بجلی

برقی رو کیا ہے؟

بجلی - زیر اثر برقی چارج شدہ ذرات کی ہدایت کی نقل و حرکت برقی میدان... اس طرح کے ذرات ہو سکتے ہیں: کنڈکٹرز میں - الیکٹران، الیکٹرولائٹس میں - آئنوں (کیشنز اور اینونز)، سیمی کنڈکٹرز میں - الیکٹران اور نام نہاد "سوراخ" ("الیکٹران کے سوراخوں کی چالکتا")۔ ایک «متعصب کرنٹ» بھی ہے، جس کا بہاؤ گنجائش کو چارج کرنے کے عمل کی وجہ سے ہے، یعنی پلیٹوں کے درمیان ممکنہ فرق میں تبدیلی سے۔ پلیٹوں کے درمیان ذرات کی کوئی حرکت نہیں ہوتی، لیکن کرنٹ کیپسیٹر سے گزرتا ہے۔

الیکٹرک سرکٹس کے نظریہ میں، کرنٹ کو برقی میدان کے عمل کے تحت ایک conductive میڈیم میں چارج کیریئرز کی ہدایت کی حرکت سمجھا جاتا ہے۔

برقی سرکٹس کے نظریہ میں کنڈکشن کرنٹ (صرف کرنٹ) تار کے کراس سیکشن سے فی یونٹ وقت میں بہنے والی بجلی کی مقدار ہے: i = q/T، جہاں i — کرنٹ۔ ایک; q = 1.6·109 — الیکٹران چارج، С؛ t - وقت، s.

یہ اظہار DC سرکٹس کے لیے درست ہے۔ متبادل موجودہ سرکٹس کے لئے، نام نہاد وقت کے ساتھ چارج کی تبدیلی کی شرح کے برابر فوری موجودہ قدر: i (t) = dq/dt۔

زیر غور قسم کے برقی رو کے طویل مدتی وجود کے لیے پہلی شرط ایک ایسے ذریعہ یا جنریٹر کی موجودگی ہے جو چارج کیریئرز کے درمیان ممکنہ فرق کو برقرار رکھتا ہے۔ دوسری شرط سڑک کی بندش ہے۔ خاص طور پر، براہ راست کرنٹ کے وجود کے لیے، ایک بند راستہ ہونا ضروری ہے جس کے ساتھ چارجز اپنی قدر کو تبدیل کیے بغیر سرکٹ میں حرکت کر سکیں۔

جیسا کہ آپ جانتے ہیں، برقی چارجز کے تحفظ کے قانون کے مطابق، انہیں تخلیق یا تباہ نہیں کیا جا سکتا۔ لہٰذا، اگر خلا کا کوئی حجم جہاں برقی رو بہہ رہا ہے بند سطح سے گھرا ہوا ہے، تو اس حجم میں بہنے والا کرنٹ اس سے بہنے والے کرنٹ کے برابر ہونا چاہیے۔

اس پر مزید: برقی رو کے وجود کی شرائط

وہ بند راستہ جس سے برقی رو بہہ رہا ہے اسے الیکٹرک سرکٹ یا برقی سرکٹ کہتے ہیں۔ الیکٹرک سرکٹ - دو حصوں میں تقسیم: اندرونی حصہ، جس میں برقی چارج شدہ ذرات الیکٹرو اسٹاٹک قوتوں کی سمت کے خلاف حرکت کرتے ہیں، اور بیرونی حصہ، جس میں یہ ذرات الیکٹرو اسٹاٹک قوتوں کی سمت میں حرکت کرتے ہیں۔ الیکٹروڈ کے سرے جن سے بیرونی سرکٹ جڑا ہوا ہے انہیں کلیمپ کہتے ہیں۔

لہذا، برقی رو اس وقت ہوتی ہے جب برقی میدان برقی سرکٹ کے کسی حصے پر ظاہر ہوتا ہے، یا تار پر دو پوائنٹس کے درمیان ممکنہ فرق ہوتا ہے۔ دو پوائنٹس کے درمیان ممکنہ فرق برقی سرکٹ سرکٹ کے اس حصے میں وولٹیج یا وولٹیج ڈراپ کہلاتے ہیں۔

اصطلاح "موجودہ" ("موجودہ مقدار") کے بجائے اکثر "موجودہ طاقت" کی اصطلاح استعمال کی جاتی ہے۔تاہم، مؤخر الذکر کو کامیاب نہیں کہا جا سکتا، کیونکہ موجودہ طاقت لفظ کے لغوی معنی میں کوئی قوت نہیں ہے، بلکہ صرف کنڈکٹر میں برقی چارجز کی حرکت کی شدت، کراس سے گزرنے والی بجلی کی فی یونٹ وقت کی مقدار ہے۔ کنڈکٹر کا سیکشنل ایریا۔
کرنٹ کی خصوصیت ہے۔ amperage، جسے SI نظام میں ایمپیئرز (A) میں ماپا جاتا ہے، اور موجودہ کثافت، جسے SI نظام میں ایمپیئر فی مربع میٹر میں ماپا جاتا ہے۔

ایک ایمپیئر ایک کولمب (C) کی مقدار میں بجلی کے چارج کے ایک سیکنڈ (s) میں تار کے کراس سیکشن کے ذریعے حرکت کے مساوی ہے:

1A = 1C/s.

عام صورت میں، کرنٹ کو حرف i اور چارج q سے ظاہر کرتے ہوئے، ہمیں ملتا ہے:

i = dq / dt.

کرنٹ کی اکائی ایمپیئر (A) کہلاتی ہے۔

ایمپیئر (A) - ایک براہ راست کرنٹ کی طاقت جو، جب لامحدود لمبائی کے دو متوازی سیدھے کنڈکٹرز اور نہ ہونے کے برابر کراس سیکشن سے گزرتی ہے، جو ایک دوسرے سے 1 میٹر کے فاصلے پر خلا میں واقع ہوتی ہے، ان کنڈکٹرز کے درمیان پیدا ہوتی ہے 2·10 لمبائی کے ہر میٹر کے لیے -7 H۔

تار میں کرنٹ 1 A ہے اگر 1 کولمب کے برابر برقی چارج 1 سیکنڈ میں تار کے کراس سیکشن سے گزرتا ہے۔

چاول۔ 1. موصل میں الیکٹران کی دشاتمک حرکت

اگر وولٹیج تار پر کام کرتا ہے، تو تار کے اندر ایک برقی میدان پیدا ہوتا ہے۔ فیلڈ طاقت E کے ساتھ، ایک قوت f = Ee چارج ای کے الیکٹران پر کام کرتی ہے۔ مقداریں e اور E ویکٹر کی مقدار ہیں۔ آزاد راستے کے دوران، الیکٹران ایک انتشار کے ساتھ ایک ہدایت شدہ حرکت حاصل کرتے ہیں۔ ہر الیکٹران کا ایک منفی چارج ہوتا ہے اور وہ ویکٹر E (تصویر 1) کے مخالف رفتار کا جزو حاصل کرتا ہے۔ ترتیب شدہ حرکت، الیکٹران vcp کی ایک خاص اوسط رفتار سے خصوصیت، برقی رو کے بہاؤ کا تعین کرتی ہے۔

الیکٹران نایاب گیسوں میں حرکت کر سکتے ہیں۔ الیکٹرولائٹس اور آئنائزڈ گیسوں میں، کرنٹ بنیادی طور پر آئنوں کی حرکت کی وجہ سے ہوتا ہے۔ اس حقیقت سے مطابقت رکھتے ہوئے کہ مثبت چارج شدہ آئن الیکٹرولائٹس میں مثبت قطب سے منفی قطب کی طرف منتقل ہوتے ہیں، تاریخی طور پر کرنٹ کی سمت کو الیکٹران کے بہاؤ کی سمت کے مخالف سمجھا جاتا ہے۔

کرنٹ کی سمت کو اس سمت کے طور پر لیا جاتا ہے جس میں مثبت چارج شدہ ذرات حرکت کرتے ہیں، یعنی الیکٹران کی حرکت کے مخالف سمت۔
الیکٹرک سرکٹس کے نظریہ میں، ایک غیر فعال سرکٹ (توانائی کے ذرائع سے باہر) میں کرنٹ کی سمت کو مثبت چارج شدہ ذرات کی زیادہ صلاحیت سے کم کی طرف حرکت کی سمت کے طور پر لیا جاتا ہے۔ یہ سمت الیکٹریکل انجینئرنگ کی ترقی کے بالکل شروع میں لی گئی تھی اور چارج کیریئرز کی نقل و حرکت کی صحیح سمت سے متصادم ہے — الیکٹران کنڈکٹو میڈیا میں مائنس سے پلس کی طرف بڑھ رہے ہیں۔

الیکٹرولائٹ میں برقی رو کی سمت اور موصل میں آزاد الیکٹران

کرنٹ سیکشنل ایریا S کے کرنٹ کے تناسب کے برابر مقدار کو کرنٹ ڈینسٹی کہا جاتا ہے: I/S

اس صورت میں، یہ فرض کیا جاتا ہے کہ کرنٹ تار کے کراس سیکشن پر یکساں طور پر تقسیم کیا جاتا ہے۔ تاروں میں موجودہ کثافت عام طور پر A/mm2 میں ماپا جاتا ہے۔

برقی چارجز کے کیریئرز کی قسم اور ان کی نقل و حرکت کے ذرائع کے مطابق، وہ کنڈکٹیو کرنٹ اور ڈسپلیسمنٹ کرنٹ میں تقسیم ہوتے ہیں... کنڈکٹیویٹی کو الیکٹرانک اور آئنک میں تقسیم کیا جاتا ہے۔ سٹیشنری موڈز کے لیے، دو قسم کے کرنٹ کو ممتاز کیا جاتا ہے: براہ راست اور متبادل۔

برقی جھٹکے کی منتقلی کو چارج شدہ ذرات یا خالی جگہ پر حرکت کرنے والے اجسام سے برقی چارجز کی منتقلی کا رجحان کہا جاتا ہے۔برقی کرنٹ کی منتقلی کی بنیادی قسم ابتدائی چارج شدہ ذرات کی گہا میں حرکت (الیکٹران ٹیوبوں میں آزاد الیکٹرانوں کی حرکت)، گیس خارج ہونے والے آلات میں آزاد آئنوں کی حرکت ہے۔

نقل مکانی کرنٹ (پولرائزیشن کرنٹ) برقی چارجز کے متعلقہ کیریئرز کی ترتیب شدہ حرکت کہلاتا ہے۔ اس قسم کا کرنٹ ڈائی الیکٹرکس میں دیکھا جا سکتا ہے۔

کل برقی کرنٹ — زیر غور سطح کے ذریعے برقی ترسیل کرنٹ، الیکٹرک ٹرانسفر کرنٹ، اور برقی نقل مکانی کرنٹ کے مجموعے کے برابر ایک اسکیلر قدر۔

مستقل کو ایک کرنٹ کہا جاتا ہے جو شدت میں تبدیل ہو سکتا ہے، لیکن من مانی طور پر طویل عرصے تک اپنے نشان کو تبدیل نہیں کرتا ہے۔ اس کے بارے میں یہاں مزید پڑھیں: ڈی سی

مقناطیسی کرنٹ - ایک مستقل خوردبین (ایمپیئر) کرنٹ، جو مقناطیسی مادوں کے اندرونی مقناطیسی میدان کے وجود کی وجہ ہے۔

متغیرات کو کرنٹ کہا جاتا ہے جو وقتاً فوقتاً شدت اور نشان دونوں میں تبدیل ہوتا ہے۔ متبادل کرنٹ کی خصوصیت والی مقدار تعدد ہے (SI نظام میں اسے ہرٹز میں ماپا جاتا ہے)، اگر اس کی طاقت وقتاً فوقتاً تبدیل ہوتی رہتی ہے۔

ایک اعلی تعدد متبادل کرنٹ تار کی سطح پر منتقل ہوتا ہے۔ مکینیکل انجینئرنگ میں پرزوں کی سطحوں اور ویلڈنگ کے گرمی کے علاج کے لیے، دھاتوں کو پگھلانے کے لیے دھات کاری میں ہائی فریکوئنسی کرنٹ استعمال کیے جاتے ہیں۔ متبادل کرنٹ کو سائنوسائیڈل اور نان سائنوسائیڈل میں تقسیم کیا گیا ہے… سائنوسائیڈل کرنٹ ایک کرنٹ ہے جو ہارمونک قانون کے مطابق بدلتا ہے:

میں = گناہ

میں کہاں ہوں، - چوٹی (سب سے زیادہ) موجودہ قدرآہ

متبادل کرنٹ کی تبدیلی کی شرح اس کی خصوصیت ہے۔ تعدد، فی یونٹ وقت کے مکمل دہرائے جانے والے دوغلوں کی تعداد کے طور پر بیان کیا گیا ہے۔تعدد کو حرف f سے ظاہر کیا جاتا ہے اور اسے ہرٹز (Hz) میں ماپا جاتا ہے۔ لہذا 50 ہرٹز کی مینز کرنٹ فریکوئنسی 50 مکمل دولن فی سیکنڈ کے مساوی ہے۔ کونیی فریکوئنسی ڈبلیو ریڈین فی سیکنڈ میں کرنٹ کی تبدیلی کی شرح ہے اور ایک سادہ رشتے کے ذریعے تعدد سے متعلق ہے:

w = 2pi f

براہ راست اور متبادل کرنٹ کی سٹیشنری (مقررہ) اقدار کا مطلب بڑے حرف I کے ساتھ غیر سٹیشنری (فوری) اقدار - حرف i کے ساتھ۔ عام طور پر کرنٹ کی مثبت سمت مثبت چارجز کی حرکت کی سمت ہوتی ہے۔

متبادل کرنٹ یہ ایک کرنٹ ہے جو وقت کے ساتھ ساتھ سائنوسائیڈل قانون کے مطابق بدلتا ہے۔

متبادل کرنٹ کا مطلب روایتی سنگل فیز اور تھری فیز نیٹ ورک میں کرنٹ بھی ہے۔ اس صورت میں، متبادل کرنٹ کے پیرامیٹرز ہارمونک قانون کے مطابق تبدیل ہوتے ہیں۔

چونکہ AC کرنٹ وقت کے ساتھ بدلتا ہے، DC سرکٹس کے لیے موزوں سادہ حل یہاں براہ راست لاگو نہیں ہوتے ہیں۔ بہت زیادہ تعدد پر، چارجز دوہری ہو سکتے ہیں — سرکٹ میں ایک جگہ سے دوسری جگہ اور دوبارہ واپس جا سکتے ہیں۔ اس صورت میں، DC سرکٹس کے برعکس، سیریز سے منسلک تاروں میں کرنٹ غیر مساوی ہو سکتے ہیں۔

AC سرکٹس میں موجود Capacitances اس اثر کو بڑھاتے ہیں۔ اس کے علاوہ، جب موجودہ تبدیلیاں آتی ہیں، تو خود شامل کرنے کے اثرات محسوس کیے جاتے ہیں، جو کہ کم تعدد پر بھی اہم ہو جاتے ہیں اگر ہائی انڈکٹینس کوائل استعمال کیے جائیں۔

نسبتاً کم تعدد پر، AC سرکٹ کا استعمال کرتے ہوئے اب بھی حساب لگایا جا سکتا ہے۔ کرچوف کے اصولجس میں، تاہم، اس کے مطابق ترمیم کرنا ضروری ہے.

مختلف ریزسٹرز، انڈکٹرز اور کیپسیٹرز پر مشتمل ایک سرکٹ کو سیریز میں جڑے ہوئے ایک عام ریزسٹر، کیپسیٹر اور انڈکٹر کے طور پر سوچا جا سکتا ہے۔

سائنوسائیڈل الٹرنیٹنگ کرنٹ جنریٹر سے منسلک اس طرح کے سرکٹ کی خصوصیات پر غور کریں۔ متبادل سرکٹس کا حساب لگانے کے لیے اصول وضع کرنے کے لیے، آپ کو اس طرح کے سرکٹ کے ہر ایک اجزاء کے لیے وولٹیج ڈراپ اور کرنٹ کے درمیان تعلق تلاش کرنا ہوگا۔

کنڈینسر AC اور DC سرکٹس میں بالکل مختلف کردار ادا کرتا ہے۔ اگر، مثال کے طور پر، ایک الیکٹرو کیمیکل سیل سرکٹ سے منسلک ہے، پھر کیپسیٹر چارج کرنا شروع کر دے گا۔جب تک کہ اس میں موجود وولٹیج عنصر کے emf کے برابر نہ ہو جائے۔ پھر چارج کرنا بند ہو جائے گا اور کرنٹ صفر ہو جائے گا۔

اگر سرکٹ ایک الٹرنیٹر سے جڑا ہوا ہے، تو ایک آدھے چکر میں، الیکٹران کیپسیٹر کی بائیں پلیٹ سے بہہ کر دائیں طرف جمع ہوں گے، اور دوسرے میں - اس کے برعکس۔

یہ حرکت پذیر الیکٹران ایک متبادل کرنٹ بناتے ہیں جس کی طاقت کیپسیٹر کے دونوں طرف برابر ہوتی ہے۔ جب تک AC فریکوئنسی بہت زیادہ نہیں ہے، ریزسٹر اور انڈکٹر کے ذریعے کرنٹ بھی ایک جیسا ہے۔

متبادل کرنٹ استعمال کرنے والے آلات میں، الٹرنیٹنگ کرنٹ کو اکثر درست کیا جاتا ہے۔ ریکٹیفائر براہ راست کرنٹ حاصل کرنے کے لیے۔

برقی رو کے لیے کنڈکٹر

الیکٹرک کرنٹ اپنی تمام شکلوں میں ایک متحرک رجحان ہے، جو بند ہائیڈرولک نظاموں میں سیالوں کے بہاؤ کے مشابہ ہے۔ تشبیہ سے، کرنٹ کی حرکت کے عمل کو «بہاؤ» (موجودہ بہاؤ) کہا جاتا ہے۔

وہ مواد جس میں کرنٹ بہتا ہے اسے کہتے ہیں۔ موصلکچھ مواد کم درجہ حرارت پر سپر کنڈکٹیویٹی میں چلے جاتے ہیں۔ اس حالت میں، وہ کرنٹ کے خلاف تقریباً کوئی مزاحمت نہیں دکھاتے، ان کی مزاحمت صفر ہوتی ہے۔

دیگر تمام معاملات میں، موصل کرنٹ کے بہاؤ کے خلاف مزاحمت کرتا ہے، اور اس کے نتیجے میں، برقی ذرات کی توانائی کا کچھ حصہ حرارت میں تبدیل ہو جاتا ہے۔amperage کی طرف سے شمار کیا جا سکتا ہے اوہ کے قانون سرکٹ کے کراس سیکشن کے لیے اور پورے سرکٹ کے لیے اوہم کا قانون۔

تاروں میں ذرات کی حرکت کی رفتار کا انحصار تار کے مواد، ذرے کی کمیت اور چارج، ماحول کے درجہ حرارت، لاگو ممکنہ فرق اور روشنی کی رفتار سے بہت کم ہے۔ تاہم، برقی رو کے پھیلاؤ کی رفتار بذات خود ایک دیے گئے میڈیم میں روشنی کی رفتار کے برابر ہے، یعنی برقی مقناطیسی لہر کے سامنے کے پھیلاؤ کی رفتار۔

بجلی انسانی جسم کو کیسے متاثر کرتی ہے۔

انسانی یا جانوروں کے جسم سے گزرنے والا کرنٹ بجلی کے جلنے، فبریلیشن یا موت کا سبب بن سکتا ہے۔ دوسری طرف، انتہائی نگہداشت میں الیکٹرک کرنٹ کا استعمال دماغی بیماریوں، خاص طور پر ڈپریشن کے علاج کے لیے کیا جاتا ہے، دماغ کے بعض حصوں کی برقی محرک کو پارکنسنز کی بیماری اور مرگی جیسی بیماریوں کے علاج کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، ایک پیس میکر جو دل کے پٹھوں کو متحرک کرتا ہے کرنٹ بریڈی کارڈیا کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ انسانوں اور جانوروں میں کرنٹ کا استعمال اعصابی تحریکوں کو منتقل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔

حفاظتی وجوہات کی بناء پر، ایک شخص کے لیے کم از کم قابل قبول کرنٹ 1 ایم اے ہے۔ تقریباً 0.01 A کی طاقت سے شروع ہونے والا کرنٹ کسی شخص کی زندگی کے لیے خطرناک ہو جاتا ہے۔ تقریباً 0.1 A کی طاقت سے شروع ہونے والا کرنٹ کسی شخص کے لیے مہلک ہو جاتا ہے۔ 42 V سے کم وولٹیج کو محفوظ سمجھا جاتا ہے۔