برقی مقناطیسی وائبریشنز - بغیر نم اور زبردستی کمپن کے

انڈکٹر اور کپیسیٹر پر مشتمل سرکٹ میں برقی مقناطیسی کمپن برقی توانائی کے مقناطیسی توانائی میں متواتر تبدیلی کی وجہ سے ہوتی ہے اور اس کے برعکس۔ اس صورت میں، کپیسیٹر کی پلیٹوں پر برقی چارج اور کوائل کے ذریعے کرنٹ کی شدت وقتاً فوقتاً تبدیل ہوتی رہتی ہے۔

برقی مقناطیسی کمپن آزاد اور مجبور ہیں۔ مفت دوغلے، ایک اصول کے طور پر، غیر صفر لوپ مزاحمت کی وجہ سے نم ہو جاتے ہیں، اور جبری دوغلے عام طور پر خود ساختہ ہوتے ہیں۔

حاصل ہلنے والے سرکٹ میں مفت دوغلوں کے لیے، ہمیں سب سے پہلے اس نظام کو توازن سے باہر لانے کی ضرورت ہے: کیپسیٹر کو ابتدائی چارج q0 کے ساتھ مطلع کریں یا کسی طرح کوائل کے ذریعے کرنٹ پلس I0 شروع کریں۔

یہ ایک طرح کے تسلسل کے طور پر کام کرے گا اور سرکٹ میں آزاد برقی مقناطیسی دوغلا پن واقع ہوں گے - انڈکٹو کوائل کے ذریعے کیپسیٹر کی باری باری چارجنگ اور ڈسچارج کا عمل شروع ہو جائے گا اور اس کے مطابق، کنڈلی کے مقناطیسی میدان کے تغیر پذیر عروج و زوال کا عمل شروع ہو جائے گا۔

دولن جو ایک بیرونی متبادل الیکٹرو موٹیو قوت کے ذریعہ ایک سرکٹ میں برقرار رہتی ہیں انہیں جبری دوغلا کہا جاتا ہے۔ لہذا، جیسا کہ آپ پہلے ہی سمجھ چکے ہیں، سب سے آسان دوغلی نظام کی ایک مثال جس میں مفت برقی مقناطیسی دولن کا مشاہدہ کیا جا سکتا ہے، ایک دوغلی سرکٹ ہے جس میں برقی صلاحیت C کا کپیسیٹر اور انڈکٹینس L کا ایک کنڈلی شامل ہے۔

ایک حقیقی دوغلی سرکٹ میں، کیپسیٹر کو ری چارج کرنے کا عمل وقتاً فوقتاً دہرایا جاتا ہے، لیکن دوغلے تیزی سے ختم ہو جاتے ہیں کیونکہ توانائی بنیادی طور پر کوائل وائر کے فعال مزاحمتی R پر منتشر ہوتی ہے۔

ایک مثالی oscillating سرکٹ کے ساتھ ایک سرکٹ پر غور کریں. آئیے سب سے پہلے بیٹری سے کیپسیٹر کو چارج کریں - ہم اسے ابتدائی چارج q0 دیں گے، یعنی ہم کپیسیٹر کو توانائی سے بھریں گے۔ یہ ہم کیپیسیٹر کی زیادہ سے زیادہ توانائی ہوگی۔

اگلا مرحلہ کیپسیٹر کو بیٹری سے منقطع کرنا اور اسے انڈکٹر کے ساتھ متوازی طور پر جوڑنا ہے۔ اس مقام پر، کیپسیٹر ڈسچارج ہونا شروع ہو جائے گا اور کوائل سرکٹ میں بڑھتا ہوا کرنٹ ظاہر ہو گا۔ کپیسیٹر جتنی دیر تک خارج ہوتا ہے، اس سے اتنا ہی زیادہ چارج آہستہ آہستہ کوائل میں جاتا ہے، کوائل میں کرنٹ اتنا ہی زیادہ ہوتا جاتا ہے، اس طرح کوائل مقناطیسی میدان کی صورت میں توانائی کو ذخیرہ کرتی ہے۔

یہ عمل فوری طور پر نہیں ہوتا، بلکہ بتدریج، چونکہ کنڈلی میں انڈکٹینس ہوتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ خود کو شامل کرنے کا واقعہ رونما ہوتا ہے، جو اس حقیقت پر مشتمل ہوتا ہے کہ کنڈلی بہرحال کرنٹ میں اضافے کے خلاف مزاحمت کرتی ہے۔ کسی وقت، کنڈلی کی مقناطیسی فیلڈ توانائی زیادہ سے زیادہ ممکنہ قدر Wm تک پہنچ جاتی ہے (اس بات پر منحصر ہے کہ ابتدائی طور پر کیپسیٹر پر کتنا چارج منتقل کیا گیا تھا اور سرکٹ کی مزاحمت کیا ہے)۔

نیز، سیلف انڈکشن کے رجحان کی وجہ سے، کنڈلی کے ذریعے کرنٹ کو اسی سمت میں برقرار رکھا جاتا ہے، لیکن اس کی شدت کم ہو جاتی ہے اور برقی چارج آخر کار کپیسیٹر میں دوبارہ جمع ہو جاتا ہے۔ اس طرح، کپیسیٹر کو دوبارہ چارج کیا جاتا ہے. اس کی پلیٹوں میں اب تجربے کے آغاز کے مقابلے میں مخالف چارج کے نشانات ہیں، جب ہم نے کیپسیٹر کو بیٹری سے جوڑا تھا۔

کیپسیٹر توانائی اس سرکٹ کے لیے زیادہ سے زیادہ ممکنہ قدر تک پہنچ گئی ہے۔ سرکٹ میں کرنٹ رک گیا ہے۔ اب یہ عمل مخالف سمت میں جانے لگتا ہے۔اور یہ بار بار جاری رہے گا، یعنی آزاد برقی مقناطیسی دوغلے ہوں گے۔

اگر سرکٹ R کی فعال مزاحمت صفر کے برابر ہے، تو کیپسیٹر پلیٹوں میں وولٹیج اور کوائل کے ذریعے کرنٹ ہارمونک قانون - کوزائن یا سائن کے مطابق لامحدود طور پر مختلف ہوگا۔ اسے ہارمونک وائبریشن کہتے ہیں۔ کیپسیٹر پلیٹوں پر چارج بھی ہارمونک قانون کے مطابق بدل جائے گا۔

مثالی چکر میں کوئی نقصان نہیں ہے۔ اور اگر ایسا ہوتا، تو پھر سرکٹ میں آزاد دولن کی مدت کا انحصار صرف کیپسیٹر کے کیپیسیٹینس C کی قدر اور کنڈلی کے انڈکٹنس L پر ہوتا ہے۔ یہ مدت (R = 0 کے ساتھ ایک مثالی لوپ کے لیے) تھامسن کے فارمولے کا استعمال کرتے ہوئے پایا جا سکتا ہے:

مندرجہ ذیل فارمولوں کا استعمال کرتے ہوئے ایک مثالی نقصان لیس سرکٹ کے لیے متعلقہ فریکوئنسی اور سائیکل فریکوئنسی پائی جاتی ہے۔

لیکن مثالی سرکٹس موجود نہیں ہیں اور تاروں کو گرم کرنے کی وجہ سے ہونے والے نقصانات کی وجہ سے برقی مقناطیسی دوغلے بھیگ جاتے ہیں۔ سرکٹ ریزسٹنس R کی قدر پر منحصر ہے، ہر بعد میں زیادہ سے زیادہ کیپسیٹر وولٹیج پچھلے ایک سے کم ہوگا۔

اس رجحان کے سلسلے میں، طبیعیات میں اس طرح کا پیرامیٹر متعارف کرایا گیا ہے جیسے دوغلوں کی لاگاریتھمک کمی یا ڈیمپنگ ڈیکرمنٹ۔ یہ دو متواتر میکسما (ایک ہی نشان کے) کے تناسب کے قدرتی لوگارتھم کے طور پر پایا جاتا ہے:

لوگاریتھمک دولن میں کمی کا تعلق درج ذیل تعلق سے مثالی دولن کی مدت سے ہے، جہاں ایک اضافی پیرامیٹر متعارف کرایا جا سکتا ہے، نام نہاد ڈیمپنگ فیکٹر:

ڈیمپنگ مفت کمپن کی فریکوئنسی کو متاثر کرتی ہے۔ اس لیے، ایک حقیقی دوغلی سرکٹ میں فری ڈیمپڈ دولن کی فریکوئنسی تلاش کرنے کا فارمولہ ایک مثالی سرکٹ کے فارمولے سے مختلف ہے (ڈیمپنگ فیکٹر کو مدنظر رکھا جاتا ہے):

سرکٹ میں oscillations بنانے کے لئے خاموشہر نصف مدت میں ان نقصانات کو بھرنا اور اس کی تلافی کرنا ضروری ہے۔ یہ مسلسل دولن جنریٹروں میں حاصل کیا جاتا ہے، جہاں بیرونی EMF ذریعہ اپنی توانائی سے گرمی کے نقصانات کی تلافی کرتا ہے۔ بیرونی EMF ماخذ کے ساتھ دوغلوں کے اس طرح کے نظام کو سیلف oscillating کہا جاتا ہے۔