برقی سرکٹس میں اہلیت اور انڈکٹنس
برقی سرکٹس کے لحاظ سے، capacitance اور inductance بہت اہم ہیں، بالکل اسی طرح جیسے کہ مزاحمت بھی اہم ہے۔ لیکن اگر ہم فعال مزاحمت کے بارے میں بات کرتے ہیں، تو ہمارا مطلب صرف برقی توانائی کی حرارت میں ناقابل واپسی تبدیلی ہے، پھر انڈکٹنس اور کیپیسیٹینس کا تعلق برقی توانائی کے جمع اور تبدیلی کے عمل سے ہے، اس لیے یہ الیکٹریکل انجینئرنگ کے لیے بہت سے مفید عملی مواقع کھولتے ہیں۔
جب کرنٹ سرکٹ سے گزرتا ہے تو چارج شدہ ذرات زیادہ برقی صلاحیت والی جگہ سے کم صلاحیت والی جگہ پر منتقل ہوتے ہیں۔
ہم کہتے ہیں کہ کرنٹ ایک فعال مزاحمت سے گزرتا ہے، جیسے کہ لیمپ کا ٹنگسٹن فلامنٹ۔ چونکہ چارج شدہ ذرات ٹنگسٹن کے ذریعے براہ راست حرکت کرتے ہیں، اس کرنٹ کی توانائی دھات کے کرسٹل جالی کے نوڈس کے ساتھ کرنٹ کیریئرز کے بار بار ٹکرانے کی وجہ سے مسلسل منتشر ہوتی رہتی ہے۔
یہاں ایک تشبیہ دی جا سکتی ہے۔چٹان ایک جنگل والے پہاڑ کی چوٹی پر پڑا تھا (زیادہ صلاحیت کے ایک نقطہ پر)، لیکن پھر اسے اوپر سے دھکیل دیا گیا اور جنگل کے ذریعے، جھاڑیوں (مزاحمت) کے ذریعے نیچے کی زمین (کم صلاحیت کی سطح تک) میں لپیٹ دیا گیا۔ وغیرہ
پودوں کے ساتھ ٹکرانے سے، ایک پتھر منظم طریقے سے اپنی توانائی کھو دیتا ہے، ان کے ساتھ تصادم کے لمحات میں اسے جھاڑیوں اور درختوں میں منتقل کر دیتا ہے (اسی طرح، حرارت فعال مزاحمت کے ساتھ ختم ہو جاتی ہے)، اس لیے اس کی رفتار (موجودہ قدر) محدود ہے، اور وہاں مناسب طریقے سے تیز کرنے کا وقت نہیں ہے۔
ہماری مشابہت میں، پتھر ایک برقی رو ہے، چارج شدہ ذرات کو حرکت دیتا ہے، اور اس کے راستے میں پودے ایک موصل کی فعال مزاحمت ہیں۔ اونچائی کا فرق - برقی صلاحیتوں میں فرق۔
صلاحیت
اہلیت، فعال مزاحمت کے برعکس، ایک جامد برقی میدان کی شکل میں برقی توانائی کو جمع کرنے کی سرکٹ کی صلاحیت کو نمایاں کرتی ہے۔
ایک براہ راست کرنٹ پہلے کی طرح ایک کیپیسیٹینس والے سرکٹ کے ذریعے اس وقت تک جاری نہیں رہ سکتا جب تک کہ اس کیپیسیٹینس کو مکمل طور پر بھر نہ دیا جائے۔ صرف اس صورت میں جب صلاحیت بھر جائے گی چارج کیریئرز ممکنہ فرق اور سرکٹ کی فعال مزاحمت سے طے شدہ اپنی سابقہ رفتار پر مزید آگے بڑھ سکیں گے۔
یہاں سمجھنے کے لیے ایک بصری ہائیڈرولک تشبیہ بہتر ہے۔ پانی کا نل پانی کی فراہمی (بجلی کا ذریعہ) سے منسلک ہوتا ہے، نل کھول دیا جاتا ہے، اور پانی ایک خاص دباؤ کے ساتھ باہر نکل کر زمین پر گرتا ہے۔ یہاں کوئی اضافی گنجائش نہیں ہے، پانی کا بہاؤ (موجودہ قدر) مستقل ہے اور پانی کو سست کرنے، یعنی اس کے بہاؤ کی رفتار کو کم کرنے کی کوئی وجہ نہیں ہے۔
لیکن کیا ہوگا اگر آپ ٹونٹی کے نیچے ایک چوڑا بیرل لگاتے ہیں (ہماری مشابہت میں، سرکٹ میں ایک کپیسیٹر، کپیسیٹر شامل کریں)، اس کی چوڑائی واٹر جیٹ کے قطر سے بہت زیادہ ہے۔
اب بیرل بھرا ہوا ہے (کنٹینر کو چارج کیا جاتا ہے، کیپسیٹر کی پلیٹوں پر چارج جمع ہوتا ہے، پلیٹوں کے درمیان برقی میدان مضبوط ہوتا ہے)، لیکن پانی زمین میں نہیں گرتا۔ جب بیرل پانی سے کنارہ تک بھر جائے گا (کیپسیٹر کو چارج کیا جائے گا)، تب ہی پانی بیرل کے سروں سے زمین کی طرف بہنے کی اسی شرح سے بہنا شروع ہوگا۔ یہ کیپسیٹر یا کنڈینسر کا کردار ہے۔
اگر چاہیں تو بیرل کو الٹ دیا جا سکتا ہے، مختصراً اکیلے ٹونٹی سے کئی گنا زیادہ دباؤ پیدا کرتا ہے (جلدی سے کنڈینسر نکالیں)، لیکن نل سے لیے گئے پانی کی مقدار میں اضافہ نہیں ہوگا۔
بیرل کو اٹھانے اور پھر الٹ کر (ایک طویل عرصے تک کیپسیٹر کو چارج اور جلدی سے خارج کر کے)، ہم پانی کی کھپت (برقی چارج، برقی توانائی) کے موڈ کو تبدیل کر سکتے ہیں۔ چونکہ بیرل آہستہ آہستہ پانی سے بھرا ہوا ہے اور کچھ دیر بعد اس کے کنارے تک پہنچ جائے گا، اس لیے کہا جاتا ہے کہ جب کنٹینر بھر جاتا ہے تو کرنٹ وولٹیج کو لے جاتا ہے (ہماری تشبیہ میں، وولٹیج وہ اونچائی ہے جس پر ٹونٹی کا کنارہ ہوتا ہے۔ ٹہنی واقع ہے)۔
انڈکٹنس
انڈکٹنس، اہلیت کے برعکس، برقی توانائی کو جامد میں نہیں بلکہ حرکی شکل میں ذخیرہ کرتا ہے۔
جب کرنٹ انڈکٹر کے کنڈلی سے گزرتا ہے تو اس میں چارج جمع نہیں ہوتا جیسا کہ کیپسیٹر میں ہوتا ہے، یہ سرکٹ کے ساتھ ساتھ حرکت کرتا رہتا ہے، لیکن کنڈلی کے ارد گرد کرنٹ سے وابستہ مقناطیسی میدان مضبوط ہوتا ہے، جس کا انڈکشن ہوتا ہے۔ کرنٹ کی شدت کے متناسب۔
جب کوائل پر برقی وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے، تو کوائل میں کرنٹ آہستہ آہستہ بنتا ہے، مقناطیسی میدان توانائی کو فوری طور پر نہیں بلکہ بتدریج ذخیرہ کرتا ہے، اور یہ عمل چارج کیریئرز کی سرعت کو روکتا ہے۔ لہذا، انڈکٹنس میں، کرنٹ کو وولٹیج میں وقفہ کہا جاتا ہے۔ تاہم، بالآخر، کرنٹ اس قدر تک پہنچ جاتا ہے کہ یہ صرف اس سرکٹ کی فعال مزاحمت سے محدود ہوتا ہے جس میں یہ کنڈلی منسلک ہے۔
اگر ڈی سی کوائل کسی وقت سرکٹ سے اچانک منقطع ہو جائے تو کرنٹ فوری طور پر بند نہیں ہو سکے گا، لیکن تیزی سے سست ہونا شروع ہو جائے گا اور کوائل کے ٹرمینلز میں ممکنہ فرق ظاہر ہو گا، جتنی تیزی سے کرنٹ بند ہو جائے گا، یعنی اس کرنٹ کا مقناطیسی میدان تیزی سے غائب ہو جاتا ہے...
ایک ہائیڈرولک تشبیہ یہاں مناسب ہے۔ ایک پانی کے ٹونٹی کا تصور کریں جس کی ٹونٹی پر انتہائی لچکدار اور نرم ربڑ کی گیند ہو۔
گیند کے نیچے ایک ٹیوب ہے جو گیند سے زمین تک پانی کے دباؤ کو محدود کرتی ہے۔ اگر پانی کا نل کھلا ہے، تو گیند کافی مضبوطی سے پھولے گی اور پانی ایک پتلی ندی میں ٹیوب کے ذریعے بہے گا، لیکن تیز رفتاری سے، یہ چھینٹے کے ساتھ زمین میں ٹکرا جائے گا۔
پانی کی کھپت میں کوئی تبدیلی نہیں ہے۔ کرنٹ ایک بڑے انڈکٹنس سے گزرتا ہے، جبکہ مقناطیسی میدان میں توانائی کا ذخیرہ بڑا ہوتا ہے (غبارہ پانی سے فلایا جاتا ہے)۔ جب پانی نل سے بہنا شروع ہوتا ہے تو گیند پھول جاتی ہے، اسی طرح جب کرنٹ بڑھنا شروع ہوتا ہے تو انڈکٹنس مقناطیسی میدان میں توانائی کو ذخیرہ کرتا ہے۔
اگر اب ہم ٹونٹی سے گیند کو بند کر دیں، اسے اس طرف سے آن کریں جہاں سے یہ ٹونٹی سے جڑی تھی، اور اسے الٹ دیں، تو پائپ سے پانی نل کی اونچائی سے کہیں زیادہ اونچائی تک پہنچ سکتا ہے، کیونکہ فلائی ہوئی گیند میں پانی دباؤ میں ہے۔انڈکٹرز کو اسی طرح استعمال کیا جاتا ہے۔ بوسٹ پلس کنورٹرز میں.