اے سی کیپسیٹر

آئیے اس کے ساتھ سرکٹ کو جمع کرتے ہیں۔ capacitor، جہاں الٹرنیٹر سائنوسائیڈل وولٹیج پیدا کرتا ہے۔ آئیے ترتیب وار تجزیہ کرتے ہیں کہ جب ہم سوئچ بند کرتے ہیں تو سرکٹ میں کیا ہوتا ہے۔ ہم ابتدائی لمحے پر غور کریں گے جب جنریٹر وولٹیج صفر کے برابر ہو گا۔

مدت کی پہلی سہ ماہی کے دوران، جنریٹر کے ٹرمینلز میں وولٹیج صفر سے شروع ہو کر بڑھے گا، اور کپیسیٹر چارج ہونا شروع ہو جائے گا۔ سرکٹ میں کرنٹ نمودار ہوگا، تاہم، کپیسیٹر کو چارج کرنے کے پہلے لمحے میں، اس حقیقت کے باوجود کہ اس کی پلیٹوں پر وولٹیج ابھی ظاہر ہوا ہے اور ابھی بھی بہت چھوٹا ہے، سرکٹ میں کرنٹ (چارج کرنٹ) سب سے بڑا ہوگا۔ . جیسے جیسے کپیسیٹر پر چارج بڑھتا ہے، سرکٹ میں کرنٹ کم ہو جاتا ہے اور اس وقت صفر تک پہنچ جاتا ہے جب کپیسیٹر مکمل چارج ہو جاتا ہے۔ اس صورت میں، کیپسیٹر کی پلیٹوں پر وولٹیج، جنریٹر کے وولٹیج کی سختی سے پیروی کرتے ہوئے، اس وقت زیادہ سے زیادہ ہو جاتا ہے، لیکن مخالف علامت کے ساتھ، یعنی اسے جنریٹر کے وولٹیج کی طرف لے جاتا ہے۔

چاول۔ 1. گنجائش والے سرکٹ میں کرنٹ اور وولٹیج کی تبدیلی

اس طرح، کرنٹ سب سے زیادہ طاقت کے ساتھ مفت میں ایک کپیسیٹر میں دوڑتا ہے، لیکن جب کیپسیٹر کی پلیٹیں چارجز سے بھر جاتی ہیں اور اسے مکمل طور پر چارج کرتے ہوئے صفر پر گر جاتی ہیں تو فوری طور پر کم ہونا شروع ہو جاتی ہے۔

آئیے ہم اس واقعہ کا موازنہ کرتے ہیں کہ ایک پائپ میں پانی کے بہاؤ کا کیا ہوتا ہے جو دو مواصلاتی برتنوں کو جوڑتا ہے (تصویر 2)، جن میں سے ایک بھرا ہوا ہے اور دوسرا خالی ہے۔ پانی کے راستے کو روکنے والے والو کو صرف دبانا پڑتا ہے، کیونکہ پانی فوری طور پر بائیں برتن سے بڑے دباؤ میں پائپ کے ذریعے خالی دائیں برتن میں جاتا ہے۔ تاہم، فوری طور پر، برتنوں میں سطح برابر ہونے کی وجہ سے پائپ میں پانی کا دباؤ آہستہ آہستہ کمزور ہونا شروع ہو جائے گا اور صفر تک گر جائے گا۔ پانی کا بہاؤ رک جائے گا۔

چاول۔ 2. مواصلاتی برتنوں کو جوڑنے والے پائپ میں پانی کے دباؤ میں تبدیلی کیپسیٹر کی چارجنگ کے دوران سرکٹ میں کرنٹ میں تبدیلی کی طرح ہے۔

اسی طرح، کرنٹ سب سے پہلے ایک غیر چارج شدہ کپیسیٹر میں دوڑتا ہے اور پھر چارج ہوتے ہی آہستہ آہستہ کمزور ہوتا جاتا ہے۔

جیسے ہی مدت کی دوسری سہ ماہی شروع ہوتی ہے، جب جنریٹر کا وولٹیج شروع میں آہستہ آہستہ شروع ہوتا ہے اور پھر تیزی سے کم ہوتا ہے، چارج شدہ کپیسیٹر جنریٹر کو خارج کر دیتا ہے، جس سے سرکٹ میں خارج ہونے والا کرنٹ ہوتا ہے۔ جیسے جیسے جنریٹر وولٹیج کم ہوتا ہے، کپیسیٹر زیادہ سے زیادہ خارج ہوتا ہے اور سرکٹ میں خارج ہونے والا کرنٹ بڑھ جاتا ہے۔ مدت کی اس سہ ماہی میں خارج ہونے والے کرنٹ کی سمت مدت کی پہلی سہ ماہی میں چارج کرنٹ کی سمت کے مخالف ہے۔ اس کے مطابق، موجودہ وکر جو صفر کی قدر سے گزر چکا ہے اب وقت کے محور کے نیچے واقع ہے۔

پہلے نصف سائیکل کے اختتام تک، جنریٹر وولٹیج کے ساتھ ساتھ کپیسیٹر وولٹیج تیزی سے صفر کے قریب پہنچ جاتا ہے اور سرکٹ کرنٹ آہستہ آہستہ اپنی زیادہ سے زیادہ قدر تک پہنچ جاتا ہے۔ یہ دیکھتے ہوئے کہ سرکٹ میں کرنٹ کی قدر زیادہ ہے، سرکٹ میں چارج کی قیمت جتنی زیادہ ہوگی، یہ واضح ہو جائے گا کہ کیپسیٹر کی پلیٹوں پر وولٹیج ہونے پر کرنٹ اپنی زیادہ سے زیادہ کیوں پہنچ جاتا ہے، اور اس وجہ سے چارج پر capacitor، تیزی سے کم ہو جاتا ہے.

مدت کی تیسری سہ ماہی کے آغاز کے ساتھ، کپیسیٹر دوبارہ چارج ہونا شروع کر دیتا ہے، لیکن اس کی پلیٹوں کی قطبیت کے ساتھ ساتھ جنریٹر کی قطبیت بھی بدل جاتی ہے اور اس کے برعکس، اور کرنٹ، اسی طرح بہنا جاری رہتا ہے۔ سمت، کیپسیٹر چارجز کے ساتھ کم ہونا شروع ہو جاتی ہے۔ مدت کی تیسری سہ ماہی کے اختتام پر، جب جنریٹر اور کپیسیٹر وولٹیج اپنی زیادہ سے زیادہ حد تک پہنچ جاتے ہیں، کرنٹ صفر پر چلا جاتا ہے۔

مدت کی آخری سہ ماہی کے دوران، وولٹیج، گھٹتا ہوا، صفر پر آ جاتا ہے، اور کرنٹ، سرکٹ میں اپنی سمت بدل کر، اپنی زیادہ سے زیادہ قدر تک پہنچ جاتا ہے۔ یہاں مدت ختم ہوتی ہے، جس کے بعد اگلا شروع ہوتا ہے، بالکل پچھلے کو دہرانا، وغیرہ۔

اس طرح، جنریٹر کے متبادل وولٹیج کی کارروائی کے تحت، کیپسیٹر کو مدت کے دوران دو بار چارج کیا جاتا ہے (مدت کی پہلی اور تیسری سہ ماہی) اور دو بار خارج کیا جاتا ہے (دوسری اور چوتھی سہ ماہی)۔ لیکن چونکہ وہ ایک ایک کرکے متبادل ہوتے ہیں۔ کیپسیٹر چارجز اور ڈسچارجز ہر بار سرکٹ کے ذریعے چارجنگ اور ڈسچارج کرنٹ کے گزرنے کے ساتھ، پھر ہم یہ نتیجہ اخذ کر سکتے ہیں متبادل کرنٹ.

آپ اسے درج ذیل سادہ تجربے میں چیک کر سکتے ہیں۔ ایک 4-6 مائکروفراڈ کیپسیٹر کو مینز سے 25 ڈبلیو لائٹ بلب کے ذریعے جوڑیں۔روشنی آئے گی اور تب تک باہر نہیں جائے گی جب تک کہ سرکٹ ٹوٹ نہ جائے۔ اس سے پتہ چلتا ہے کہ ایک متبادل کرنٹ گنجائش کے ساتھ سرکٹ سے گزر چکا ہے۔ بلاشبہ، یہ کیپسیٹر کے ڈائی الیکٹرک سے نہیں گزرتا، لیکن وقت کے کسی بھی لمحے یا تو چارج کرنٹ یا کپیسیٹر ڈسچارج کرنٹ کی نمائندگی کرتا ہے۔

جیسا کہ ہم جانتے ہیں، ڈائی الیکٹرک اس میں پیدا ہونے والے الیکٹرک فیلڈ کے عمل کے تحت پولرائز ہوتا ہے جب کیپسیٹر چارج ہوتا ہے، اور اس کا پولرائزیشن ختم ہو جاتا ہے جب کپیسیٹر ڈسچارج ہوتا ہے۔

اس صورت میں، اس میں پیدا ہونے والے ڈسپلیسمنٹ کرنٹ کے ساتھ ڈائی الیکٹرک متبادل کرنٹ کے لیے سرکٹ کے تسلسل کی ایک قسم کے طور پر کام کرتا ہے، اور مستقل کے لیے یہ سرکٹ کو توڑ دیتا ہے۔ لیکن نقل مکانی کرنٹ صرف کیپسیٹر کے ڈائی الیکٹرک کے اندر بنتا ہے، اور اس وجہ سے سرکٹ کے ساتھ چارجز کی منتقلی نہیں ہوتی ہے۔

AC کپیسیٹر کی طرف سے پیش کردہ مزاحمت کا دارومدار کیپسیٹر کی گنجائش کی قدر اور کرنٹ کی فریکوئنسی پر ہے۔

کپیسیٹر کی گنجائش جتنی زیادہ ہوگی، کیپسیٹر کی چارجنگ اور ڈسچارجنگ کے دوران سرکٹ پر چارج اتنا ہی زیادہ ہوگا اور اس کے مطابق، سرکٹ میں کرنٹ اتنا ہی زیادہ ہوگا۔ سرکٹ میں کرنٹ میں اضافہ بتاتا ہے کہ اس کی مزاحمت کم ہو گئی ہے۔

لہٰذا، جیسے جیسے گنجائش بڑھ جاتی ہے، متبادل کرنٹ کے لیے سرکٹ کی مزاحمت کم ہوتی جاتی ہے۔

یہ بڑھ رہا ہے۔ موجودہ تعدد سرکٹ میں لے جانے والے چارج کی مقدار کو بڑھاتا ہے کیونکہ کیپسیٹر کا چارج (ساتھ ہی ساتھ خارج ہونے والا مادہ) کم فریکوئنسی سے زیادہ تیزی سے ہونا چاہیے۔ ایک ہی وقت میں، فی یونٹ وقت میں منتقل شدہ چارج کی مقدار میں اضافہ سرکٹ میں کرنٹ میں اضافے کے برابر ہے اور اس وجہ سے اس کی مزاحمت میں کمی ہے۔

اگر ہم کسی طرح بتدریج متبادل کرنٹ کی فریکوئنسی کو کم کرتے ہیں اور کرنٹ کو ڈائریکٹ کرنٹ تک کم کرتے ہیں، تو سرکٹ میں شامل کیپسیٹر کی مزاحمت بتدریج بڑھے گی اور لامحدود حد تک بڑی ہو جائے گی (سرکٹ کو توڑتے ہوئے) جب تک کہ یہ ظاہر نہ ہو۔ مسلسل موجودہ سرکٹ.

لہذا، جیسے جیسے تعدد بڑھتا ہے، متبادل کرنٹ کے لیے کپیسیٹر کی مزاحمت کم ہوتی جاتی ہے۔

جس طرح کسی کنڈلی کی متبادل کرنٹ کے خلاف مزاحمت کو انڈکٹیو کہا جاتا ہے، اسی طرح کپیسیٹر کی مزاحمت کو capacitive کہا جاتا ہے۔

لہذا، capacitive مزاحمت زیادہ ہے، سرکٹ کی کم صلاحیت اور کرنٹ کی فریکوئنسی جو اسے فیڈ کرتی ہے۔

Capacitive resistance کو Xc کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے اور اسے ohms میں ماپا جاتا ہے۔

کرنٹ کی فریکوئنسی اور سرکٹ کی گنجائش پر کیپسیٹو ریزسٹنس کا انحصار فارمولہ Xc = 1 /ωC سے طے ہوتا ہے، جہاں ω ایک سرکلر فریکوئنسی ہے جو 2πe کی پیداوار کے برابر ہے، C میں سرکٹ کی گنجائش ہے۔ فراڈس

Capacitive resistance، inductive resistance کی طرح، ایک رد عمل کی نوعیت رکھتا ہے، کیونکہ capacitor موجودہ ماخذ کی توانائی استعمال نہیں کرتا ہے۔

فارمولا اوہ کے قانون کیپسیٹو سرکٹ کے لیے اس کی شکل I = U/Xc ہے، جہاں I اور U — کرنٹ اور وولٹیج کی موثر قدریں؛ Xc سرکٹ کی capacitive resistance ہے۔

کم تعدد والے دھاروں کے خلاف اعلی مزاحمت فراہم کرنے اور اعلی تعدد والے دھاروں کو آسانی سے گزرنے کے لیے کیپسیٹرز کی خاصیت مواصلاتی آلات کے سرکٹس میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہے۔

کیپسیٹرز کی مدد سے، مثال کے طور پر، سرکٹس کے آپریشن کے لیے ضروری، ہائی فریکوئینسی کرنٹ سے مستقل کرنٹ اور کم فریکوئینسی کرنٹ کو الگ کرنا حاصل کیا جاتا ہے۔

اگر سرکٹ کے اعلی تعدد والے حصے میں کم فریکوئنسی کرنٹ کا راستہ روکنا ضروری ہو تو، سیریز میں ایک چھوٹا کپیسیٹر جڑا ہوا ہے۔ یہ کم فریکوئنسی کرنٹ کے خلاف زبردست مزاحمت پیش کرتا ہے اور ساتھ ہی ساتھ ہائی فریکوئنسی کرنٹ کو آسانی سے گزر جاتا ہے۔

اگر ہائی فریکوئنسی کرنٹ کو روکنا ضروری ہو، مثال کے طور پر، ریڈیو سٹیشن کے پاور سرکٹ میں، تو بڑی صلاحیت کا ایک کپیسیٹر استعمال کیا جاتا ہے، جو موجودہ ماخذ کے متوازی طور پر جڑا ہوا ہے۔ اس صورت میں، ہائی فریکوئنسی کرنٹ ریڈیو سٹیشن کے پاور سپلائی سرکٹ کو نظرانداز کرتے ہوئے کیپسیٹر سے گزرتا ہے۔

AC سرکٹ میں فعال مزاحمت اور کپیسیٹر

عملی طور پر، معاملات اکثر اس وقت دیکھے جاتے ہیں جب ایک کپیسیٹینس کے ساتھ سیریز سرکٹ میں ہو۔ فعال مزاحمت شامل ہے. اس معاملے میں سرکٹ کی کل مزاحمت کا تعین فارمولے سے ہوتا ہے۔

لہٰذا، ایک سرکٹ کی کل مزاحمت جس میں فعال اور capacitive AC ریزسٹنس ہوتا ہے، اس سرکٹ کے فعال اور capacitive resistance کے مربعوں کے مجموعہ کے مربع جڑ کے برابر ہوتا ہے۔

اوہم کا قانون اس I = U/Z سرکٹ کے لیے بھی درست رہتا ہے۔

انجیر میں۔ 3 کیپسیٹیو اور فعال مزاحمت پر مشتمل سرکٹ میں کرنٹ اور وولٹیج کے درمیان فیز کے تعلق کو نمایاں کرنے والے منحنی خطوط کو ظاہر کرتا ہے۔

چاول۔ 3. ایک کپیسیٹر اور ایک فعال مزاحمت کے ساتھ ایک سرکٹ میں کرنٹ، وولٹیج اور پاور

جیسا کہ اعداد و شمار سے دیکھا جا سکتا ہے، اس معاملے میں کرنٹ وولٹیج کو ایک چوتھائی مدت سے نہیں بلکہ اس سے کم بڑھاتا ہے، کیونکہ فعال مزاحمت سرکٹ کی خالصتاً اہلیت (رد عمل) نوعیت کی خلاف ورزی کرتی ہے، جیسا کہ کم ہونے والے مرحلے سے ظاہر ہوتا ہے۔ شفٹ اب سرکٹ ٹرمینلز پر وولٹیج کو دو اجزاء کے مجموعے کے طور پر بیان کیا گیا ہے: وولٹیج ٹائیو کا ری ایکٹو جزو، سرکٹ کی کیپسیٹو ریزسٹنس اور وولٹیج کے فعال جزو کو اپنی فعال مزاحمت پر قابو پا لے گا۔

سرکٹ کی فعال مزاحمت جتنی زیادہ ہوگی، کرنٹ اور وولٹیج کے درمیان فیز شفٹ اتنا ہی کم ہوگا۔

دورانیے کے دوران دو بار سرکٹ میں بجلی کی تبدیلی کے منحنی خطوط (تصویر 3 دیکھیں) نے ایک منفی علامت حاصل کی، جو کہ جیسا کہ ہم پہلے ہی جانتے ہیں، سرکٹ کی رد عمل کا نتیجہ ہے۔ سرکٹ جتنا کم ری ایکٹیو ہوگا، کرنٹ اور وولٹیج کے درمیان فیز شفٹ اتنا ہی کم ہوگا، اور سرکٹ میں استعمال ہونے والی کرنٹ سورس پاور۔

یہ بھی پڑھیں: وولٹیج گونج