جامد بجلی - یہ کیا ہے، یہ کیسے پیدا ہوتی ہے، اور اس سے وابستہ مسائل
جامد بجلی کیا ہے؟
جامد بجلی اس وقت ہوتی ہے جب الیکٹران کے فائدہ یا نقصان کی وجہ سے انٹرااٹومک یا انٹرمولیکولر توازن میں خلل پڑتا ہے۔ عام طور پر، ایک ایٹم مثبت اور منفی ذرات کی ایک ہی تعداد کی وجہ سے توازن میں ہوتا ہے — پروٹون اور الیکٹران۔ الیکٹران آسانی سے ایک ایٹم سے دوسرے ایٹم میں منتقل ہو سکتے ہیں۔ ایک ہی وقت میں، وہ مثبت (جہاں کوئی الیکٹران نہیں ہے) یا منفی (ایک الیکٹران یا ایک اضافی الیکٹران والا ایٹم) آئن بناتے ہیں۔ جب یہ عدم توازن ہوتا ہے تو جامد بجلی پیدا ہوتی ہے۔
مزید تفصیلات کے لیے یہاں دیکھیں: تصویروں میں جامد بجلی کے بارے میں
الیکٹران پر الیکٹرک چارج — (-) 1.6 x 10-19 پینڈنٹ۔ ایک ہی چارج کے ساتھ ایک پروٹون مثبت قطبیت رکھتا ہے۔ کولمبس میں جامد چارج الیکٹران کی زیادتی یا کمی کے براہ راست متناسب ہے، یعنی غیر مستحکم آئنوں کی تعداد
پینڈنٹ جامد چارج کی بنیادی اکائی ہے، جو 1 ایمپیئر پر 1 سیکنڈ میں تار کے کراس سیکشن سے گزرنے والی بجلی کی مقدار کی وضاحت کرتا ہے۔
ایک مثبت آئن میں ایک الیکٹران نہیں ہوتا ہے، لہذا، یہ منفی چارج شدہ ذرہ سے آسانی سے الیکٹران کو قبول کر سکتا ہے۔ ایک منفی آئن، بدلے میں، یا تو ایک الیکٹران ہو سکتا ہے یا ایک ایٹم/مولیکیول ہو سکتا ہے جس میں الیکٹران کی ایک بڑی تعداد ہو۔ دونوں صورتوں میں، ایک الیکٹران ہے جو مثبت چارج کو بے اثر کر سکتا ہے۔
جامد بجلی کیسے پیدا ہوتی ہے۔
جامد بجلی کی بنیادی وجوہات:
- دو مواد کے درمیان رابطہ اور ان کا ایک دوسرے سے علیحدگی (بشمول رگڑنا، رولنگ / کھولنا وغیرہ)۔
- درجہ حرارت میں تیزی سے کمی (مثال کے طور پر، جب مواد کو تندور میں رکھا جاتا ہے)۔
- اعلی توانائی کی تابکاری، الٹرا وایلیٹ تابکاری، ایکس رے، مضبوط برقی میدان (صنعتی ایپلی کیشنز میں عام نہیں)۔
- کاٹنے کے عمل (مثلاً کاٹنے والی مشینوں یا کاغذ کاٹنے والی مشینوں پر)۔
- دستی (جنریٹڈ سٹیٹک بجلی)۔
سطح کا رابطہ اور مواد کی علیحدگی شاید رول فلم اور پلاسٹک شیٹ انڈسٹری میں جامد بجلی کی سب سے عام وجوہات ہیں۔ جامد چارج مواد کو کھولنے / ریوائنڈنگ یا ایک دوسرے کے نسبت مواد کی مختلف تہوں کی حرکت کے دوران پیدا ہوتا ہے۔
یہ عمل مکمل طور پر واضح نہیں ہے، لیکن اس معاملے میں جامد بجلی کی ظاہری شکل کی صحیح ترین وضاحت ایک فلیٹ کیپسیٹر کے ساتھ مشابہت سے حاصل کی جا سکتی ہے، جس میں پلیٹوں کے الگ ہونے پر مکینیکل توانائی برقی توانائی میں تبدیل ہو جاتی ہے:
نتیجہ خیز تناؤ = ابتدائی تناؤ x (فائنل پلیٹ اسپیسنگ / ابتدائی پلیٹ اسپیسنگ)۔
جب مصنوعی فلم فیڈ / ٹیک اپ رولر کو چھوتی ہے تو مواد سے رولر کی طرف بہنے والا ہلکا سا چارج عدم توازن کا باعث بنتا ہے۔ جیسے ہی مواد شافٹ کے ساتھ رابطے کے علاقے پر قابو پا لیتا ہے، وولٹیج اسی طرح بڑھ جاتا ہے جس طرح اس معاملے میں ہوتا ہے۔ ان کی علیحدگی کے وقت کیپسیٹر پلیٹیں۔
پریکٹس سے پتہ چلتا ہے کہ نتیجے میں آنے والے وولٹیج کا طول و عرض برقی خرابی کی وجہ سے محدود ہے جو ملحقہ مواد، سطح کی چالکتا اور دیگر عوامل کے درمیان خلا میں ہوتا ہے۔ رابطے کے علاقے سے فلم کے باہر نکلنے پر، آپ اکثر ہلکی سی کڑک سن سکتے ہیں یا چنگاریاں دیکھ سکتے ہیں۔ یہ اس وقت ہوتا ہے جب جامد چارج ارد گرد کی ہوا کو توڑنے کے لیے کافی قدر تک پہنچ جاتا ہے۔
رول کے ساتھ رابطے سے پہلے، مصنوعی فلم برقی طور پر غیر جانبدار ہے، لیکن فیڈنگ سطحوں کے ساتھ تحریک اور رابطے کے عمل میں، الیکٹرانوں کا ایک بہاؤ فلم کی طرف جاتا ہے اور اسے منفی چارج کے ساتھ چارج کیا جاتا ہے. اگر شافٹ دھاتی اور گراؤنڈ ہے، تو اس کا مثبت چارج تیزی سے ختم ہو جائے گا۔
زیادہ تر آلات میں بہت سے شافٹ ہوتے ہیں، اس لیے چارج کی مقدار اور اس کی قطبیت اکثر بدل سکتی ہے۔ جامد چارج کو کنٹرول کرنے کا بہترین طریقہ یہ ہے کہ مسئلہ کے عین سامنے والے علاقے میں درست طریقے سے اس کی پیمائش کی جائے۔ اگر چارج کو بہت جلد بے اثر کر دیا جاتا ہے، تو فلم کے اس مسئلے کے علاقے تک پہنچنے سے پہلے یہ ٹھیک ہو سکتا ہے۔
اگر آبجیکٹ میں ایک اہم چارج ذخیرہ کرنے کی صلاحیت ہے اور اگر ہائی وولٹیج ہے تو، جامد بجلی سنگین مسائل کا باعث بنے گی جیسے کہ آرسنگ، الیکٹرو سٹیٹک ریپلشن/ کشش یا اہلکاروں کو برقی جھٹکا۔
قطبیت کو چارج کریں۔
جامد چارج مثبت یا منفی ہو سکتا ہے.ڈائریکٹ کرنٹ (AC) اور غیر فعال لیمرز (برش) کے لیے، چارج پولرٹی عام طور پر اہم نہیں ہوتی ہے۔
جامد بجلی کے مسائل
الیکٹرانکس میں جامد خارج ہونے والا مادہ
اس مسئلہ پر توجہ دینا ضروری ہے، کیونکہ یہ اکثر ہوتا ہے جب الیکٹرانک بلاکس اور جدید کنٹرول اور پیمائش کے آلات میں استعمال ہونے والے اجزاء کے ساتھ کام کرتے ہیں.
الیکٹرانکس میں، جامد بجلی سے وابستہ اہم خطرہ چارج لے جانے والے شخص سے آتا ہے اور اسے نظر انداز نہیں کیا جانا چاہیے۔ خارج ہونے والا کرنٹ گرمی پیدا کرتا ہے، جو ٹوٹے ہوئے کنکشن، ٹوٹے ہوئے رابطے، اور ٹوٹے ہوئے مائیکرو سرکٹ کے نشانات کا باعث بنتا ہے۔ ہائی وولٹیج فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹرز اور دیگر لیپت عناصر پر موجود پتلی آکسائیڈ فلم کو بھی تباہ کر دیتی ہے۔
اکثر، اجزاء مکمل طور پر ناکام نہیں ہوتے ہیں، جو اور بھی خطرناک سمجھا جا سکتا ہے، کیونکہ خرابی فوری طور پر ظاہر نہیں ہوتی ہے، لیکن آلہ کے آپریشن کے دوران ایک غیر متوقع لمحے میں.
عام اصول کے طور پر، جامد حساس حصوں اور آلات کے ساتھ کام کرتے وقت، آپ کو اپنے جسم پر بلٹ اپ چارج کو بے اثر کرنے کے لیے ہمیشہ اقدامات کرنے چاہئیں۔
الیکٹرو سٹیٹک کشش / پسپائی
پلاسٹک، کاغذ، ٹیکسٹائل اور متعلقہ صنعتوں میں یہ شاید سب سے عام مسئلہ ہے۔ یہ خود کو اس حقیقت سے ظاہر کرتا ہے کہ مواد آزادانہ طور پر اپنے رویے کو تبدیل کرتا ہے - وہ ایک دوسرے کے ساتھ چپک جاتے ہیں یا، اس کے برعکس، پیچھے ہٹاتے ہیں، سامان سے چپک جاتے ہیں، دھول کو اپنی طرف متوجہ کرتے ہیں، وصول کرنے والے آلے پر بے قاعدہ ہوا وغیرہ۔
کشش / پسپائی کولمب کے قانون کے مطابق ہوتی ہے، جو مربع کے مخالف کے اصول پر مبنی ہے۔ اس کی آسان ترین شکل میں، اس کا اظہار اس طرح کیا جاتا ہے:
کشش یا پسپائی کی قوت (نیوٹنز میں) = چارج (A) x چارج (B) / (اشیاء کے درمیان فاصلہ 2 (میٹر میں))۔
لہذا، اس اثر کی شدت کا براہ راست تعلق جامد چارج کے طول و عرض اور پرکشش یا مکروہ اشیاء کے درمیان فاصلے سے ہے۔ الیکٹرک فیلڈ لائنوں کی سمت میں کشش اور پسپائی واقع ہوتی ہے۔
اگر دو چارجز کی قطبیت ایک جیسی ہے تو وہ پیچھے ہٹاتے ہیں۔ اگر اس کے برعکس، وہ ایک دوسرے کو اپنی طرف متوجہ کرتے ہیں. اگر کسی چیز کو چارج کیا جاتا ہے، تو یہ ایک کشش پیدا کرے گا، جو غیر جانبدار اشیاء پر چارج کی آئینہ دار تصویر بنائے گا۔
آگ لگنے کا خطرہ
آگ کا خطرہ تمام صنعتوں کے لیے ایک عام مسئلہ نہیں ہے۔ لیکن آگ لگنے کا امکان پرنٹنگ اور دیگر کاروباروں میں بہت زیادہ ہے جو آتش گیر سالوینٹس استعمال کرتے ہیں۔
خطرناک علاقوں میں، اگنیشن کے سب سے عام ذرائع بے بنیاد آلات اور حرکت پذیر تاریں ہیں۔ اگر کسی خطرناک علاقے میں کوئی آپریٹر کھیلوں کے جوتے یا جوتے غیر کنڈکٹیو تلووں کے ساتھ پہنتا ہے، تو اس بات کا خطرہ ہوتا ہے کہ اس کا جسم ایک چارج پیدا کرے گا جو سالوینٹس کو بھڑکا سکتا ہے۔ مشین کے غیر زمینی conductive حصے بھی خطرناک ہیں. خطرے کے علاقے میں ہر چیز کو مناسب طریقے سے گراؤنڈ کیا جانا چاہئے۔
مندرجہ ذیل معلومات آتش گیر ماحول میں جامد بجلی کی اگنیشن صلاحیت کی ایک مختصر وضاحت فراہم کرتی ہے۔ یہ ضروری ہے کہ ناتجربہ کار تاجروں کو آلات کی اقسام کے بارے میں پہلے سے ہی علم ہو تاکہ ایسے حالات میں استعمال کے لیے آلات کے انتخاب میں غلطیوں سے بچا جا سکے۔
آگ کا سبب بننے کے لئے خارج ہونے والے مادہ کی صلاحیت بہت سے متغیرات پر منحصر ہے:
- ضائع کرنے کی قسم؛
- خارج ہونے والی طاقت؛
- خارج ہونے والا ماخذ؛
- خارج ہونے والی توانائی؛
- آتش گیر ماحول کی موجودگی (گیس کے مرحلے میں سالوینٹس، دھول یا آتش گیر مائعات)؛
- آتش گیر میڈیم کی کم از کم اگنیشن انرجی (MEW)۔
اخراج کی اقسام
تین اہم اقسام ہیں - چنگاری، برش، اور سلائیڈ برش۔ اس صورت میں، کورونری خارج ہونے والے مادہ کو مدنظر نہیں رکھا جاتا ہے، کیونکہ یہ بہت توانائی بخش نہیں ہوتا ہے اور کافی آہستہ ہوتا ہے۔ کورونا ڈسچارج عام طور پر بے ضرر ہوتا ہے اور اسے صرف ان علاقوں میں ہی سمجھا جانا چاہئے جہاں آگ اور دھماکے کا خطرہ ہو۔
ایک مخلصانہ ڈسچارج
یہ بنیادی طور پر ایک اعتدال پسند، برقی طور پر موصل آبجیکٹ سے آتا ہے۔ یہ انسانی جسم ہو سکتا ہے، مشین کا کوئی حصہ یا کوئی آلہ ہو سکتا ہے۔ یہ فرض کیا جاتا ہے کہ چارج کی تمام توانائی چنگاری کے وقت ختم ہو جاتی ہے۔ اگر توانائی سالوینٹ بخارات کے MEW سے زیادہ ہے تو اگنیشن ہو سکتا ہے۔
چنگاری توانائی کا حساب اس طرح کیا جاتا ہے: E (جولز میں) = ½ C U2۔
ہاتھوں سے خارج ہونا
برش ڈسچارج اس وقت ہوتا ہے جب آلات کے تیز ٹکڑے چارج کو ڈائی الیکٹرک مواد کی سطحوں پر مرکوز کرتے ہیں جن کی موصلیت کی خصوصیات اس کے جمع ہونے کا سبب بنتی ہیں۔ برش کے خارج ہونے والے مادہ میں چنگاری خارج ہونے والے مادہ سے کم توانائی ہوتی ہے اور اس وجہ سے اگنیشن کا خطرہ کم ہوتا ہے۔
سلائیڈنگ برش کے ساتھ پھیلائیں۔
سلائیڈنگ برش کا چھڑکاؤ اعلی مزاحمتی مصنوعی مواد کی چادروں یا رولز پر ہوتا ہے جس میں چارج کثافت میں اضافہ ہوتا ہے اور ویب کے ہر طرف مختلف چارج پولرٹی ہوتی ہے۔ یہ رجحان پاؤڈر کوٹنگ کو رگڑنے یا چھڑکنے سے ہوسکتا ہے۔ اس کا اثر فلیٹ کیپسیٹر کے خارج ہونے والے مادہ سے موازنہ ہے اور یہ چنگاری خارج ہونے والے مادہ کی طرح خطرناک بھی ہو سکتا ہے۔
طاقت اور توانائی کا منبع
چارج کی تقسیم کا سائز اور جیومیٹری اہم عوامل ہیں۔ جسم کا حجم جتنا بڑا ہوگا، اس میں اتنی ہی توانائی ہوگی۔ تیز کونے فیلڈ کی طاقت کو بڑھاتے ہیں اور خارج ہونے والے مادہ کو برقرار رکھتے ہیں۔
خارج ہونے والی طاقت
اگر توانائی کے ساتھ کوئی چیز اچھا سلوک نہیں کرتی ہے۔ بجلیمثال کے طور پر ایک انسانی جسم، آبجیکٹ کی مزاحمت انخلا کو کمزور کر دے گی اور خطرے کو کم کر دے گی۔ انسانی جسم کے لیے، ایک بنیادی اصول ہے: فرض کریں کہ 100 mJ سے کم اندرونی کم از کم اگنیشن توانائی والے تمام سالوینٹس بھڑک سکتے ہیں، اس حقیقت کے باوجود کہ جسم میں موجود توانائی 2 سے 3 گنا زیادہ ہو سکتی ہے۔
کم از کم اگنیشن انرجی MEW
سالوینٹس کی کم از کم اگنیشن توانائی اور خطرناک علاقے میں ان کا ارتکاز بہت اہم عوامل ہیں۔ اگر کم از کم اگنیشن توانائی خارج ہونے والی توانائی سے کم ہے تو آگ لگنے کا خطرہ ہے۔
بجلی کے جھٹکے
صنعتی ادارے میں جامد جھٹکے کے خطرے کے سوال پر زیادہ سے زیادہ توجہ دی جاتی ہے۔ اس کی وجہ پیشہ ورانہ صحت اور حفاظت کی ضروریات میں نمایاں اضافہ ہے۔
جامد بجلی کی وجہ سے بجلی کا جھٹکا عموماً خطرناک نہیں ہوتا۔ یہ صرف ناخوشگوار ہے اور اکثر شدید ردعمل کا سبب بنتا ہے۔
جامد جھٹکے کی دو عام وجوہات ہیں:
حوصلہ افزائی چارج
اگر کوئی شخص برقی میدان میں ہے اور چارج شدہ چیز رکھتا ہے، جیسے فلم کی ریل، تو اس کے جسم کے لیے چارج ہو جانا ممکن ہے۔
چارج آپریٹر کے جسم میں رہتا ہے اگر اس نے انسولیٹنگ تلووں کے ساتھ جوتے پہن رکھے ہیں جب تک کہ وہ گراؤنڈ آلات کو چھو نہ لے۔ چارج نیچے کی طرف بہتا ہے اور شخص کو مارتا ہے۔ ایسا اس وقت بھی ہوتا ہے جب آپریٹر چارج شدہ اشیاء یا مواد کو چھوتا ہے — جوتوں کی موصلیت کی وجہ سے چارج جسم میں جمع ہو جاتا ہے۔ جب آپریٹر سامان کے دھاتی حصوں کو چھوتا ہے، تو چارج خارج ہو سکتا ہے اور برقی جھٹکا لگ سکتا ہے۔
جب لوگ مصنوعی قالین پر چلتے ہیں، تو قالین اور جوتوں کے درمیان رابطے سے جامد بجلی پیدا ہوتی ہے۔ برقی جھٹکے ڈرائیوروں کو اپنی کار سے باہر نکلتے وقت لگتے ہیں جب وہ اٹھتے ہیں تو سیٹ اور ان کے کپڑوں کے درمیان چارج ہونے سے شروع ہوتا ہے۔ اس مسئلے کا حل یہ ہے کہ سیٹ سے اٹھانے سے پہلے گاڑی کے کسی دھاتی حصے جیسے دروازے کے فریم کو چھونا جائے۔ یہ چارج کو گاڑی کے باڈی اور ٹائروں کے ذریعے محفوظ طریقے سے زمین پر گرنے دیتا ہے۔
آلات کی حوصلہ افزائی برقی جھٹکا
اس طرح کا برقی جھٹکا ممکن ہے، حالانکہ یہ مواد سے ہونے والے نقصان کے مقابلے میں بہت کم ہوتا ہے۔
اگر ٹیک اپ ریل میں ایک اہم چارج ہے، تو ایسا ہوتا ہے کہ آپریٹر کی انگلیاں چارج کو اس حد تک مرکوز کرتی ہیں کہ یہ بریکنگ پوائنٹ تک پہنچ جاتی ہے اور خارج ہونے لگتا ہے۔ نیز، اگر کوئی غیر زمینی دھاتی چیز برقی میدان میں ہے، تو یہ ایک حوصلہ افزائی شدہ چارج سے چارج ہو سکتی ہے۔ چونکہ کوئی دھاتی شے کنڈکٹیو ہوتی ہے، اس لیے موبائل چارج چیز کو چھونے والے شخص میں خارج ہو جاتا ہے۔