزاحمت درجہ حرارت پر منحصر ہے
مواد کی چالکتا اس کے درجہ حرارت سے متاثر ہوتی ہے۔ مادوں کے مختلف گروہ گرم یا ٹھنڈا ہونے پر ایک جیسا برتاؤ نہیں کرتے۔ یہ خاصیت گرم اور سرد موسم میں باہر چلنے والی بجلی کی تاروں کے لیے رکھی جاتی ہے۔
کنڈکٹر کے مواد اور مخصوص مزاحمت کو اس کے آپریشن کی شرائط کو مدنظر رکھتے ہوئے منتخب کیا جاتا ہے۔
حرارت کے دوران کرنٹ کے گزرنے کے لیے تاروں کی مزاحمت میں اضافے کی وضاحت اس حقیقت سے ہوتی ہے کہ جیسے جیسے اس میں دھات کا درجہ حرارت بڑھتا ہے، تمام سمتوں میں ایٹموں اور برقی چارجز کے کیریئرز کی حرکت کی شدت بڑھ جاتی ہے، جس سے غیر ضروری رکاوٹیں پیدا ہوتی ہیں۔ چارج شدہ ذرات کی ایک سمت میں حرکت اور ان کے بہاؤ کی قدر کو کم کرتا ہے۔
اگر دھات کا درجہ حرارت کم ہوجاتا ہے، تو کرنٹ کے گزرنے کے حالات بہتر ہوجاتے ہیں۔جب ایک نازک درجہ حرارت پر ٹھنڈا کیا جاتا ہے، تو بہت سی دھاتوں میں سپر کنڈکٹیویٹی کا رجحان ظاہر ہوتا ہے، جب ان کی برقی مزاحمت عملی طور پر صفر ہوتی ہے۔ یہ خاصیت بڑے پیمانے پر ہائی پاور برقی مقناطیس میں استعمال ہوتی ہے۔
دھاتوں کی چالکتا پر درجہ حرارت کے اثر کو بجلی کی صنعت عام تاپدیپت لیمپوں کی تیاری میں استعمال کرتی ہے۔ ان کا نیکروم تھریڈ جب کرنٹ گزر جاتا ہے، تو اسے ایسی حالت میں گرم کیا جاتا ہے کہ اس سے ایک چمکدار بہاؤ خارج ہوتا ہے۔ عام حالات میں، نیکروم کی مزاحمت تقریباً 1.05 ÷ 1.4 (اوہم ∙ mm2)/m ہوتی ہے۔
جب بلب انڈر وولٹیج کو آن کیا جاتا ہے، تو ایک بڑا کرنٹ فلیمینٹ سے گزرتا ہے، جو دھات کو بہت تیزی سے گرم کرتا ہے۔ اسی وقت، برقی سرکٹ کی مزاحمت بڑھ جاتی ہے، جس سے شروع ہونے والے کرنٹ کو روشنی حاصل کرنے کے لیے ضروری معمولی قدر تک محدود ہو جاتا ہے۔ . اس طرح، موجودہ طاقت کا ایک سادہ ضابطہ ایک نیکروم سرپل کے ذریعہ کیا جاتا ہے، ایل ای ڈی اور فلوروسینٹ ذرائع میں استعمال ہونے والے پیچیدہ بیلسٹس کو استعمال کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔
انجینئرنگ میں استعمال ہونے والے مواد کی مزاحمت کیسے ہوتی ہے۔
الوہ قیمتی دھاتیں بہترین برقی چالکتا کی خصوصیات رکھتی ہیں۔ لہذا، برقی آلات میں اہم رابطے چاندی سے بنے ہیں۔ لیکن اس سے پوری مصنوعات کی حتمی قیمت بڑھ جاتی ہے۔ سب سے زیادہ قابل قبول آپشن سستی دھاتوں کا استعمال کرنا ہے۔ مثال کے طور پر، 0.0175 (ohm ∙ mm2)/m کے برابر تانبے کی مزاحمت ایسے مقاصد کے لیے کافی موزوں ہے۔
نوبل دھاتیں - سونا، چاندی، پلاٹینم، پیلیڈیم، اریڈیم، روڈیم، روتھینیم اور اوسمیم، جن کا نام بنیادی طور پر ان کی اعلی کیمیائی مزاحمت اور زیورات میں خوبصورت ظاہری شکل کے لیے رکھا گیا ہے۔نیز، سونا، چاندی اور پلاٹینم میں زیادہ پلاسٹکٹی ہوتی ہے، اور پلاٹینم گروپ کی دھاتیں ریفریکٹری ہوتی ہیں اور سونے کی طرح، یہ کیمیاوی طور پر غیر فعال ہوتی ہیں۔ قیمتی دھاتوں کے یہ فوائد یکجا ہیں۔
اچھی چالکتا کے ساتھ تانبے کے مرکب شنٹ بنانے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں جو طاقتور ایمیٹرز کے ماپنے والے سر کے ذریعے بڑے دھاروں کے بہاؤ کو محدود کرتے ہیں۔
ایلومینیم 0.026 ÷ 0.029 (ohm ∙ mm2)/m کی مزاحمت تانبے کی نسبت قدرے زیادہ ہے، لیکن اس دھات کی پیداوار اور قیمت کم ہے۔ یہ ہلکا بھی ہے۔ یہ بیرونی تاروں اور کیبل کور کی پیداوار کے لیے بجلی میں اس کے وسیع استعمال کی وضاحت کرتا ہے۔
آئرن 0.13 (ohm ∙ mm2)/m کی مزاحمت بھی اس کے استعمال کو برقی رو کی ترسیل کی اجازت دیتی ہے، لیکن اس سے بجلی کا زیادہ نقصان ہوتا ہے۔ اسٹیل مرکب نے طاقت میں اضافہ کیا ہے۔ لہذا، سٹیل کے کناروں کو ہائی وولٹیج پاور لائنوں کے ایلومینیم اوور ہیڈ کنڈکٹرز میں بُنا جاتا ہے جو ٹوٹنے والے بوجھ کو برداشت کرنے کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔
یہ خاص طور پر سچ ہے جب تاروں پر برف بنتی ہے یا ہوا کے تیز جھونکے۔
کچھ مرکب دھاتیں، مثال کے طور پر کانسٹینٹائن اور نکل لائن، ایک خاص حد کے اندر تھرمل طور پر مستحکم مزاحمتی خصوصیات رکھتے ہیں۔ Nickeline کی برقی مزاحمت عملی طور پر 0 سے 100 ڈگری سیلسیس تک تبدیل نہیں ہوتی ہے۔ لہذا، ریوسٹیٹ کنڈلی نکل سے بنا رہے ہیں.
ماپنے کے آلات میں، پلاٹینم کی مزاحمتی اقدار میں اس کے درجہ حرارت کے حوالے سے سخت تبدیلی کی خاصیت بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہے۔ اگر مستحکم وولٹیج کے منبع سے برقی رو کو پلاٹینم کے تار سے گزارا جائے اور مزاحمتی قدر کا حساب لگایا جائے تو یہ پلاٹینم کے درجہ حرارت کی نشاندہی کرے گا۔یہ اسکیل کو اوہم اقدار کے مطابق ڈگریوں میں گریجویٹ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ یہ طریقہ آپ کو درجہ حرارت کو ایک ڈگری کے مختلف حصوں کی درستگی کے ساتھ ماپنے کی اجازت دیتا ہے۔
بعض اوقات، عملی مسائل کو حل کرنے کے لیے، آپ کو کیبل کی عمومی یا مخصوص مزاحمت کو جاننے کی ضرورت ہوتی ہے... اس مقصد کے لیے، کیبل پروڈکٹ ڈائرکٹریز کی ہر ایک قدر کے لیے ایک کور کی دلکش اور فعال مزاحمت کی قدریں فراہم کرتی ہیں۔ کراس سیکشن. ان کا استعمال جائز بوجھ، پیدا ہونے والی حرارت، جائز آپریٹنگ حالات کا تعین کرنے اور مؤثر تحفظ کا انتخاب کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔
دھاتوں کی مخصوص چالکتا اس سے متاثر ہوتی ہے کہ ان پر کارروائی کیسے کی جاتی ہے۔ پلاسٹک کی اخترتی کے لیے دباؤ کا استعمال کرسٹل جالی کی ساخت میں خلل ڈالتا ہے، نقائص کی تعداد کو بڑھاتا ہے، اور مزاحمت کو بڑھاتا ہے۔ اسے کم کرنے کے لیے، دوبارہ کرسٹلائزیشن اینیلنگ کا استعمال کیا جاتا ہے۔
دھاتوں کو کھینچنے یا سکیڑنے سے ان میں لچکدار خرابی پیدا ہوتی ہے، جس سے الیکٹرانوں کے تھرمل کمپن کے طول و عرض میں کمی آتی ہے، اور مزاحمت کچھ کم ہو جاتی ہے۔
ارتھنگ سسٹمز کو ڈیزائن کرتے وقت اس کو مدنظر رکھنا ضروری ہے۔ مٹی کی مزاحمت… یہ مندرجہ بالا طریقہ سے تعریف کے لحاظ سے مختلف ہے اور اسے SI یونٹس — Ohms میں ماپا جاتا ہے۔ میٹر اس کی مدد سے زمین کے اندر برقی رو کی تقسیم کے معیار کا جائزہ لیا جاتا ہے۔
مٹی کی نمی اور درجہ حرارت پر مٹی کی مزاحمت کا انحصار:
مٹی کی چالکتا بہت سے عوامل سے متاثر ہوتی ہے، بشمول مٹی کی نمی، کثافت، ذرہ کا سائز، درجہ حرارت، نمکیات کا ارتکاز، تیزاب، اور بیس۔