متبادل کرنٹ کے بنیادی پیرامیٹرز: مدت، تعدد، مرحلہ، طول و عرض، ہارمونک دولن

الٹرنیٹنگ کرنٹ ایک برقی کرنٹ ہے جس کی سمت اور طاقت وقتاً فوقتاً تبدیل ہوتی رہتی ہے۔ چونکہ عام طور پر الٹرنیٹنگ کرنٹ کی طاقت سائنوسائیڈل قانون کے مطابق مختلف ہوتی ہے، اس لیے الٹرنیٹنگ کرنٹ وولٹیج اور کرنٹ میں سائنوسائیڈل اتار چڑھاو ہے۔

لہذا، ہر وہ چیز جو سائنوسائیڈل برقی دوغلوں پر لاگو ہوتی ہے متبادل کرنٹ پر لاگو ہوتی ہے۔ Sinusoidal oscillations وہ oscillations ہیں جن میں oscillating value sine Law کے مطابق تبدیل ہوتی ہے۔ اس مضمون میں ہم AC پیرامیٹرز کے بارے میں بات کریں گے۔

EMF میں تبدیلی اور اس طرح کے ذریعہ سے منسلک لکیری بوجھ کے کرنٹ میں تبدیلی سائنوسائیڈل قانون کی پیروی کرے گی۔ اس صورت میں، متبادل EMFs، متبادل وولٹیجز اور کرنٹ کو ان کے اہم چار پیرامیٹرز سے نمایاں کیا جا سکتا ہے:

• مدت

• تعدد؛

• طول و عرض؛

• مؤثر قدر.

اضافی پیرامیٹرز بھی ہیں:

• کونیی تعدد؛

• مرحلہ؛

• فوری قیمت.

اگلا، ہم ان تمام پیرامیٹرز کو الگ الگ اور ایک ساتھ دیکھیں گے۔

مدت T.

دورانیہ - ایک ایسے نظام کے لیے جو وقت لیتا ہے جو تمام درمیانی حالتوں سے گزرنے اور دوبارہ اپنی ابتدائی حالت میں واپس آنے میں لیتا ہے۔

متبادل کرنٹ کا دورانیہ T وقت کا وقفہ ہے جس کے دوران کرنٹ یا وولٹیج تبدیلیوں کا ایک مکمل چکر بناتا ہے۔

چونکہ الٹرنٹنگ کرنٹ کا ماخذ ایک جنریٹر ہے، اس لیے مدت کا تعلق اس کے روٹر کی گردش کی رفتار سے ہے، اور جنریٹر کے وائنڈنگ یا روٹر کی گردش کی رفتار جتنی زیادہ ہوگی، پیدا ہونے والے متبادل EMF کی مدت اتنی ہی کم ہوگی اور، اس کے مطابق، بوجھ کا متبادل کرنٹ، یہ پتہ چلتا ہے۔

مدت کو سیکنڈز، ملی سیکنڈز، مائیکرو سیکنڈز، نینو سیکنڈز میں ماپا جاتا ہے، اس خاص صورتحال پر منحصر ہے جس میں اس کرنٹ کو سمجھا جاتا ہے۔ مندرجہ بالا اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ کس طرح وولٹیج U وقت کے ساتھ تبدیل ہوتا ہے جب کہ ایک مستقل خصوصیت کی مدت T ہوتی ہے۔

تعدد f

فریکوئنسی f مدت کا متواتر ہے اور عددی طور پر 1 سیکنڈ میں موجودہ یا EMF تبدیلی کے ادوار کی تعداد کے برابر ہے۔ یعنی f = 1 / T. فریکوئنسی کی پیمائش کی اکائی ہرٹز (Hz) ہے، جسے جرمن ماہر طبیعیات ہینرک ہرٹز کے نام پر رکھا گیا ہے، جس نے 19ویں صدی میں برقی حرکیات کی ترقی میں اہم کردار ادا کیا۔ مدت جتنی کم ہوگی، EMF یا موجودہ تبدیلی کی فریکوئنسی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔

آج روس میں، برقی نیٹ ورکس میں متبادل کرنٹ کی معیاری تعدد 50 ہرٹز ہے، یعنی نیٹ ورک وولٹیج کے 50 اتار چڑھاو 1 سیکنڈ میں ظاہر ہوتے ہیں۔

برقی حرکیات کے دیگر شعبوں میں، اعلیٰ تعدد کا استعمال کیا جاتا ہے، مثال کے طور پر جدید انورٹرز میں 20 kHz اور اس سے زیادہ، اور الیکٹرو ڈائنامکس کے تنگ علاقوں میں کئی MHz تک۔ مندرجہ بالا اعداد و شمار میں آپ دیکھ سکتے ہیں کہ ایک سیکنڈ میں 50 مکمل دوغلے ہیں، ہر ایک 0.02 سیکنڈ اور 1/0.02 = 50۔

وقت کے ساتھ ساتھ سائنوسائیڈل الٹرنیٹنگ کرنٹ میں ہونے والی تبدیلیوں کے گراف سے یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ مختلف تعدد کے کرنٹ ایک ہی وقت کے وقفے میں مختلف ادوار پر مشتمل ہوتے ہیں۔

کونیی فریکوئنسی

کونیی فریکوئنسی - 2pi سیکنڈ میں بننے والی دوغلوں کی تعداد۔

ایک مدت میں، سائنوسائیڈل EMF یا سائنوسائیڈل کرنٹ کا مرحلہ 2pi ریڈینز یا 360 ° سے تبدیل ہوتا ہے، اس لیے متبادل سائنوسائیڈل کرنٹ کی کونیی فریکوئنسی برابر ہوتی ہے:

2pi سیکنڈ میں دوغلوں کی تعداد کا استعمال کریں (1 سیکنڈ میں نہیں۔) یہ آسان ہے کیونکہ فارمولوں میں ہارمونک دوغلوں کے دوران وولٹیج اور کرنٹ کی تبدیلی کے قانون کو ظاہر کرتے ہیں، متبادل کرنٹ کی دلکش یا کیپسیٹو مزاحمت کا اظہار کرتے ہیں، اور بہت سے میں دوسری صورتوں میں دوغلی فریکوئنسی n ضرب 2pi کے ساتھ مل کر ظاہر ہوتی ہے۔

مرحلہ

مرحلہ - حالت، متواتر عمل کا مرحلہ۔ sinusoidal oscillations کے معاملے میں اصطلاح کا مرحلہ زیادہ واضح معنی رکھتا ہے۔ عملی طور پر، یہ عام طور پر وہ مرحلہ نہیں ہوتا جو کوئی کردار ادا کرتا ہے، بلکہ کسی بھی دو متواتر عمل کے درمیان فیز شفٹ ہوتا ہے۔

اس صورت میں، اصطلاح "فیز" کو عمل کی نشوونما کے ایک مرحلے کے طور پر سمجھا جاتا ہے، اور اس صورت میں، متبادل کرنٹ اور سائنوسائیڈل وولٹیجز کے سلسلے میں، فیز کو ایک خاص لمحے میں الٹرنیٹنگ کرنٹ کی حالت کہا جاتا ہے۔ وقت

اعداد و شمار ظاہر کرتے ہیں: فیز میں وولٹیج U1 اور موجودہ I1 کا اتفاق، اینٹی فیز میں وولٹیج U1 اور U2، نیز موجودہ I1 اور وولٹیج U2 کے درمیان فیز شفٹ۔ فیز شفٹ کو ریڈینز میں، ایک مدت کے کچھ حصوں، ڈگریوں میں ماپا جاتا ہے۔

بھی دیکھو: فیز، فیز اینگل اور فیز شفٹ کیا ہے؟

طول و عرض ام اور ام

sinusoidal alternating current یا sinusoidal alternating EMF کی شدت کی بات کرتے ہوئے، EMF یا کرنٹ کی سب سے زیادہ قدر کو طول و عرض یا طول و عرض (زیادہ سے زیادہ) قدر کہا جاتا ہے۔

طول و عرض - ہارمونک oscillations کو انجام دینے والی مقدار کی سب سے بڑی قدر (مثال کے طور پر، متبادل کرنٹ میں موجودہ طاقت کی زیادہ سے زیادہ قدر، توازن کی پوزیشن سے دوغلے پنڈولم کا انحراف)، کسی خاص قدر سے دوغلی مقدار کا سب سے بڑا انحراف، مشروط طور پر ابتدائی صفر کے طور پر قبول کیا گیا۔

سختی سے بولیں تو، طول و عرض کی اصطلاح سے مراد صرف سائنوسائیڈل دوغلے ہیں، لیکن یہ عام طور پر (بالکل صحیح طور پر نہیں) مندرجہ بالا معنوں میں تمام دوغلوں پر لاگو ہوتا ہے۔

اگر ہم ایک الٹرنیٹر کے بارے میں بات کرتے ہیں، تو اس کے ٹرمینلز کا EMF فی دورانیے میں دو بار ایک طول و عرض کی قدر تک پہنچ جاتا ہے، جن میں سے پہلا + Em ہے، دوسرا Em ہے، بالترتیب، مثبت اور منفی نصف سائیکلوں کے دوران۔ موجودہ I اسی طرح کا برتاؤ کرتا ہے اور اسی کے مطابق I کی طرف سے اشارہ کیا جاتا ہے۔

ہارمونک کمپن - وہ دوغلے جن میں ایک دوغلی مقدار، جیسے کہ برقی سرکٹ میں وولٹیج، ہارمونک سائنوسائیڈل یا کوزائن قانون کے مطابق وقت کے ساتھ تبدیل ہوتی ہے۔ گرافک طور پر سائنوسائیڈل وکر کے ذریعہ نمائندگی کی جاتی ہے۔

حقیقی عمل صرف ہارمونک دولن کا تخمینہ لگا سکتے ہیں۔ تاہم، اگر دوغلے عمل کی سب سے زیادہ خصوصیت کی عکاسی کرتے ہیں، تو اس طرح کے عمل کو ہارمونک سمجھا جاتا ہے، جو بہت سے جسمانی اور تکنیکی مسائل کے حل میں بہت زیادہ سہولت فراہم کرتا ہے۔

ہارمونک دولن کے قریب حرکتیں مختلف نظاموں میں ہوتی ہیں: مکینیکل (پینڈولم کی دوغلی)، صوتی (ایک آرگن پائپ میں ہوا کے کالم کی دوغلی)، برقی مقناطیسی (LC سرکٹ میں دولن) وغیرہ۔oscillations کا نظریہ ان مظاہر کو، طبعی نوعیت میں مختلف، ایک متحد نقطہ نظر سے سمجھتا ہے اور ان کی مشترکہ خصوصیات کا تعین کرتا ہے۔

اس ویکٹر کے اوپر کھڑے محور کے بارے میں مسلسل زاویہ رفتار پر گھومنے والے ویکٹر کا استعمال کرتے ہوئے گرافی طور پر ہارمونک دولن کی نمائندگی کرنا اور اس کی اصل سے گزرنا آسان ہے۔ ویکٹر کی گردش کی کونیی رفتار ہارمونک دولن کی سرکلر فریکوئنسی کے مساوی ہے۔

ہارمونک وائبریشن کا ویکٹر ڈایاگرام

کسی بھی شکل کے متواتر عمل کو مختلف تعدد، طول و عرض اور مراحل کے ساتھ سادہ ہارمونک دولن کی ایک لامحدود سیریز میں تحلیل کیا جا سکتا ہے۔

ہم آہنگ - ایک ہارمونک وائبریشن جس کی فریکوئنسی کسی دوسرے کمپن کی فریکوئنسی سے پوری تعداد میں زیادہ ہے، جسے بنیادی ٹون کہتے ہیں۔ ہارمونک کی تعداد بتاتی ہے کہ اس کی فریکوئنسی بنیادی ٹون کی فریکوئنسی سے کتنی بار زیادہ ہے (مثال کے طور پر، تیسرا ہارمونک ایک ہارمونک کمپن ہے جس کی فریکوئنسی بنیادی ٹون کی فریکوئنسی سے تین گنا زیادہ ہے)۔

کوئی بھی متواتر لیکن ہارمونک نہیں (یعنی سائنوسائیڈل سے شکل میں مختلف) دولن کو ہارمونک دولن کے مجموعے کے طور پر پیش کیا جا سکتا ہے — بنیادی ٹون اور متعدد ہارمونکس۔ جتنا زیادہ سمجھا جانے والا دولن سائنوسائیڈل سے شکل میں مختلف ہوتا ہے، اس میں اتنی ہی زیادہ ہارمونکس ہوتی ہے۔

u اور i کی فوری قدر

وقت کے ایک خاص لمحے پر EMF یا کرنٹ کی قدر کو فوری قدر کہا جاتا ہے، ان کو چھوٹے حروف u اور i سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ لیکن چونکہ یہ قدریں ہر وقت بدلتی رہتی ہیں، اس لیے ان سے AC کرنٹ اور EMF کا اندازہ لگانا تکلیف دہ ہے۔

I، E اور U کی RMS قدریں

کارآمد کام انجام دینے کے لیے متبادل کرنٹ کی صلاحیت، جیسے کہ موٹر کے روٹر کو میکانکی طور پر موڑنا یا حرارتی ڈیوائس پر حرارت پیدا کرنا، آسانی سے emfs اور کرنٹ کی موثر قدروں سے اندازہ لگایا جاتا ہے۔

تو، مؤثر موجودہ قیمت ایسے ڈائریکٹ کرنٹ کی قدر کہلاتی ہے جو زیر غور الٹرنٹنگ کرنٹ کے ایک دورانیے کے دوران کنڈکٹر سے گزرتے وقت وہی مکینیکل کام یا اتنی ہی حرارت پیدا کرتی ہے جو اس الٹرنیٹنگ کرنٹ کی ہوتی ہے۔

وولٹیجز، emfs اور کرنٹ کی RMS قدریں بڑے حروف I، E اور U سے ظاہر ہوتی ہیں۔ سائنوسائیڈل الٹرنیٹنگ کرنٹ اور سائنوسائیڈل الٹرنیٹنگ وولٹیج کے لیے، موثر قدریں یہ ہیں:

برقی نیٹ ورکس کو بیان کرنے کے لیے، کرنٹ اور وولٹیج کی موثر قدر کا استعمال کرنا آسان ہے۔ مثال کے طور پر، 220-240 وولٹ کی قدر جدید گھریلو ساکٹ میں وولٹیج کی مؤثر قدر ہے، اور طول و عرض بہت زیادہ ہے — 311 سے 339 وولٹ تک۔

کرنٹ کے ساتھ بھی ایسا ہی ہے، مثال کے طور پر جب وہ کہتے ہیں کہ گھریلو حرارتی آلہ سے 8 ایمپیئر کا کرنٹ بہتا ہے، تو اس کا مطلب ہے ایک موثر قدر، جبکہ طول و عرض 11.3 ایمپیئر ہے۔

کسی نہ کسی طریقے سے، برقی تنصیبات میں مکینیکل کام اور برقی توانائی وولٹیجز اور کرنٹ کی موثر قدروں کے متناسب ہیں۔ ماپنے والے آلات کا ایک اہم حصہ وولٹیجز اور کرنٹ کی بالکل موثر اقدار کو ظاہر کرتا ہے۔