دلکش توانائی

انڈکٹر (W) کی توانائی مقناطیسی میدان کی توانائی ہے جو اس کنڈلی کے تار سے بہنے والے برقی کرنٹ I سے پیدا ہوتی ہے۔ کنڈلی کی اہم خصوصیت اس کا انڈکٹنس L ہے، یعنی جب کوئی برقی رو اس کے موصل سے گزرتا ہے تو مقناطیسی میدان بنانے کی صلاحیت۔ ہر کنڈلی کی اپنی انڈکٹنس اور شکل ہوتی ہے، اس لیے ہر کنڈلی کے لیے مقناطیسی میدان شدت اور سمت میں مختلف ہو گا، اگرچہ کرنٹ بالکل یکساں ہو سکتا ہے۔

کسی خاص کنڈلی کی جیومیٹری پر منحصر ہے، اس کے اندر اور اس کے ارد گرد میڈیم کی مقناطیسی خصوصیات پر، ہر خیال شدہ نقطہ پر منتقل شدہ کرنٹ کے ذریعے تخلیق کردہ مقناطیسی میدان میں ایک مخصوص انڈکشن B ہوگا، نیز مقناطیسی بہاؤ کی شدت - زیر غور علاقوں میں سے ہر ایک کے لیے بھی تعین کیا جائے گا۔

اگر ہم اسے کافی آسان طریقے سے سمجھانے کی کوشش کرتے ہیں، تو انڈکشن مقناطیسی عمل کی شدت کو ظاہر کرتا ہے (متعلقہ ایمپیئر کی طاقت کے ساتھ)، جو اس فیلڈ میں رکھے گئے کرنٹ لے جانے والے کنڈکٹر پر دیے گئے مقناطیسی فیلڈ کو استعمال کرنے کے قابل ہے، اور مقناطیسی بہاؤ کا مطلب ہے کہ مقناطیسی انڈکشن کو زیر غور سطح پر کیسے تقسیم کیا جاتا ہے۔اس طرح، کرنٹ کے ساتھ کنڈلی کے مقناطیسی میدان کی توانائی براہ راست کنڈلی کے موڑ میں نہیں، بلکہ خلا کے حجم میں ہے جس میں مقناطیسی میدان موجود ہے، جو کوائل کرنٹ سے وابستہ ہے۔

یہ حقیقت کہ موجودہ کنڈلی کے مقناطیسی میدان میں حقیقی توانائی ہے تجرباتی طور پر دریافت کی جا سکتی ہے۔ آئیے ایک سرکٹ کو اکٹھا کرتے ہیں جس میں ہم ایک تاپدیپت لیمپ کو لوہے کے کور کے ساتھ متوازی طور پر جوڑتے ہیں۔ آئیے پاور سورس سے بلب کوائل پر مستقل وولٹیج لگائیں۔ لوڈ سرکٹ میں فوری طور پر ایک کرنٹ قائم ہو جائے گا، یہ بلب اور کنڈلی کے ذریعے بہے گا۔ بلب کے ذریعے کرنٹ اس کے تنت کی مزاحمت کے الٹا متناسب ہو گا، اور کوائل کے ذریعے کرنٹ اس تار کی مزاحمت کے الٹا متناسب ہو گا جس کے ساتھ یہ زخم ہے۔

اگر آپ اب اچانک پاور سورس اور لوڈ سرکٹ کے درمیان سوئچ کھولتے ہیں، تو بلب مختصر طور پر، لیکن کافی نمایاں طور پر سوئچ کر دے گا۔ اس کا مطلب ہے کہ جب ہم نے پاور سورس آف کیا تو کوائل سے کرنٹ لیمپ میں چلا گیا، جس کا مطلب ہے کہ کنڈلی میں یہ کرنٹ تھا، اس کے ارد گرد ایک مقناطیسی میدان تھا، اور اس وقت جب مقناطیسی میدان غائب ہو گیا، کنڈلی میں ایک EMF نمودار ہوا۔

اس حوصلہ افزائی شدہ EMF کو خود حوصلہ افزائی EMF کہا جاتا ہے کیونکہ یہ کنڈلی کے اپنے مقناطیسی میدان کے ذریعہ خود کوائل پر کرنٹ کے ساتھ ہدایت کرتا ہے۔ اس معاملے میں کرنٹ کے تھرمل اثر Q کا اظہار کرنٹ کی قدروں کی پیداوار سے کیا جا سکتا ہے جو سوئچ کھولنے کے وقت کوائل میں نصب کیا گیا تھا، سرکٹ کی مزاحمت R (کوائل اور تاریں چراغ کی ) اور موجودہ غائب ہونے کے وقت کی مدت t.سرکٹ کی مزاحمت میں تیار کردہ وولٹیج کا اظہار انڈکٹنس L، سرکٹ R کی رکاوٹ اور موجودہ dt کے غائب ہونے کے وقت کو بھی مدنظر رکھتے ہوئے کیا جا سکتا ہے۔

آئیے اب کوائل انرجی ڈبلیو کے اظہار کو ایک خاص کیس پر لاگو کرتے ہیں - ایک سولینائڈ جس کا کور ایک مخصوص مقناطیسی پارگمیتا ہے جو خلا کی مقناطیسی پارگمیتا سے مختلف ہے۔

شروع کرنے کے لیے، ہم مقناطیسی بہاؤ F کا اظہار سولینائڈ کے کراس سیکشنل ایریا S، موڑ N کی تعداد اور مقناطیسی انڈکشن B کو اس کی پوری لمبائی l کے ساتھ کرتے ہیں۔ آئیے ہم سب سے پہلے انڈکٹنس B کو لوپ کرنٹ I کے ذریعے ریکارڈ کرتے ہیں، لوپس کی تعداد فی یونٹ لمبائی n، اور ویکیوم کی مقناطیسی پارگمیتا۔

آئیے پھر یہاں solenoid V کے حجم کو بدلتے ہیں۔ ہمیں مقناطیسی توانائی W کا فارمولا مل گیا ہے، اور ہمیں اس سے قدر لینے کی اجازت ہے- سولینائڈ کے اندر مقناطیسی توانائی کی حجم کی کثافت۔

جیمز کلرک میکسویل نے ایک بار دکھایا کہ مقناطیسی توانائی کے حجم کی کثافت کا اظہار درست ہے۔ نہ صرف solenoids کے لیے، لیکن عام طور پر مقناطیسی شعبوں کے لئے بھی۔