وولٹیج، کرنٹ اور ریزسٹنس کیا ہیں: وہ عملی طور پر کیسے استعمال ہوتے ہیں۔

الیکٹریکل انجینئرنگ میں، اصطلاحات "موجودہ"، "وولٹیج" اور "مزاحمت" کا استعمال برقی سرکٹس میں ہونے والے عمل کو بیان کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ ان میں سے ہر ایک کا اپنا مقصد مخصوص خصوصیات کے ساتھ ہے۔

بجلی

یہ لفظ کسی مادے کے کسی خاص میڈیم کے ذریعے چارج شدہ ذرات (الیکٹران، سوراخ، کیشنز اور اینونز) کی حرکت کو نمایاں کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ چارج کیریئرز کی سمت اور تعداد کرنٹ کی قسم اور طاقت کا تعین کرتی ہے۔

کرنٹ کی اہم خصوصیات اس کے عملی اطلاق کو متاثر کرتی ہیں۔

چارجز کے بہاؤ کے لیے ایک شرط ایک سرکٹ کی موجودگی ہے یا دوسرے لفظوں میں، ایک بند لوپ جو ان کی حرکت کے لیے حالات پیدا کرتا ہے۔ اگر حرکت پذیر ذرات کے اندر کوئی خلا پیدا ہو جائے تو ان کی سمتی حرکت فوراً رک جاتی ہے۔

بجلی میں استعمال ہونے والے تمام سوئچ اور تحفظات اس اصول پر کام کرتے ہیں۔وہ کنڈکٹیو حصوں کے حرکت پذیر رابطوں کے درمیان علیحدگی پیدا کرتے ہیں اور اس عمل کے ذریعے برقی رو کے بہاؤ میں خلل ڈالتے ہیں، آلے کو بند کر دیتے ہیں۔

توانائی میں، سب سے عام طریقہ تاروں، ٹائروں یا دیگر ترسیلی حصوں کی شکل میں بنی دھاتوں کے اندر الیکٹرانوں کی حرکت کی وجہ سے برقی رو پیدا کرنا ہے۔

اس طریقہ کے علاوہ اندر کرنٹ کی تخلیق بھی استعمال کی جاتی ہے:

1. الیکٹرانوں یا کیشنز اور اینونز کی حرکت کی وجہ سے گیسیں اور الیکٹرولائٹک مائعات - مثبت اور منفی چارج علامات کے ساتھ آئن؛

2. ویکیوم، ہوا اور گیسوں کا ماحول جو تھرمیونک تابکاری کے رجحان کی وجہ سے الیکٹرانوں کی نقل و حرکت کا نشانہ بنتا ہے۔

3. الیکٹرانوں اور سوراخوں کی نقل و حرکت کی وجہ سے سیمی کنڈکٹر مواد۔

برقی جھٹکا اس وقت لگ سکتا ہے جب:

• چارج شدہ ذرات پر بیرونی برقی ممکنہ فرق کو لاگو کرنا؛

• حرارتی تاریں جو فی الحال سپر کنڈکٹر نہیں ہیں۔

• نئے مادوں کی رہائی سے متعلق کیمیائی رد عمل کا کورس؛

• تار پر لاگو مقناطیسی میدان کا اثر۔

برقی رو کی موج ہو سکتی ہے:

1. ٹائم لائن پر ایک سیدھی لکیر کی شکل میں ایک مستقل؛

2. ایک متغیر سائنوسائیڈل ہارمونک اچھی طرح سے بنیادی مثلثی تعلقات کے ذریعہ بیان کیا گیا ہے۔

3. مینڈر، تقریبا ایک سائن لہر سے ملتا جلتا، لیکن تیز، واضح زاویوں کے ساتھ، جسے بعض صورتوں میں اچھی طرح سے ہموار کیا جا سکتا ہے؛

4. پلسیٹنگ، جب سمت بغیر کسی تبدیلی کے ایک جیسی رہتی ہے، اور طول و عرض وقفے وقفے سے ایک اچھی طرح سے متعین قانون کے مطابق صفر سے زیادہ سے زیادہ قدر میں اتار چڑھاؤ آتا ہے۔

برقی کرنٹ کسی شخص کے لیے مفید ہو سکتا ہے جب:

• روشنی تابکاری میں تبدیل؛

• تھرمل عناصر کی حرارت پیدا کرتا ہے؛

• حرکت پذیر آرمچرز کی کشش یا پسپائی یا بیرنگ میں فکسڈ ڈرائیوز کے ساتھ روٹرز کی گردش کی وجہ سے مکینیکل کام انجام دیتا ہے۔

• کچھ دوسرے معاملات میں برقی مقناطیسی تابکاری پیدا کرتا ہے۔

جب بجلی کا کرنٹ تاروں سے گزرتا ہے تو نقصان اس وجہ سے ہو سکتا ہے:

• کرنٹ لے جانے والے سرکٹس اور رابطوں کی ضرورت سے زیادہ حرارت؛

• تعلیم ایڈی کرنٹ برقی مشینوں کے مقناطیسی سرکٹس میں؛

• بجلی کی تابکاری برقی مقناطیسی لہریں ماحول اور کچھ اسی طرح کے مظاہر میں۔

برقی آلات کے ڈیزائنرز اور مختلف سرکٹس کے ڈویلپر اپنے آلات میں برقی کرنٹ کے درج امکانات کو مدنظر رکھتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ٹرانسفارمرز، موٹرز اور جنریٹرز میں ایڈی کرنٹ کے نقصان دہ اثرات کو مقناطیسی بہاؤ کو منتقل کرنے کے لیے استعمال ہونے والے کور کو ملا کر کم کیا جاتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، ایڈی کرنٹ کامیابی کے ساتھ انڈکشن اصول پر چلنے والے الیکٹرک اوون اور مائکروویو اوون میں میڈیم کو گرم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

سائنوسائیڈل ویوفارم کے ساتھ متبادل برقی کرنٹ میں فی یونٹ وقت - ایک سیکنڈ میں دولن کی مختلف تعدد ہو سکتی ہے۔ مختلف ممالک میں بجلی کی تنصیبات کی صنعتی تعدد کو 50 یا 60 ہرٹز کے نمبروں کے ساتھ معیاری بنایا گیا ہے۔ الیکٹریکل انجینئرنگ اور ریڈیو کے کاروبار کے دیگر مقاصد کے لیے، سگنل استعمال کیے جاتے ہیں:

• کم تعدد، کم اقدار کے ساتھ؛

• اعلی تعدد، نمایاں طور پر صنعتی آلات کی حد سے زیادہ۔

یہ عام طور پر قبول کیا جاتا ہے کہ ایک برقی کرنٹ ایک مخصوص میکروسکوپک میڈیم میں چارج شدہ ذرات کی حرکت سے پیدا ہوتا ہے اور اسے ترسیلی کرنٹ کہا جاتا ہے... تاہم، ایک اور قسم کا کرنٹ اس وقت پیدا ہو سکتا ہے جب میکروسکوپی طور پر چارج شدہ اجسام حرکت کرتے ہیں، مثال کے طور پر بارش کے قطرے .

دھاتوں میں برقی رو کس طرح بنتا ہے۔

ان پر لگائی جانے والی مستقل قوت کے زیر اثر الیکٹرانوں کی حرکت کا موازنہ ایک کھلی چھتری والے پیراشوٹسٹ کے نزول سے کیا جا سکتا ہے۔ دونوں صورتوں میں، یکساں طور پر تیز رفتار حرکت حاصل کی جاتی ہے۔

اسکائی ڈائیور کشش ثقل کی وجہ سے زمین کی طرف بڑھتا ہے، جس کی مخالفت ہوائی مزاحمت کی قوت سے ہوتی ہے۔ الیکٹران ان پر لگائی جانے والی قوت سے متاثر ہوتے ہیں۔ برقی میدان، اور اس کی نقل و حرکت دوسرے ذرات - کرسٹل جالیوں کے آئنوں کے ساتھ مسلسل تصادم کی وجہ سے رکاوٹ بنتی ہے ، جس کی وجہ سے لاگو قوت کے اثر کا کچھ حصہ بجھ جاتا ہے۔

دونوں صورتوں میں، پیراشوٹسٹ اور الیکٹران کی حرکت کی اوسط رفتار ایک مستقل قدر تک پہنچ جاتی ہے۔

یہ ایک منفرد صورتحال پیدا کرتا ہے جہاں رفتار:

• الیکٹران کی مناسب حرکت کا تعین 0.1 ملی میٹر فی سیکنڈ کے آرڈر کی قدر سے ہوتا ہے۔

• برقی رو کا بہاؤ بہت زیادہ قدر کے مساوی ہے — روشنی کی لہروں کے پھیلاؤ کی رفتار: تقریباً 300 ہزار کلومیٹر فی سیکنڈ۔

اس طرح، برقی کرنٹ کا بہاؤ پیدا ہوتا ہے جہاں الیکٹرانوں پر وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے، اور اس کے نتیجے میں وہ کنڈکٹنگ میڈیم کے اندر روشنی کی رفتار سے حرکت کرنا شروع کر دیتے ہیں۔

جب الیکٹران دھات کی کرسٹل جالی میں حرکت کرتے ہیں، تو ایک اور دلچسپ باقاعدگی پیدا ہوتی ہے: یہ تقریباً ہر دسویں کاؤنٹر سے ٹکراتی ہے۔یعنی، یہ تقریباً 90 فیصد آئن تصادم سے کامیابی سے بچتا ہے۔

اس رجحان کی وضاحت نہ صرف بنیادی کلاسیکی طبیعیات کے قوانین سے کی جا سکتی ہے، جیسا کہ عام طور پر زیادہ تر لوگ سمجھتے ہیں، بلکہ کوانٹم میکانکس کے نظریہ کے ذریعے بیان کردہ اضافی آپریٹنگ قوانین کے ذریعے بھی وضاحت کی جا سکتی ہے۔

اگر ہم مختصراً ان کے عمل کا اظہار کریں، تو ہم تصور کر سکتے ہیں کہ دھاتوں کے اندر الیکٹرانوں کی نقل و حرکت میں بھاری «جھولتے» بڑے آئنوں کی وجہ سے رکاوٹ ہے جو اضافی مزاحمت فراہم کرتے ہیں۔

دھاتوں کو گرم کرتے وقت یہ اثر خاص طور پر نمایاں ہوتا ہے، جب بھاری آئنوں کا "جھول" بڑھتا ہے اور تاروں کے کرسٹل جالیوں کی برقی چالکتا کو کم کرتا ہے۔

لہذا، جب دھاتوں کو گرم کیا جاتا ہے، تو ان کی برقی مزاحمت ہمیشہ بڑھتی ہے، اور جب ٹھنڈا ہوتا ہے، تو ان کی چالکتا بڑھ جاتی ہے۔ جب دھات کا درجہ حرارت مطلق صفر کی قدر کے قریب اہم قدروں تک گر جاتا ہے، تو ان میں سے کئی میں سپر کنڈکٹیوٹی کا رجحان پایا جاتا ہے۔

برقی کرنٹ، اس کی قدر کے لحاظ سے، مختلف کام کرنے کے قابل ہے۔ اس کی صلاحیتوں کی مقداری تشخیص کے لیے، امپریج نامی ایک قدر لی جاتی ہے۔ بین الاقوامی پیمائش کے نظام میں اس کا سائز 1 ایمپیئر ہے۔ تکنیکی ادب میں موجودہ طاقت کو ظاہر کرنے کے لیے، انڈیکس «I» اپنایا جاتا ہے۔

وولٹیج

اس اصطلاح کو جسمانی مقدار کی خصوصیت کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے جو فعال فیلڈ ذرائع پر بقیہ چارجز کی جگہ کے تعین کی نوعیت کو تبدیل کیے بغیر ٹیسٹ یونٹ کے برقی چارج کو ایک پوائنٹ سے دوسرے مقام پر منتقل کرنے میں خرچ ہونے والے کام کو ظاہر کرتا ہے۔

چونکہ ابتدائی اور اختتامی پوائنٹس میں توانائی کے مختلف امکانات ہوتے ہیں، اس لیے چارج یا وولٹیج کو منتقل کرنے کے لیے کیا جانے والا کام ان پوٹینشلز کے درمیان فرق کے تناسب کے برابر ہے۔

بہنے والے کرنٹ کے لحاظ سے وولٹیج کا حساب لگانے کے لیے مختلف اصطلاحات اور طریقے استعمال کیے جاتے ہیں۔ نہیں ہو سکتا:

1. مستقل — الیکٹرو اسٹاٹک اور مستقل کرنٹ سرکٹس میں؛

2. باری باری — باری باری اور سائنوسائیڈل کرنٹ والے سرکٹس میں۔

دوسری صورت میں، اس طرح کی اضافی خصوصیات اور تناؤ کی اقسام کا استعمال کیا جاتا ہے:

• طول و عرض - abscissa محور کی صفر پوزیشن سے سب سے بڑا انحراف؛

• فوری قدر، جس کا اظہار وقت کے ایک خاص مقام پر ہوتا ہے۔

• مؤثر، مؤثر یا، دوسری صورت میں کہا جاتا ہے، جڑ کا مطلب مربع قدر، جو ایک نصف مدت کے لیے کیے گئے فعال کام سے طے ہوتا ہے۔

• درست شدہ اوسط قدر کا حساب کیا گیا ماڈیولو ایک ہارمونک مدت کی درست شدہ قدر۔

وولٹیج کی مقداری تشخیص کے لیے، 1 وولٹ کی بین الاقوامی اکائی متعارف کرائی گئی اور علامت «U» اس کا عہدہ بن گیا۔

اوور ہیڈ لائنوں کے ذریعے برقی توانائی کی نقل و حمل کرتے وقت، سپورٹ کے ڈیزائن اور ان کے طول و عرض کا انحصار استعمال شدہ وولٹیج کی قدر پر ہوتا ہے۔ مراحل کے کنڈکٹرز کے درمیان اس کی قدر کو لکیری کہا جاتا ہے اور ہر موصل اور زمین کے مرحلے کے نسبت۔

یہ اصول ہر قسم کی ایئر لائنز پر لاگو ہوتا ہے۔

ہمارے ملک کے گھریلو برقی نیٹ ورکس میں، معیاری 380/220 وولٹ کا تین فیز وولٹیج ہے۔

برقی مزاحمت

یہ اصطلاح کسی مادے کی خصوصیات کو نمایاں کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے تاکہ اس کے ذریعے برقی رو کے گزرنے کو کمزور کیا جا سکے۔اس صورت میں، مختلف ماحول کا انتخاب کیا جا سکتا ہے، مادہ کا درجہ حرارت یا اس کے طول و عرض کو تبدیل کیا جا سکتا ہے۔

ڈی سی سرکٹس میں، مزاحمت ایکٹو کام کرتی ہے، اسی لیے اسے ایکٹو کہا جاتا ہے۔ ہر حصے کے لیے، یہ لاگو وولٹیج کے براہ راست متناسب ہے اور گزرنے والے کرنٹ کے الٹا متناسب ہے۔

متبادل موجودہ اسکیموں میں درج ذیل تصورات متعارف کرائے گئے ہیں:

• رکاوٹ

• لہر مزاحمت.

برقی رکاوٹ کو پیچیدہ یا جزو کی رکاوٹ بھی کہا جاتا ہے:

• فعال؛

• رد عمل

رد عمل، بدلے میں، ہو سکتا ہے:

• capacitive

• دلکش

مزاحمتی مثلث کے مائبادا اجزاء کے درمیان روابط بیان کیے گئے ہیں۔

الیکٹرو ڈائنامکس کے حساب کتاب میں، پاور لائن کی لہر کی رکاوٹ کا تعین واقعہ کی لہر سے لہر کی لکیر کے ساتھ گزرنے والے کرنٹ کی قدر تک وولٹیج کے تناسب سے کیا جاتا ہے۔

مزاحمتی قدر کو 1 اوہم کی پیمائش کی بین الاقوامی اکائی کے طور پر لیا جاتا ہے۔

کرنٹ، وولٹیج، مزاحمت کا رشتہ

ان خصوصیات کے درمیان تعلق کو ظاہر کرنے کی ایک بہترین مثال ہائیڈرولک سرکٹ کے ساتھ موازنہ ہے، جہاں زندگی کے بہاؤ کی حرکت کی قوت (اینالاگ - کرنٹ کی شدت) پسٹن پر لگائی جانے والی قوت کی قدر پر منحصر ہے (تخلیق شدہ تناؤ) اور بہاؤ لائنوں کا کردار، رکاوٹوں (مزاحمت) سے بنا ہے۔

برقی مزاحمت، کرنٹ اور وولٹیج کے تعلق کو بیان کرنے والے ریاضیاتی قوانین سب سے پہلے جارج اوہم نے شائع اور پیٹنٹ کیے تھے۔ اس نے برقی سرکٹ کے پورے سرکٹ اور اس کے سیکشن کے لیے قوانین اخذ کیے ہیں۔ مزید تفصیلات کے لیے یہاں دیکھیں: عملی طور پر اوہم کے قانون کا اطلاق

ایمیٹرز، وولٹ میٹر اور اوہمیٹرز کا استعمال بجلی کی بنیادی برقی مقداروں کی پیمائش کے لیے کیا جاتا ہے۔

ایک ایممیٹر سرکٹ میں بہنے والے کرنٹ کی پیمائش کرتا ہے۔ چونکہ یہ پورے بند علاقے میں تبدیل نہیں ہوتا ہے، اس لیے ایممیٹر کو وولٹیج کے منبع اور صارف کے درمیان کہیں بھی رکھا جاتا ہے، جس سے ڈیوائس کے ماپنے والے سر کے ذریعے چارجز کا گزر ہوتا ہے۔

موجودہ ماخذ سے منسلک صارف کے ٹرمینلز پر وولٹیج کی پیمائش کے لیے وولٹ میٹر کا استعمال کیا جاتا ہے۔

اوہم میٹر کے ساتھ مزاحمت کی پیمائش صرف صارف کے بند ہونے پر کی جا سکتی ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ اوہمیٹر ایک کیلیبریٹڈ وولٹیج نکالتا ہے اور ٹیسٹ ہیڈ کے ذریعے بہنے والے کرنٹ کی پیمائش کرتا ہے، جو وولٹیج کو موجودہ قدر سے تقسیم کرکے اوہم میں تبدیل ہوجاتا ہے۔

پیمائش کے دوران بیرونی کم پاور وولٹیج کا کوئی بھی کنکشن اضافی کرنٹ پیدا کرے گا اور نتیجہ کو بگاڑ دے گا۔ اس بات پر غور کرتے ہوئے کہ اوہمیٹر کے اندرونی سرکٹس کم طاقت کے ہوتے ہیں، پھر بیرونی وولٹیج لگاتے وقت مزاحمت کی غلط پیمائش کی صورت میں، ڈیوائس اکثر اس حقیقت کی وجہ سے ناکام ہو جاتی ہے کہ اس کا اندرونی سرکٹ جل جاتا ہے۔

کرنٹ، وولٹیج، مزاحمت اور ان کے درمیان تعلقات کی بنیادی خصوصیات کو جاننا الیکٹریشن کو کامیابی سے اپنا کام کرنے اور برقی نظام کو قابل اعتماد طریقے سے چلانے کی اجازت دیتا ہے، اور اکثر کی جانے والی غلطیاں حادثات اور چوٹوں پر ختم ہوتی ہیں۔