فیراڈے کے برقی مقناطیسی انڈکشن کے قانون کا عملی اطلاق

روسی میں لفظ "انڈکشن" کا مطلب ہے جوش، سمت، کسی چیز کی تخلیق کے عمل۔ الیکٹریکل انجینئرنگ میں، یہ اصطلاح دو صدیوں سے زیادہ عرصے سے استعمال ہوتی رہی ہے۔

1821 کی اشاعتوں کو پڑھنے کے بعد جس میں ڈنمارک کے سائنسدان اورسٹڈ کے تجربات کو برقی کرنٹ لے جانے والے کنڈکٹر کے قریب مقناطیسی سوئی کے انحراف پر بیان کیا گیا تھا، مائیکل فیراڈے نے خود کو یہ کام مقرر کیا: مقناطیسیت کو بجلی میں تبدیل کریں۔

10 سال کی تحقیق کے بعد، اس نے الیکٹرومیگنیٹک انڈکشن کا بنیادی قانون وضع کیا، یہ بتاتے ہوئے کہ کسی بھی بند لوپ میں الیکٹرو موٹیو قوت کی حوصلہ افزائی ہوتی ہے۔ اس کی قدر کا تعین غور شدہ لوپ میں داخل ہونے والے مقناطیسی بہاؤ کی تبدیلی کی شرح سے ہوتا ہے، لیکن اسے منفی نشان کے ساتھ لیا جاتا ہے۔

ایک فاصلے پر برقی مقناطیسی لہروں کی ترسیل

سائنسدان کے ذہن میں آنے والا پہلا اندازہ عملی کامیابی سے ہمکنار نہیں ہوا۔

اس نے دو بند تاریں ساتھ ساتھ رکھ دیں۔ایک کے قریب میں نے گزرنے والے کرنٹ کے اشارے کے طور پر ایک مقناطیسی سوئی لگائی، اور دوسری تار میں میں نے اس وقت کے ایک طاقتور گالوانک ذریعہ سے ایک تحریک دی: ایک وولٹ پول۔

محقق نے قیاس کیا کہ پہلے سرکٹ میں کرنٹ پلس کے ساتھ، اس میں بدلتا ہوا مقناطیسی میدان دوسرے تار میں کرنٹ ڈالے گا، جو مقناطیسی سوئی کو ہٹا دے گا۔ لیکن نتیجہ منفی نکلا - اشارے کام نہیں کرتا. بلکہ اس میں حساسیت کی کمی تھی۔

سائنسدان کا دماغ ایک فاصلے پر برقی مقناطیسی لہروں کی تخلیق اور ترسیل کی پیشین گوئی کرتا ہے، جو اب ریڈیو براڈکاسٹنگ، ٹیلی ویژن، وائرلیس کنٹرول، وائی فائی ٹیکنالوجیز اور اسی طرح کے آلات میں استعمال ہوتی ہیں۔ وہ صرف اس وقت کے ماپنے والے آلات کے نامکمل عنصر کی بنیاد سے مایوس تھا۔

بجلی کی پیداوار

ایک برے تجربے کے بعد، مائیکل فیراڈے نے تجربے کے حالات بدل دیے۔

تجربے کے لیے، فیراڈے نے دو بند لوپ کنڈلی کا استعمال کیا۔ پہلے سرکٹ میں اس نے ایک ذریعہ سے برقی کرنٹ کھلایا، اور دوسرے میں اس نے EMF کی ظاہری شکل کا مشاہدہ کیا۔ کنڈلی #1 کے موڑ سے گزرنے والا کرنٹ کوائل کے گرد ایک مقناطیسی بہاؤ پیدا کرتا ہے، کوائل #2 میں گھس جاتا ہے اور اس میں ایک الیکٹرو موٹیو قوت بناتا ہے۔

فیراڈے کے تجربے کے دوران:

• اسٹیشنری کنڈلی کے ساتھ سرکٹ کو وولٹیج فراہم کرنے کے لیے پلس آن کریں۔
• جب کرنٹ لگایا گیا تو اس نے اوپری کوائل کو نچلی کنڈلی میں متعارف کرایا۔
• کوائل نمبر 1 کو مستقل طور پر طے کیا اور اس میں کوائل نمبر 2 متعارف کرایا۔
• ایک دوسرے کے مقابلے میں کنڈلی کی نقل و حرکت کی رفتار کو تبدیل کیا۔

ان تمام معاملات میں اس نے دوسری کنڈلی میں EMF انڈکشن کے مظہر کا مشاہدہ کیا۔ اور صرف وائنڈنگ نمبر 1 اور سٹیشنری کنڈلی سے براہ راست کرنٹ گزرنے کے ساتھ، کوئی الیکٹرو موٹیو فورس نہیں تھی۔

سائنسدان نے طے کیا کہ دوسری کنڈلی میں شامل EMF اس شرح پر منحصر ہے جس پر مقناطیسی بہاؤ تبدیل ہوتا ہے۔ یہ اس کے سائز کے متناسب ہے۔

بند لوپ سے گزرتے وقت یہی پیٹرن مکمل طور پر ظاہر ہوتا ہے۔ مستقل مقناطیس کی مقناطیسی فیلڈ لائنیں۔ EMF کے زیر اثر، تار میں برقی رو پیدا ہوتا ہے۔

زیر غور کیس میں مقناطیسی بہاؤ بند سرکٹ کے ذریعہ بنائے گئے لوپ Sk میں تبدیل ہوتا ہے۔

اس طرح، فیراڈے کی طرف سے پیدا کردہ ترقی نے مقناطیسی میدان میں گھومنے والے کنڈکٹیو فریم کو رکھنا ممکن بنایا۔

پھر اسے روٹری بیرنگ میں طے شدہ موڑوں کی ایک بڑی تعداد سے بنایا گیا، کوائل کے سروں پر، سلپ رِنگز اور ان پر سلائیڈنگ برش نصب کیے گئے، اور ہاؤسنگ ٹرمینلز کے ذریعے ایک بوجھ کو جوڑا گیا۔ نتیجہ ایک جدید الٹرنیٹر ہے۔

اس کا آسان ڈیزائن اس وقت بنتا ہے جب کوائل کو ایک اسٹیشنری ہاؤسنگ پر لگایا جاتا ہے اور مقناطیسی نظام گھومنا شروع کر دیتا ہے۔ اس صورت میں، کرنٹ پیدا کرنے کا طریقہ کی وجہ سے ہے برقی مقناطیسی انڈکشن کسی بھی طرح سے خلاف ورزی نہیں کی.

الیکٹرک موٹرز کے آپریشن کے اصول

برقی مقناطیسی انڈکشن کا قانون، جس کا آغاز مائیکل فیراڈے نے کیا، مختلف قسم کے برقی موٹر ڈیزائنوں کی اجازت دیتا ہے۔ ان کی ساخت جنریٹروں سے ملتی جلتی ہے: ایک حرکت پذیر روٹر اور اسٹیٹر جو گھومنے والے برقی مقناطیسی شعبوں کی وجہ سے ایک دوسرے کے ساتھ تعامل کرتے ہیں۔

الیکٹرک کرنٹ صرف الیکٹرک موٹر کے سٹیٹر وائنڈنگ سے گزرتا ہے۔ یہ ایک مقناطیسی بہاؤ پیدا کرتا ہے جو روٹر کے مقناطیسی میدان کو متاثر کرتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، قوتیں پیدا ہوتی ہیں جو موٹر شافٹ کو گھومتی ہیں. اس موضوع پر دیکھیں- آپریشن کا اصول اور الیکٹرک موٹر کا آلہ

بجلی کی تبدیلی

مائیکل فیراڈے نے قریبی کنڈلی میں ایک حوصلہ افزائی الیکٹرو موٹیو قوت اور ایک حوصلہ افزائی کرنٹ کی ظاہری شکل کا تعین کیا جب پڑوسی کنڈلی میں مقناطیسی میدان تبدیل ہوا۔

قریبی کوائل میں کرنٹ اس وقت آتا ہے جب کوائل 1 میں سوئچ سرکٹ آن ہوتا ہے اور جنریٹر کو کوائل 3 تک چلانے کے دوران ہمیشہ موجود رہتا ہے۔

تمام جدید ٹرانسفارمر آلات کا آپریشن اس خاصیت پر مبنی ہے، نام نہاد باہمی شمولیت۔

مقناطیسی بہاؤ کے گزرنے کو بہتر بنانے کے لیے، انھوں نے کم سے کم مقناطیسی مزاحمت کے ساتھ ایک عام کور پر موصل وائنڈنگز رکھی ہیں۔ یہ خاص قسم کے اسٹیل سے بنا ہے اور اسے ایک مخصوص شکل کے حصوں کی شکل میں پتلی چادروں کے ڈھیر لگا کر بنایا جاتا ہے، جسے مقناطیسی کور کہتے ہیں۔

ٹرانسفارمرز، باہمی شمولیت کی وجہ سے، ایک متبادل برقی مقناطیسی فیلڈ کی توانائی کو ایک کوائل سے دوسرے میں منتقل کرتے ہیں، اس لیے ایک تبدیلی واقع ہوتی ہے، اس کے ان پٹ اور آؤٹ پٹ ٹرمینلز میں وولٹیج کی قدر میں تبدیلی۔

وائنڈنگز میں موڑ کی تعداد کا تناسب ٹرانسفارمیشن گتانک، اور تار کی موٹائی، بنیادی مواد کی تعمیر اور حجم کا تعین کرتا ہے — منتقل شدہ طاقت کی قدر، آپریٹنگ کرنٹ۔

انڈکٹرز کا آپریشن

برقی مقناطیسی انڈکشن کا مظہر کوائل میں اس وقت دیکھا جاتا ہے جب اس میں بہنے والے کرنٹ کی قدر میں تبدیلی آتی ہے۔ اس عمل کو سیلف انڈکشن کہا جاتا ہے۔

جب اوپر والے خاکے میں سوئچ کو آن کیا جاتا ہے، تو حوصلہ افزائی کرنٹ سرکٹ میں آپریٹنگ کرنٹ کے ساتھ ساتھ ٹرن آف کے دوران لکیری اضافے کے کردار کو تبدیل کرتا ہے۔

جب کنڈلی میں تار کے زخم پر ایک مستقل نہیں، لیکن ایک متبادل وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے، تو کرنٹ کی قدر، آمادہ مزاحمت سے کم ہوتی ہے، اس کے ذریعے بہتی ہے۔سیلف انڈکشن انرجی فیز - لاگو وولٹیج کے حوالے سے کرنٹ کو شفٹ کرتی ہے۔

اس رجحان کو چوکس میں استعمال کیا جاتا ہے جو کچھ آپریٹنگ حالات میں ہونے والی بڑی دھاروں کو کم کرنے کے لیے بنائے گئے ہیں۔ خاص طور پر، اس طرح کے آلات استعمال کیے جاتے ہیں فلوروسینٹ لیمپ کی روشنی کے لیے سرکٹ میں.

چوک کے مقناطیسی سرکٹ کے ڈیزائن کی خصوصیت پلیٹوں کا کٹ آؤٹ ہے، جو ہوا کے خلاء کی تشکیل کی وجہ سے مقناطیسی بہاؤ کے خلاف مقناطیسی مزاحمت کو مزید بڑھانے کے لیے بنائی گئی ہے۔

بہت سے ریڈیو اور برقی آلات میں اسپلٹ اور ایڈجسٹ میگنیٹک سرکٹ پوزیشن کے ساتھ چوکس استعمال کیے جاتے ہیں۔ اکثر وہ ویلڈنگ ٹرانسفارمرز کی تعمیر میں پایا جا سکتا ہے. وہ الیکٹروڈ سے گزرنے والے الیکٹرک آرک کی شدت کو زیادہ سے زیادہ قیمت تک کم کرتے ہیں۔

انڈکشن اوون

برقی مقناطیسی انڈکشن کا رجحان نہ صرف تاروں اور کنڈلیوں میں بلکہ کسی بھی بڑے دھاتی اشیاء کے اندر بھی ظاہر ہوتا ہے۔ ان میں پیدا ہونے والے کرنٹ کو عام طور پر ایڈی کرنٹ کہا جاتا ہے۔ٹرانسفارمرز اور چوکس کے آپریشن کے دوران یہ مقناطیسی سرکٹ اور پورے ڈھانچے کو گرم کرنے کا سبب بنتے ہیں۔

اس رجحان کو روکنے کے لیے، کورز کو دھات کی پتلی چادروں سے بنایا جاتا ہے اور وارنش کی ایک تہہ سے موصل کیا جاتا ہے، جو کہ محرک دھاروں کو گزرنے سے روکتا ہے۔

حرارتی ڈھانچے میں، ایڈی کرنٹ محدود نہیں ہوتے بلکہ ان کے گزرنے کے لیے انتہائی سازگار حالات پیدا کرتے ہیں۔ انڈکشن اوون بڑے پیمانے پر اعلی درجہ حرارت پیدا کرنے کے لئے صنعتی پیداوار میں استعمال کیا جاتا ہے.

الیکٹرو ٹیکنیکل پیمائش کرنے والے آلات

انڈکشن ڈیوائسز کی ایک بڑی کلاس بجلی میں کام کرتی رہتی ہے۔الیکٹرک میٹر جس میں گھومنے والی ایلومینیم ڈسک پاور ریلے کی تعمیر کی طرح ہے، ڈائل سسٹم کو نم کرتے ہیں، برقی مقناطیسی انڈکشن کے اصول پر کام کرتے ہیں۔

گیس مقناطیسی جنریٹر

اگر، بند فریم کے بجائے، مقناطیس کے میدان میں ایک ترسیلی گیس، مائع یا پلازما حرکت کرتا ہے، تو مقناطیسی فیلڈ لائنوں کے عمل کے تحت بجلی کے چارجز سختی سے متعین سمتوں میں انحراف کرنا شروع کر دیں گے، جس سے برقی رو پیدا ہو گا۔ نصب الیکٹروڈ رابطہ پلیٹوں پر اس کا مقناطیسی میدان ایک الیکٹرو موٹیو قوت پیدا کرتا ہے۔ اس کے عمل کے تحت، MHD جنریٹر سے منسلک سرکٹ میں ایک برقی کرنٹ پیدا ہوتا ہے۔

اس طرح، برقی مقناطیسی انڈکشن کا قانون MHD جنریٹرز میں خود کو ظاہر کرتا ہے۔

روٹر کی طرح کوئی پیچیدہ گھومنے والے حصے نہیں ہیں۔ یہ ڈیزائن کو آسان بناتا ہے، آپ کو کام کرنے والے ماحول کے درجہ حرارت میں نمایاں اضافہ کرنے کی اجازت دیتا ہے اور ساتھ ہی ساتھ بجلی کی پیداوار کی کارکردگی بھی۔ MHD جنریٹرز بیک اپ یا ہنگامی ذرائع کے طور پر کام کرتے ہیں جو مختصر مدت کے لیے بجلی کا نمایاں بہاؤ پیدا کرنے کے قابل ہوتے ہیں۔

اس طرح، برقی مقناطیسی انڈکشن کا قانون، جو کسی وقت مائیکل فیراڈے نے ثابت کیا تھا، آج بھی متعلقہ ہے۔