ٹیسلا ریڈینٹ انرجی ریسیور

یہ معلوم ہے کہ چارج شدہ ذرات مسلسل خلا سے زمین کی سطح پر منتقل ہو رہے ہیں۔ یہ، عملی تحقیق کے نتیجے میں، اور کی طرف سے رپورٹ کیا گیا تھا نکولا ٹیسلا.

خاص طور پر، اپنے پیٹنٹ نمبر 685957 مورخہ 5 نومبر 1901 کے متن میں، سائنسدان نے یہ خیال ظاہر کیا کہ اگر کپیسیٹر کی پلیٹوں میں سے ایک کو زمینی تار سے جوڑا جائے، اور اس کی دوسری پلیٹ کو کنڈکٹو پلیٹ سے جوڑا جائے۔ کافی علاقے کو کافی اونچائی تک اٹھایا گیا ہے، کیپسیٹر چارج کرنا شروع کردے گا۔ اور ایسے کیپسیٹر کو اس وقت تک چارج کیا جا سکتا ہے جب تک کہ اس کی پلیٹوں کے درمیان ڈائی الیکٹرک ٹوٹ نہ جائے۔

واضح رہے کہ فی یونٹ وقت کیپیسیٹر میں داخل ہونے والے چارج کا انحصار پلیٹ کے رقبے پر ہوتا ہے۔ اونچائی پر واقع پلیٹ کا رقبہ جتنا وسیع ہوگا، کیپسیٹر کا چارج کرنٹ اتنا ہی زیادہ ہوگا۔ اس صورت میں، زمینی تار سے جڑی ہوئی کپیسیٹر کی پلیٹ منفی چارج حاصل کرے گی، اور زمین کے اوپر اٹھی ہوئی پلیٹ سے جڑی ہوئی پلیٹ مثبت چارج حاصل کرے گی۔

سرکٹ تھیوری کے نقطہ نظر سے، اس ڈیزائن کو ایک برقی سرکٹ کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے جس میں وولٹیج کا ذریعہ، ایک ریزسٹر، اور سیریز میں جڑا ہوا کپیسیٹر شامل ہے۔ کپیسیٹر کو قدرتی بجلی کے ذریعہ سے چارج کیا جاتا ہے جس کا emf اس اونچائی سے متعلق ہوتا ہے جس پر پلیٹ کو اٹھایا جاتا ہے، اور ریزسٹر کی مزاحمت کا تعین پلیٹ کے رقبہ اور زمین کے معیار دونوں سے ہوتا ہے۔

اس معاملے میں ہوا اور زمین کو مستقل وولٹیج کے دو قطبی جنریٹر کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے، کیونکہ زمین کی سطح اور خود زمین کے اوپر ہوا میں کسی بھی جگہ کے درمیان ہمیشہ ایک قدرتی برقی میدان زمین کی طرف ہوتا ہے۔

مثال کے طور پر، زمین کی سطح سے 1 میٹر کی بلندی پر، اس فیلڈ میں تقریباً 130 وولٹ کی صلاحیت ہے، اور 10 میٹر کی بلندی پر - تقریباً 1300 وولٹ، کیونکہ زمین کی سطح کے قریب قدرتی برقی میدان کی طاقت تقریباً 130 وولٹ ہے۔ 130 V/m

لوگ اپنے آپ پر اس میدان کا اثر محسوس نہیں کرتے، کیونکہ ڈھانچے اور پودے، اور لوگ خود، زمینی تاروں کی طرح، میدان کی لکیروں کے گرد جھکتے ہیں، مساوی سطحیں بناتے ہیں، اس کے نتیجے میں، ایک شخص کے سر اور پاؤں کے نیچے ممکنہ فرق عام حالات یہ اب بھی صفر کے قریب ہے۔

لیکن Tesla کی طرف سے تجویز کردہ اسکیم میں، ایک ٹھوس کنڈکٹر ظاہر نہیں ہوتا ہے، لیکن ایک capacitor. لہٰذا، نہ صرف زمین کا برقی میدان پلیٹ پر کام کرتا ہے (اور اسی وجہ سے کیپسیٹر میں ڈائی الیکٹرک پر)، اس لیے ہر سیکنڈ میں ہزاروں مثبت چارج شدہ ذرات بھی اس پر گرتے ہیں، یہی وجہ ہے کہ اصولی طور پر ایک کنواں ہے۔ کیپسیٹر کی پلیٹوں کے درمیان متعین ممکنہ فرق، جو سینکڑوں وولٹ میں ماپا جاتا ہے، گراؤنڈ الیکٹروڈ کے حوالے سے قابل حصول ہے۔

اس سے پتہ چلتا ہے کہ کپیسیٹر کی پلیٹوں کے درمیان ممکنہ فرق یا تو ان کے درمیان ڈائی الیکٹرک کے ٹوٹنے تک بڑھتا ہی جا سکتا ہے، یا جب تک کہ اس ڈائی الیکٹرک کے اندر موجود الیکٹرک فیلڈ بیرونی برقی فیلڈ کو مکمل طور پر معاوضہ نہیں دے دیتی، یعنی وہ فیلڈ جو درمیان کام کرتی ہے۔ پلیٹ اونچائی اور گراؤنڈنگ کے نچلے مقام پر واقع ہے۔ کپیسیٹر پلیٹیں۔

الیکٹریکل انجینئرنگ سے یہ معلوم ہوتا ہے کہ ڈی سی سورس سے لوڈ میں زیادہ سے زیادہ طاقت حاصل کرنے کے لیے، بوجھ کی مزاحمت ماخذ کی اندرونی مزاحمت کے برابر ہونی چاہیے، اس لیے اس صورت حال کے لیے توانائی کے موثر استعمال کے دو امکانات ہیں۔ لوڈ کو طاقت دینے کے لیے کیپسیٹر میں محفوظ کیا جاتا ہے۔

پہلا آپشن یہ ہے کہ ہائی وولٹیج اور کم کرنٹ کے لیے خالصتاً مزاحمتی ہائی ریزسٹنس بوجھ کا اطلاق کیا جائے۔ دوسرا آپشن یہ ہے کہ اوسط کرنٹ کو ڈرا کیا جائے جو ماخذ کی اندرونی مزاحمت کے برابر اسی فعال مزاحمت کے ساتھ ہوگا۔ پہلا آپشن عملی نہیں ہے، جبکہ دوسرا مکمل طور پر ممکن ہے۔

آج، یہ سیمی کنڈکٹر سوئچنگ کنورٹرز کے استعمال سے حاصل کیا جا سکتا ہے، مثال کے طور پر ہاف برج یا فرنٹ اینڈ ٹوپولوجی۔ ٹیسلا کے زمانے میں، یہ سوال سے باہر ہوتا کیونکہ اس وقت کے تمام سائنس دان سوئچنگ کے لیے برقی مقناطیسی ریلے استعمال کر سکتے تھے۔ ویسے، یہ وہی ریلے تھا جو ٹیسلا نے خود اس سرکٹ میں استعمال کیا تھا۔

واضح رہے کہ چونکہ ہمارے قدرتی ماخذ کی اندرونی مزاحمت اب بھی ایک خاص قدر رکھتی ہے جو کیپسیٹر میں چارج کے بہاؤ کی شرح کو محدود کرتی ہے، تو اگر ٹیسلا آج زندہ رہتا اور نبض کے ذریعے کیپسیٹر میں جمع ہونے والے چارج کو استعمال کرنے کا ہدف مقرر کرتا۔ کنورٹر، پھر اس کا کنورٹر، اس سے پہلے کہ وہ کیپسیٹر سے چارج قبول کرنا شروع کر دے، اس کے آپریشن کے ہر چکر میں، اسے پہلے سے اس قابل ہونا چاہیے کہ وہ کپیسیٹر کو ایک خاص حد تک چارج ہونے دے اور اس کے بعد ہی تبادلوں کا اگلا چکر تیار کرنا شروع کر دے۔ . نیز، معاون (اسٹارٹ اپ) ذریعہ کا استعمال کرتے ہوئے ابتدائی طور پر آپریٹنگ وولٹیج تک کیپسیٹر کو چارج کرنا مفید ہوگا۔

ہم آپ کو یاد دلاتے ہیں کہ اس نظریاتی مواد کے تناظر میں ہم ایک ہزار وولٹ سے زیادہ کے مستقل وولٹیج کے بارے میں بات کر رہے ہیں، جس سے ایک کپیسیٹر چارج کیا جا سکتا ہے! لہٰذا، اس طرح کے تجربات ایک غیر تیار محقق کی صحت اور زندگی کے لیے واضح طور پر خطرہ ہیں، کیونکہ انسانی جسم کے ذریعے کیپسیٹر کا اخراج کارڈیک فیبریلیشن اور موت کا سبب بن سکتا ہے! اس سلسلے میں، ہم تجویز کرتے ہیں کہ اس مضمون پر صرف ایک نظریاتی عکاسی کے طور پر غور کیا جائے جو ایک بار نکولا ٹیسلا نے تجویز کیا تھا۔