وولٹیج گونج

اگر AC سرکٹ سیریز میں جڑا ہوا ہے۔ انڈکٹر اور capacitor، پھر وہ اپنے طریقے سے سرکٹ کو کھلانے والے جنریٹر اور کرنٹ اور وولٹیج کے درمیان فیز کنکشن کو متاثر کرتے ہیں۔

ایک انڈکٹر ایک فیز شفٹ متعارف کرواتا ہے جہاں کرنٹ وولٹیج کو مدت کے ایک چوتھائی تک پیچھے چھوڑ دیتا ہے، جبکہ ایک کپیسیٹر، اس کے برعکس، سرکٹ میں وولٹیج کو ایک چوتھائی مدت تک کرنٹ لیگ کرتا ہے۔ اس طرح، ایک سرکٹ میں کرنٹ اور وولٹیج کے درمیان فیز شفٹ پر آنے والی مزاحمت کا اثر capacitive resistance کے اثر کے برعکس ہوتا ہے۔

یہ اس حقیقت کی طرف جاتا ہے کہ سرکٹ میں کرنٹ اور وولٹیج کے درمیان کل فیز شفٹ انڈکٹیو اور کیپسیٹو ریزسٹنس ویلیوز کے تناسب پر منحصر ہے۔

اگر سرکٹ کی capacitive resistance کی قدر inductive سے زیادہ ہے، تو سرکٹ فطرت میں capacitive ہے، یعنی وولٹیج فیز میں کرنٹ سے پیچھے رہ جاتا ہے۔ اگر، اس کے برعکس، سرکٹ کی آمادہ مزاحمت capacitive سے زیادہ ہے، تو وولٹیج کرنٹ کی قیادت کرتا ہے اور اس لیے سرکٹ انڈکٹیو ہے۔

ہم جس سرکٹ پر غور کر رہے ہیں اس کا کل ری ایکٹنس Xtot کوائل XL کی انڈکٹیو ریزسٹنس اور Capacitor XC کی capacitive resistance کو شامل کر کے طے کیا جاتا ہے۔

لیکن چونکہ سرکٹ میں ان مزاحمتوں کا عمل مخالف ہے، اس لیے ان میں سے ایک، یعنی Xc، کو مائنس کا نشان دیا جاتا ہے، اور کل رد عمل کا تعین فارمولے سے ہوتا ہے:

اس سرکٹ پر لگائیں۔ اوہ کے قانون، ہم حاصل:

اس فارمولے کو اس طرح تبدیل کیا جا سکتا ہے:

نتیجے میں آنے والی مساوات میں، AzxL — سرکٹ کے کل وولٹیج کے جزو کی مؤثر قدر، جو سرکٹ کی دلکش مزاحمت پر قابو پا لے گی، اور AzNSC — سرکٹ کے کل وولٹیج کے جزو کی مؤثر قدر، جو capacitive مزاحمت پر قابو پانے.

اس طرح، ایک کنڈلی اور ایک کپیسیٹر کے سلسلہ وار کنکشن پر مشتمل سرکٹ کے کل وولٹیج کو دو اصطلاحات پر مشتمل سمجھا جا سکتا ہے، جن کی قدروں کا انحصار انڈکٹیو اور کیپسیٹو مزاحمت کی قدروں پر ہوتا ہے۔ سرکٹ

ہمیں یقین ہے کہ اس طرح کے سرکٹ میں کوئی فعال مزاحمت نہیں ہے۔ تاہم، ایسی صورتوں میں جہاں سرکٹ کی فعال مزاحمت اتنی چھوٹی نہیں ہے کہ نہ ہونے کے برابر ہو، سرکٹ کی کل مزاحمت کا تعین درج ذیل فارمولے سے کیا جاتا ہے:

جہاں R سرکٹ کی کل فعال مزاحمت ہے، XL -NSC — اس کا کل رد عمل۔ اوہم کے قانون کے فارمولے کی طرف بڑھتے ہوئے، ہمیں لکھنے کا حق ہے:

AC وولٹیج کی گونج

سیریز میں جڑے انڈکٹیو اور کیپسیٹیو ریزسٹنسز AC سرکٹ میں کرنٹ اور وولٹیج کے درمیان کم فیز شفٹ کا سبب بنتے ہیں اگر انہیں سرکٹ میں الگ سے شامل کیا گیا ہو۔

دوسرے لفظوں میں، سرکٹ میں مختلف نوعیت کے ان دو رد عمل کے بیک وقت عمل سے، فیز شفٹ کا معاوضہ (باہمی تباہی) ہوتا ہے۔

مکمل معاوضہ، یعنی۔ اس طرح کے سرکٹ میں کرنٹ اور وولٹیج کے درمیان فیز شفٹ کا مکمل خاتمہ اس وقت ہو گا جب انڈکٹیو ریزسٹنس سرکٹ کی کپیسیٹیو ریزسٹنس کے برابر ہو، یعنی جب XL = XC یا، جو ایک جیسا ہو، جب ωL = 1 / ωC ہو۔

اس صورت میں، سرکٹ خالص طور پر فعال مزاحمت کے طور پر برتاؤ کرے گا، یعنی، گویا اس میں نہ کوئی کنڈلی ہے اور نہ ہی کیپسیٹر۔ اس مزاحمت کی قدر کا تعین کنڈلی اور کنیکٹنگ تاروں کی فعال مزاحمت کے مجموعے سے ہوتا ہے۔ جس پر موثر کرنٹ سرکٹ میں سب سے بڑا ہوگا اور اس کا تعین اوہم کے قانون کے فارمولے I = U/R سے ہوتا ہے جہاں Z کو اب R سے بدل دیا جاتا ہے۔

ایک ہی وقت میں، کوائل UL = AzxL اور Capacitor Uc = AzNSCC پر کام کرنے والے وولٹیجز برابر ہوں گے اور ممکن حد تک بڑے ہوں گے۔ سرکٹ کی کم فعال مزاحمت کے ساتھ، یہ وولٹیج کئی بار سرکٹ ٹرمینلز کے کل وولٹیج U سے زیادہ ہو سکتے ہیں۔ اس دلچسپ رجحان کو الیکٹریکل انجینئرنگ میں وولٹیج گونج کہا جاتا ہے۔

انجیر میں۔ 1 سرکٹ میں گونج وولٹیج پر وولٹیجز، کرنٹ اور پاور کے منحنی خطوط کو ظاہر کرتا ہے۔

وولٹیج کی گونج پر وولٹیج کرنٹ اور پاور کا گراف

یہ ذہن میں رکھنا چاہیے کہ مزاحمت XL اور C متغیرات ہیں جو کرنٹ کی فریکوئنسی پر منحصر ہیں اور یہ کم از کم اس کی فریکوئنسی کو تھوڑا سا تبدیل کرنے کے قابل ہے، مثال کے طور پر، اسے بڑھانے سے XL = ωL بڑھ جائے گا، اور XSC = = 1 / ωC کم ہو جائے گا اور اس طرح سرکٹ میں وولٹیج کی گونج فوری طور پر خراب ہو جائے گی، جبکہ فعال مزاحمت کے ساتھ ساتھ، سرکٹ میں رد عمل ظاہر ہو گا۔ ایسا ہی ہوگا اگر آپ سرکٹ کی انڈکٹنس یا کیپیسیٹینس کی قدر کو تبدیل کرتے ہیں۔

وولٹیج کی گونج کے ساتھ، موجودہ ماخذ کی طاقت صرف سرکٹ کی فعال مزاحمت پر قابو پانے کے لیے خرچ کی جائے گی، یعنی تاروں کو گرم کرنے کے لیے۔

درحقیقت، سنگل انڈکٹو کوائل والے سرکٹ میں، توانائی کے اتار چڑھاؤ واقع ہوتے ہیں، یعنی جنریٹر سے توانائی کی متواتر منتقلی مقناطیسی میدان کنڈلی کیپسیٹر والے سرکٹ میں، ایک ہی چیز ہوتی ہے، لیکن کیپسیٹر کے برقی میدان کی توانائی کی وجہ سے۔ وولٹیج گونج (ХL = XС) پر ایک کپیسیٹر اور ایک انڈکٹر والے سرکٹ میں، ایک بار سرکٹ کے ذریعے ذخیرہ ہونے والی توانائی، وقتاً فوقتاً کوائل سے کیپسیٹر تک جاتی ہے اور اس کے برعکس، اور صرف توانائی کی کھپت کی فعال مزاحمت پر قابو پانے کے لیے ضروری ہوتی ہے۔ سرکٹ کرنٹ کے منبع کے حصے پر آتا ہے۔ لہذا، توانائی کا تبادلہ کپیسیٹر اور کنڈلی کے درمیان تقریباً جنریٹر کی شرکت کے بغیر ہوتا ہے۔

کسی کو صرف قدر کے لحاظ سے وولٹیج کی گونج کو توڑنا پڑتا ہے، کس طرح کوائل کے مقناطیسی میدان کی توانائی کیپسیٹر کے برقی فیلڈ کی توانائی کے برابر نہیں ہو جاتی ہے، اور ان شعبوں کے درمیان توانائی کے تبادلے کے عمل میں، توانائی کی زیادتی ہوگی۔ ظاہر ہوتا ہے، جو وقتاً فوقتاً سرکٹ میں ماخذ سے باہر نکلتا ہے، پھر اسے سرکٹ میں واپس کھلاتا ہے۔

یہ رجحان گھڑی کے کام میں ہونے والی چیزوں سے بہت ملتا جلتا ہے۔ گھڑی کا پینڈولم اسپرنگ (یا کلاک واکر میں وزن) کی مدد کے بغیر مسلسل گھوم سکتا ہے اگر یہ رگڑ کی قوتوں کے لیے نہ ہوتا جو اس کی حرکت کو کم کرتی ہیں۔

موسم بہار، صحیح وقت پر اپنی کچھ توانائی پینڈولم میں منتقل کرکے، اسے رگڑ کی قوتوں پر قابو پانے میں مدد کرتا ہے، اس طرح دولن کا تسلسل حاصل ہوتا ہے۔

اسی طرح، برقی سرکٹ میں، جب اس میں گونج ہوتی ہے، تو موجودہ ذریعہ اپنی توانائی صرف سرکٹ کی فعال مزاحمت پر قابو پانے کے لیے خرچ کرتا ہے، اس طرح اس میں دوغلی عمل میں مدد ملتی ہے۔

اس طرح ہم اس نتیجے پر پہنچے ہیں کہ ایک متبادل کرنٹ سرکٹ، جس میں جنریٹر اور ایک سیریز سے منسلک انڈکٹر اور کپیسیٹر ہوتا ہے، بعض شرائط کے تحت XL = XС ایک دوغلی نظام بن جاتا ہے... اس سرکٹ کو ایک دوغلی سرکٹ کا نام دیا گیا تھا۔

مساوات XL = XС سے جنریٹر کی فریکوئنسی کی اقدار کا تعین کرنا ممکن ہے جس پر وولٹیج کی گونج کا واقعہ ہوتا ہے:

سرکٹ کی گنجائش اور انڈکٹنس کا مطلب ہے جہاں وولٹیج کی گونج ہوتی ہے:

اس طرح، ان تینوں میں سے کسی بھی مقدار (eres، L اور C) کو تبدیل کرنے سے، سرکٹ میں وولٹیج کی گونج پیدا ہو سکتی ہے، یعنی سرکٹ کو دوغلی سرکٹ میں تبدیل کرنا۔

وولٹیج گونج کے مفید اطلاق کی ایک مثال: وصول کنندہ کے ان پٹ سرکٹ کو متغیر کیپسیٹر (یا ویریومیٹر) کے ذریعے اس طرح ایڈجسٹ کیا جاتا ہے کہ اس میں وولٹیج کی گونج پیدا ہو۔ یہ اینٹینا کے ذریعہ بنائے گئے سرکٹ وولٹیج کے مقابلے میں عام ریسیور آپریشن کے لیے درکار کوائل وولٹیج میں بڑا اضافہ حاصل کرتا ہے۔

الیکٹریکل انجینئرنگ میں وولٹیج گونج کے رجحان کے مفید استعمال کے ساتھ ساتھ، اکثر ایسے معاملات ہوتے ہیں جہاں وولٹیج کی گونج نقصان دہ ہوتی ہے۔ وولٹیج کے مقابلے میں سرکٹ کے انفرادی حصوں (کوائل پر یا کپیسیٹر پر) وولٹیج میں بڑا اضافہ۔ جنریٹر کے الگ الگ حصوں اور ماپنے والے آلات کو نقصان پہنچا سکتا ہے۔