وولٹیجز، مزاحمت اور طاقتوں کے مثلث

کوئی بھی شخص جسے ویکٹر ڈایاگرام کا اندازہ ہے وہ آسانی سے دیکھ لے گا کہ ان پر ایک دائیں زاویہ والی وولٹیج مثلث کو بہت واضح طور پر پہچانا جا سکتا ہے، جس کا ہر رخ عکاسی کرتا ہے: سرکٹ کا کل وولٹیج، فعال مزاحمت کا وولٹیج اور وولٹیج رد عمل پر.

پائتھاگورین تھیوریم کے مطابق، ان وولٹیجز کے درمیان تعلق (سرکٹ کے کل وولٹیج اور اس کے حصوں کے وولٹیج کے درمیان) اس طرح نظر آئے گا:

اگر اگلا مرحلہ ان وولٹیجز کی قدروں کو کرنٹ کے ذریعے تقسیم کرنا ہے (کرنٹ سیریز سرکٹ کے تمام حصوں میں یکساں طور پر بہتا ہے)، پھر اوہ کے قانون ہمیں مزاحمتی قدریں ملتی ہیں، یعنی اب ہم مزاحمت کے دائیں زاویہ والے مثلث کے بارے میں بات کر سکتے ہیں:

اسی طرح (جیسا کہ وولٹیجز کے معاملے میں)، پائتھاگورین تھیوریم کا استعمال کرتے ہوئے، سرکٹ کی رکاوٹ اور رد عمل کے درمیان تعلق قائم کرنا ممکن ہے۔ تعلق کو درج ذیل فارمولے سے ظاہر کیا جائے گا۔

پھر ہم مزاحمتی قدروں کو کرنٹ سے ضرب دیتے ہیں، درحقیقت ہم دائیں مثلث کے ہر رخ کو ایک مخصوص تعداد سے بڑھائیں گے۔ نتیجے کے طور پر، ہمیں صلاحیتوں کے ساتھ ایک دائیں زاویہ والا مثلث ملتا ہے:

برقی توانائی کی ناقابل واپسی تبدیلی (گرمی میں، تنصیب میں کام کی کارکردگی میں) سے وابستہ سرکٹ کی فعال مزاحمت پر جاری ہونے والی فعال طاقت واضح طور پر توانائی کے الٹ جانے والی تبدیلی میں شامل رد عمل والی طاقت سے متعلق ہوگی (تخلیق کنڈلی اور کیپسیٹرز میں مقناطیسی اور برقی فیلڈز) اور بجلی کی تنصیب کو پوری طاقت کے ساتھ فراہم کی جاتی ہے۔

ایکٹو پاور کو واٹس (W) میں ماپا جاتا ہے، ری ایکٹو پاور — varis میں (VAR — وولٹ-ایمپیئر ری ایکٹو)، کل — VA (وولٹ-ایمپیئر) میں۔

پائتھاگورین تھیوریم کے مطابق، ہمیں لکھنے کا حق ہے:

آئیے اب اس حقیقت پر دھیان دیتے ہیں کہ پاور مثلث میں ایک زاویہ phi ہے، جس کا کوسائن بنیادی طور پر فعال طاقت اور ظاہری طاقت کے ذریعے طے کرنا آسان ہے۔ اس زاویے کا کوزائن (cos phi) پاور فیکٹر کہا جاتا ہے۔ یہ ظاہر کرتا ہے کہ بجلی کی تنصیب میں کارآمد کام کرتے وقت کل بجلی کا کتنا حصہ لیا جاتا ہے اور اسے گرڈ میں واپس نہیں کیا جاتا ہے۔

ظاہر ہے، زیادہ سے زیادہ پاور فیکٹر (زیادہ سے زیادہ ایک) پلانٹ کو آپریشن کے لیے فراہم کی جانے والی توانائی کی اعلی تبادلوں کی کارکردگی کی نشاندہی کرتا ہے۔ اگر پاور فیکٹر 1 ہے، تو فراہم کردہ تمام توانائی کام کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔

حاصل کردہ تناسب پاور فیکٹر، فعال طاقت اور نیٹ ورک وولٹیج کے لحاظ سے تنصیب کی موجودہ کھپت کے اظہار کی اجازت دیتے ہیں:

لہذا، کوزائن فائی جتنا چھوٹا ہوگا، نیٹ ورک کو ایک خاص کام کرنے کے لیے اتنا ہی زیادہ کرنٹ درکار ہوتا ہے۔ عملی طور پر، یہ عنصر (زیادہ سے زیادہ نیٹ ورک کرنٹ) ٹرانسمیشن لائن کی ترسیل کی صلاحیت کو محدود کرتا ہے اور اس لیے، پاور فیکٹر جتنا کم ہوگا، لائن کا بوجھ اتنا ہی زیادہ ہوگا اور مفید بینڈوڈتھ کم ہوگی (کم کوزائن فائی پابندی کا باعث بنتا ہے)۔ کوزائن فائی میں کمی کے ساتھ پاور لائنوں میں جول کے نقصانات کو درج ذیل فارمولے سے دیکھا جا سکتا ہے۔

ٹرانسمیشن لائن کی فعال مزاحمت R پر، کرنٹ I کے نقصانات میں اتنا ہی اضافہ ہوتا ہے، حالانکہ یہ بوجھ کے لیے ردِ عمل ہے۔ لہذا، ہم کہہ سکتے ہیں کہ کم طاقت کے عنصر کے ساتھ، بجلی کی ترسیل کی لاگت میں اضافہ ہوتا ہے. اس کا مطلب ہے کہ کوزائن فائی میں اضافہ ایک اہم قومی اقتصادی کام ہے۔

یہ ضروری ہے کہ کل پاور کا ری ایکٹیو جزو صفر تک پہنچ جائے۔ ایسا کرنے کے لیے یہ اچھا ہو گا کہ الیکٹرک موٹرز اور ٹرانسفارمرز کو ہمیشہ پورے لوڈ پر استعمال کریں اور استعمال کے اختتام پر انہیں بند کر دیں تاکہ وہ بیکار نہ ہوں۔ بغیر لوڈ کے، موٹرز اور ٹرانسفارمرز میں پاور فیکٹر بہت کم ہوتا ہے۔ صارفین میں cosine phi کو بڑھانے کا ایک طریقہ استعمال کرنا ہے۔ capacitor بینکوں اور ہم وقت ساز معاوضہ دینے والے.