آسان ترین برقی سرکٹ میں طاقت کا تناسب

اس مضمون میں، ہم سمجھیں گے کہ الیکٹریکل سرکٹ کے آپریشن کے بہترین موڈ کو حاصل کرنے کے لیے سورس اور ریسیور کے پیرامیٹرز کا تناسب کیا ہونا چاہیے۔ کم موجودہ ٹیکنالوجیز کے لیے پاور ریشوز بھی اہم ہیں۔ اصولی طور پر ان سوالات کو مثال کی مدد سے حل کیا جا سکتا ہے۔ سب سے آسان برقی سرکٹ.

سرکٹ EMF E اور اندرونی مزاحمتی Rwatt کے ساتھ براہ راست کرنٹ کا ایک ذریعہ پر مشتمل ہوتا ہے، جو برقی توانائی پیدا کرتا ہے، اور لوڈ مزاحمت Rn کے ساتھ ایک وصول کرنے والا توانائی وصول کرتا ہے۔

چاول۔ 1. سادہ ترین سرکٹ میں پاور ریشو کی وضاحت کرنے کے لیے اسکیمیٹک

چونکہ ماخذ کی اندرونی مزاحمت ہوتی ہے، اس لیے اس میں پیدا ہونے والی کچھ برقی توانائی خود حرارت کی توانائی میں تبدیل ہو جاتی ہے۔

تصویر میں دکھایا گیا سرکٹ میں کرنٹ۔ 1

اس مساوات کی بنیاد پر، ہم وصول کنندہ کی طاقت کا تعین کرتے ہیں (برقی توانائی کو دوسری اقسام میں تبدیل کرنے کی طاقت):

اسی طرح، ذریعہ میں بجلی کے نقصانات:

ماخذ کی برقی طاقت ماخذ اور وصول کنندہ میں دوسری اقسام میں تبدیل ہونے والی طاقتوں کے مجموعے کے برابر ہونی چاہیے، یعنی پاور بیلنس ہونا چاہیے (جیسا کہ تمام سرکٹس کے لیے):

پاور Pn کے اظہار میں ٹرمینل وولٹیج U بھی داخل کیا جا سکتا ہے۔

وصول کرنے کی طاقت:

کارکردگی کا گتانک (COP)، جسے وصول کنندہ کی طاقت (مفید) اور ترقی یافتہ طاقت کے تناسب کے طور پر بیان کیا گیا ہے:

مساوات سے پتہ چلتا ہے کہ کارکردگی کا انحصار بوجھ کی مزاحمت اور اندرونی مزاحمت کے تناسب پر ہے۔ ان مزاحمتوں کی قدریں ماخذ کے ذریعہ تیار کردہ طاقت کی تقسیم کا تعین کرنے والا عنصر ہیں:

پاور Pn کو کارآمد سمجھا جانا چاہئے، سورس Pvt میں بجلی کے نقصانات صرف ذریعہ کی حرارت کا تعین کرتے ہیں اور اسی وجہ سے متعلقہ توانائی غیر پیداواری طور پر خرچ ہوتی ہے۔

Rn/Rvt تناسب بڑھنے کے ساتھ کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے۔

ایک بڑی کارکردگی کی قدر حاصل کرنے کے لیے، تناسب Pn> Pwt کو پورا کرنا چاہیے، یعنی، سرکٹ کو قریب کے موڈ میں کام کرنا چاہیے۔ ماخذ بیکار موڈ پر.

عملی طور پر، دو مختلف طاقت کے تناسب کی ضروریات مقرر کی جا سکتی ہیں: اعلی کارکردگی اور طاقت کا ملاپ۔ اعلی کارکردگی کی ضرورت متعین کی گئی ہے، مثال کے طور پر، جب تاروں پر توانائی کی ایک بڑی مقدار منتقل کرنا یا اس توانائی کو برقی مشینوں میں تبدیل کرنا ضروری ہو۔ کارکردگی میں تھوڑا سا اضافہ بھی ایسے معاملات میں بڑی بچت پیدا کرتا ہے۔

چونکہ اعلی توانائیوں کا استعمال بنیادی طور پر تیز دھاروں کی تکنیک کی خصوصیت ہے، لہذا اس فیلڈ میں بیکار موڈ کے قریب موڈ میں کام کرنا ضروری ہے۔اس کے علاوہ، اس طرح کے طریقوں میں کام کرتے وقت، ٹرمینل وولٹیج ماخذ emf سے تھوڑا سا مختلف ہوتا ہے۔

کم موجودہ ٹیکنالوجی میں (خاص طور پر کمیونیکیشن ٹیکنالوجی اور پیمائش کی ٹیکنالوجی میں) بہت کم طاقت کے ذرائع استعمال کیے جاتے ہیں، جس کے علاوہ اندرونی مزاحمت… ایسے معاملات میں، پاور ٹرانسمیشن کے عمل کو نمایاں کرنے والی کارکردگی اکثر ثانوی اہمیت کی حامل ہوتی ہے، اور وصول کنندہ کو ملنے والی طاقت کی زیادہ سے زیادہ ممکنہ قیمت کی ضرورت پر زور دیا جاتا ہے۔

جبکہ اعلی کرنٹ ٹیکنالوجی میں بیکار یا نقصان دہ توانائی کے تبادلوں - بڑھتی ہوئی کارکردگی کے ساتھ توانائی کے نقصانات کو کم کیا جاتا ہے، کم موجودہ ٹیکنالوجی میں بجلی کے سرکٹس میں طاقتوں کے درست ہم آہنگی کے ساتھ پودوں اور آلات کے استعمال کی کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے۔

EMF اور اندرونی مزاحمتی ڈیٹا والے ذریعہ سے زیادہ سے زیادہ ممکنہ ریسیور پاور Pvmax حاصل کرنے کی شرط:

اس سے یہ ہوتا ہے کہ وصول کنندہ کی زیادہ سے زیادہ طاقت کی شرط برابری Rn = RВt کے ساتھ پوری ہوتی ہے۔

اس طرح، جب وصول کنندہ کی مزاحمت اور ماخذ کی اندرونی مزاحمت برابر ہوتی ہے، تو وصول کنندہ کو ملنے والی طاقت زیادہ سے زیادہ ہوتی ہے۔

اگر Rn = Rw، پھر

وصول کنندہ کو حاصل ہونے والی طاقت کے لیے، ہمارے پاس ہے:

ایک مثال. مدد سے تھرمو الیکٹرک کنورٹر (تھرموکپل) اندرونی مزاحمت Rw = 5 ohms کے ساتھ، آپ 0.05 mV / ° C کا وولٹیج حاصل کر سکتے ہیں۔ درجہ حرارت کا سب سے بڑا فرق 200 ° C ہے۔ ایک برقی آلہ کے پاس کیا برقی ڈیٹا ہونا چاہئے (مزاحمت، طاقت، کرنٹ) اگر حاصل کرنا چاہے کنورٹر سے زیادہ سے زیادہ طاقت۔

دو صورتوں کا حل بتائیں:

a) ڈیوائس براہ راست کنورٹر سے منسلک ہے؛

b) ڈیوائس کو l = 1000 m لمبائی کی دو تانبے کی تاروں کا استعمال کرتے ہوئے منسلک کیا گیا ہے جس میں ہر ایک کراس سیکشنل ایریا C = 1 mm2 ہے۔

جواب دیں۔ تھرمو الیکٹرک کنورٹر کے ٹرمینلز پر زیادہ سے زیادہ وولٹیج اس کے EMF E = 200 * 0.05 = 10 mV کے برابر ہے۔

اس صورت میں، سرکٹ سے منسلک ڈیوائس کے لیے اشارہ زیادہ سے زیادہ ہونا چاہیے (اوپری پیمائش کی حد پر)۔

a) ڈیوائس کی طاقت زیادہ سے زیادہ ہونے کے لیے، ڈیوائس اور کنورٹر کی مزاحمت کا مماثل ہونا ضروری ہے۔ اس مقصد کے لیے، ہم آلہ کی مزاحمت کا انتخاب کرتے ہیں جو تھرموکوپل کی مزاحمت کے برابر ہے، یعنی Rn = Rt = 5 اوہم۔

ہمیں ڈیوائس کی زیادہ سے زیادہ طاقت ملتی ہے:

موجودہ کا تعین کریں:

ب) اگر تاروں کی مزاحمت کو نظر انداز نہیں کیا جا سکتا ہے، تو تھرموکوپل اور دو تاروں پر مشتمل ایک فعال دو ٹرمینل ڈیوائس کی کل اندرونی مزاحمت کا تعین کرتے وقت اسے دھیان میں رکھنا چاہیے، کیونکہ بصورت دیگر وصول کنندہ اور تاروں کے درمیان کوئی مماثلت نہیں ہے۔ طاقت کے حوالے سے ذریعہ۔

آئیے تاروں کی مزاحمت کو تلاش کرتے ہیں، یہ دیکھتے ہوئے کہ مخصوص مزاحمت 0.0178 μOhm-m ہے:

اس طرح، آلہ کی مطلوبہ مزاحمتی سطح ہے:

اندرونی مزاحمت کی اس قدر پر، ڈیوائس کی طاقت زیادہ سے زیادہ ہوگی۔

سرکٹ کرنٹ:

حاصل کردہ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ اندرونی مزاحمت کی کم قیمت والے ذرائع کا انتخاب کرنے کا مشورہ دیا جاتا ہے، اور منسلک تاروں کا کراس سیکشنل ایریا کافی بڑا ہونا چاہیے۔

اکثر، ایسی پیمائش کرتے وقت، وصول کنندہ اور ماخذ کے اتفاق کا حساب اس حقیقت پر آتا ہے کہ دستیاب آلات میں سے ایک کو منتخب کیا جاتا ہے، جو ناپی گئی قدر کی دی گئی یا معلوم زیادہ سے زیادہ قیمت کے لیے، سب سے بڑی حاصل کرتا ہے۔ تیر کا انحراف اور اس وجہ سے پڑھنے کی سب سے بڑی درستگی فراہم کرتا ہے۔