برقی مقناطیس اور ان کے استعمال

ایک برقی مقناطیس برقی رو کے ساتھ چلنے والی کوائل کا استعمال کرتے ہوئے ایک مقناطیسی میدان بناتا ہے۔ اس فیلڈ کو وسعت دینے اور مقناطیسی بہاؤ کو ایک مخصوص راستے پر چلانے کے لیے، زیادہ تر برقی مقناطیسوں میں ہلکے مقناطیسی اسٹیل سے بنا مقناطیسی سرکٹ ہوتا ہے۔

برقی مقناطیس کا اطلاق

برقی مقناطیس اس قدر پھیل چکے ہیں کہ ٹیکنالوجی کے کسی شعبے کا نام دینا مشکل ہے جہاں وہ کسی نہ کسی شکل میں استعمال ہوتے ہیں۔ یہ بہت سے گھریلو آلات میں پائے جاتے ہیں — الیکٹرک شیورز، ٹیپ ریکارڈرز، ٹیلی ویژن وغیرہ۔ مواصلاتی ٹیکنالوجی کے آلات - ٹیلی فونی، ٹیلی گرافی اور ریڈیو - ان کے استعمال کے بغیر ناقابل تصور ہیں۔

برقی مقناطیس برقی مشینوں، بہت سے صنعتی آٹومیشن آلات، مختلف برقی تنصیبات کے لیے کنٹرول اور تحفظ کے آلات کا ایک لازمی حصہ ہیں۔ برقی مقناطیس کے استعمال کا ایک ترقی پذیر میدان طبی سامان ہے۔ آخر میں، دیوہیکل برقی مقناطیسوں کو سنکروفاسوٹرون میں ابتدائی ذرات کو تیز کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

برقی مقناطیس کا وزن ایک گرام کے حصوں سے لے کر سینکڑوں ٹن تک مختلف ہوتا ہے، اور ان کے آپریشن کے دوران استعمال ہونے والی برقی توانائی ملی واٹ سے دسیوں ہزار کلو واٹ تک مختلف ہوتی ہے۔

برقی مقناطیس کے اطلاق کا ایک خاص شعبہ برقی مقناطیسی میکانزم ہے۔ ان میں، برقی مقناطیس کو ایک ڈرائیو کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے کام کرنے والے عنصر کی ضروری ترجمے کی حرکت کو انجام دینے کے لیے، یا تو اسے محدود زاویے سے گھمانے کے لیے یا ہولڈنگ فورس بنانے کے لیے۔

اس طرح کے برقی مقناطیس کی ایک مثال کرشن برقی مقناطیس ہیں، جو کچھ کام کرنے والے جسموں کو حرکت دیتے وقت کچھ کام انجام دینے کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔ برقی مقناطیسی تالے؛ برقی مقناطیسی کلچ اور بریک اور بریک سولینائڈز؛ برقی مقناطیس ریلے، رابطہ کار، اسٹارٹرز، سرکٹ بریکرز میں رابطے کے آلات کو متحرک کرتے ہیں۔ برقی مقناطیس کو اٹھانا، ہلنے والے برقی مقناطیس وغیرہ۔

متعدد آلات میں، برقی مقناطیس کے ساتھ یا ان کے بجائے مستقل میگنےٹ استعمال کیے جاتے ہیں (مثال کے طور پر، دھاتی کاٹنے والی مشینوں کی مقناطیسی پلیٹیں، بریک، مقناطیسی تالے وغیرہ)۔

برقی مقناطیس کی درجہ بندی

برقی مقناطیس ڈیزائن میں بہت متنوع ہوتے ہیں، جو اپنی خصوصیات اور پیرامیٹرز میں مختلف ہوتے ہیں، اس لیے درجہ بندی ان کے آپریشن کے دوران ہونے والے عمل کے مطالعہ میں سہولت فراہم کرتی ہے۔

مقناطیسی بہاؤ بنانے کے طریقہ کار اور ایکٹنگ مقناطیسی قوت کی نوعیت پر منحصر ہے، برقی مقناطیس کو تین گروہوں میں تقسیم کیا گیا ہے: براہ راست کرنٹ کے ساتھ غیر جانبدار برقی مقناطیس، براہ راست کرنٹ کے ساتھ پولرائزڈ برقی مقناطیس اور متبادل کرنٹ کے ساتھ برقی مقناطیس۔

غیر جانبدار برقی مقناطیس

غیر جانبدار DC برقی مقناطیس میں، ایک کام کرنے والا مقناطیسی بہاؤ ایک مستقل کنڈلی کے ذریعے تخلیق کیا جاتا ہے۔برقی مقناطیس کا عمل صرف اس بہاؤ کی شدت پر منحصر ہے اور اس کی سمت اور اس وجہ سے برقی مقناطیس کی کنڈلی میں کرنٹ کی سمت پر منحصر نہیں ہے۔ کرنٹ کی غیر موجودگی میں، مقناطیسی بہاؤ اور آرمچر پر کام کرنے والی کشش کی قوت عملی طور پر صفر ہوتی ہے۔

پولرائزڈ برقی مقناطیس

پولرائزڈ ڈی سی الیکٹرو میگنیٹس دو آزاد مقناطیسی بہاؤ کی موجودگی سے نمایاں ہوتے ہیں: (پولرائزنگ اور ورکنگ۔ پولرائزنگ میگنیٹک فلکس زیادہ تر معاملات میں مستقل میگنےٹ کی مدد سے تخلیق کیا جاتا ہے۔ بعض اوقات اس مقصد کے لیے برقی مقناطیس کا استعمال کیا جاتا ہے۔ ورکنگ فلکس عمل کے تحت ہوتا ہے۔ کام کرنے والے یا کنٹرول کوائل کی مقناطیسی قوت کا۔ اگر ان میں کوئی کرنٹ نہیں ہے تو پولرائزنگ مقناطیسی بہاؤ سے پیدا ہونے والی کشش قوت آرمچر پر کام کرتی ہے۔ پولرائزڈ برقی مقناطیس کا عمل شدت اور سمت دونوں پر منحصر ہوتا ہے۔ ورکنگ فلوکس، یعنی ورکنگ کوائل میں کرنٹ کی سمت۔

AC برقی مقناطیس

متبادل کرنٹ برقی مقناطیس میں، کنڈلی کو ایک متبادل کرنٹ سورس کے ذریعے توانائی بخشی جاتی ہے۔ کنڈلی کے ذریعے پیدا ہونے والا مقناطیسی بہاؤ جس کے ذریعے متبادل کرنٹ گزرتا ہے وقتاً فوقتاً طول و عرض اور سمت (متبادل مقناطیسی بہاؤ) میں تبدیل ہوتا رہتا ہے، جس کے نتیجے میں سپلائی کی فریکوئنسی سے دوگنا تعدد کے ساتھ کشش نبضوں کی برقی مقناطیسی قوت صفر سے زیادہ سے زیادہ ہوتی ہے۔ موجودہ

تاہم، کرشن برقی مقناطیسوں کے لیے، ایک خاص سطح سے نیچے برقی مقناطیسی قوت کو کم کرنا ناقابل قبول ہے، کیونکہ اس سے بازوؤں کی کمپن ہوتی ہے، اور بعض صورتوں میں عام آپریشن میں براہ راست خلل پڑتا ہے۔اس لیے، متبادل مقناطیسی بہاؤ کے ساتھ کام کرنے والے کرشن برقی مقناطیس میں، قوت کی لہر کی گہرائی کو کم کرنے کے لیے اقدامات کا سہارا لینا ضروری ہے (مثال کے طور پر، برقی مقناطیسی قطب کے حصے کو ڈھانپنے والی شیلڈنگ کوائل کا استعمال کرنا)۔

درج شدہ اقسام کے علاوہ، کرنٹ درست کرنے والے برقی مقناطیس فی الحال بڑے پیمانے پر پھیلے ہوئے ہیں، جن کو طاقت کے لحاظ سے کرنٹ برقی مقناطیس کے متبادل سے منسوب کیا جا سکتا ہے اور وہ اپنی خصوصیات کے لحاظ سے براہ راست کرنٹ برقی مقناطیس کے قریب ہیں۔ کیونکہ ان کے کام کی کچھ خاص خصوصیات اب بھی موجود ہیں۔

وائنڈنگ کے آن ہونے کے طریقے پر منحصر ہے، سیریز اور متوازی وائنڈنگ والے برقی مقناطیس کے درمیان فرق کیا جاتا ہے۔

ایک دیے گئے کرنٹ پر چلنے والی سیریز وائنڈنگز ایک بڑے حصے پر بہت کم موڑ کے ساتھ بنائے جاتے ہیں۔ اس طرح کے کنڈلی سے گزرنے والا کرنٹ عملی طور پر اس کے پیرامیٹرز پر منحصر نہیں ہوتا ہے، بلکہ اس کا تعین کنڈلی کے ساتھ سیریز میں جڑے صارفین کی خصوصیات سے ہوتا ہے۔

ایک دیے گئے وولٹیج پر چلنے والی متوازی وائنڈنگز میں، ایک اصول کے طور پر، موڑ کی ایک بہت بڑی تعداد ہوتی ہے اور یہ ایک چھوٹے کراس سیکشن کے ساتھ تار سے بنی ہوتی ہیں۔

کنڈلی کی نوعیت کے مطابق، برقی مقناطیسوں کو طویل، متواتر اور مختصر مدت کے طریقوں میں کام کرنے والوں میں تقسیم کیا گیا ہے۔

عمل کی رفتار کے لحاظ سے، برقی مقناطیس عمل کی عام رفتار، تیز اداکاری اور سست اداکاری کے ہو سکتے ہیں۔ یہ تقسیم کسی حد تک من مانی ہے اور بنیادی طور پر اس بات کی نشاندہی کرتی ہے کہ کیا کارروائی کی مطلوبہ رفتار حاصل کرنے کے لیے خصوصی اقدامات کیے گئے ہیں۔

مندرجہ بالا تمام خصوصیات برقی مقناطیس کے ڈیزائن کی خصوصیات پر اپنا نشان چھوڑتی ہیں۔

برقی مقناطیس اٹھانا

برقی مقناطیسی آلہ

ایک ہی وقت میں، عملی طور پر برقی مقناطیس کی تمام اقسام کے ساتھ، وہ ایک ہی مقصد کے ساتھ اہم حصوں پر مشتمل ہوتے ہیں۔ ان میں ایک میگنیٹائزنگ کوائل کے ساتھ ایک کنڈلی شامل ہے جس پر موجود ہے (کئی کنڈلی اور کئی کنڈلی ہو سکتی ہیں)، فیرو میگنیٹک مواد (جوئے اور کور) سے بنے مقناطیسی سرکٹ کا ایک مقررہ حصہ اور مقناطیسی سرکٹ کا ایک متحرک حصہ (آرمیچر)۔ بعض صورتوں میں، مقناطیسی سرکٹ کا ساکن حصہ کئی حصوں پر مشتمل ہوتا ہے (بیس، ہاؤسنگ، فلانگز وغیرہ)۔ a)

آرمیچر کو باقی مقناطیسی سرکٹ سے ہوا کے خلاء سے الگ کیا جاتا ہے اور یہ برقی مقناطیس کا حصہ ہے، جو برقی مقناطیسی قوت کو سمجھتے ہوئے، اسے متحرک میکانزم کے متعلقہ حصوں میں منتقل کرتا ہے۔

مقناطیسی سرکٹ کے متحرک حصے کو اسٹیشنری سے الگ کرنے والے ہوا کے خلاء کی تعداد اور شکل برقی مقناطیس کے ڈیزائن پر منحصر ہے۔ ہوائی خلاء جہاں لنگر کی ممکنہ حرکت کی سمت میں کوئی طاقت نہیں ہے وہ طفیلی ہیں۔

مقناطیسی سرکٹ کے متحرک یا ساکن حصے کی سطحیں جو کام کرنے والے ہوا کے فرق کو محدود کرتی ہیں، کو قطب کہتے ہیں۔

بقیہ برقی مقناطیس کی نسبت آرمیچر کے محل وقوع پر منحصر ہے، بیرونی پرکشش آرمیچر برقی مقناطیس، پیچھے ہٹنے والے آرمیچر برقی مقناطیس اور بیرونی عبوری طور پر حرکت کرنے والے آرمیچر برقی مقناطیس کے درمیان فرق کیا جاتا ہے۔

بیرونی پرکشش آرمچر والے برقی مقناطیس کی ایک خصوصیت کنڈلی کے نسبت آرمیچر کا بیرونی مقام ہے۔ یہ بنیادی طور پر آرمیچر سے کور کے آخر کی طرف جانے والے کام کے بہاؤ سے متاثر ہوتا ہے۔آرمیچر کی حرکت گردشی ہو سکتی ہے (مثال کے طور پر والو سولینائڈ) یا ٹرانسلشنل۔ اس طرح کے برقی مقناطیسوں میں لیکیج کرنٹ (کام کرنے والے خلا کے علاوہ بند ہونا) عملی طور پر کرشن قوتیں نہیں بناتے ہیں، اور اس وجہ سے وہ کم ہو جاتے ہیں۔ اس گروپ کے برقی مقناطیس کافی بڑی قوت تیار کر سکتے ہیں، لیکن عام طور پر نسبتاً چھوٹے آرمچر اسٹروک کے ساتھ استعمال ہوتے ہیں۔

پیچھے ہٹنے والے آرمیچر برقی مقناطیس کی ایک مخصوص خصوصیت کوائل کے اندر اس کی ابتدائی پوزیشن میں آرمیچر کی جزوی جگہ اور آپریشن کے دوران کوائل میں اس کی مزید حرکت ہے۔ ایسے برقی مقناطیسوں سے نکلنے والے بہاؤ، خاص طور پر بڑے ہوا کے خلاء کے ساتھ، ایک خاص کھینچنے والی قوت پیدا کرتے ہیں، جس کے نتیجے میں وہ کارآمد ہوتے ہیں، خاص طور پر نسبتاً بڑے آرمچر اسٹروک کے لیے۔ اس طرح کے برقی مقناطیس کو روکے یا اس کے بغیر بنایا جا سکتا ہے، اور ورکنگ گیپ بنانے والی سطحوں کی شکل اس بات پر منحصر ہو سکتی ہے کہ کس کرشن کی خصوصیت حاصل کی جانی ہے۔

سب سے زیادہ عام فلیٹ اور کٹے ہوئے مخروطی کھمبے والے برقی مقناطیس ہیں، نیز بغیر کسی حد کے برقی مقناطیس۔ آرمیچر کے لیے رہنما کے طور پر، غیر مقناطیسی مواد کی ایک ٹیوب اکثر استعمال ہوتی ہے، جو آرمیچر اور مقناطیسی سرکٹ کے اوپری، ساکن حصے کے درمیان ایک طفیلی خلا پیدا کرتی ہے۔

پیچھے ہٹنے کے قابل آرمیچر سولینائڈز قوتیں تیار کر سکتے ہیں اور ان میں آرمیچر اسٹروک بہت وسیع رینج میں مختلف ہوتے ہیں، جس سے وہ بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔

V الیکٹرو میگنیٹس ایک بیرونی ٹرانسورسلی حرکت پذیر آرمچر کے ساتھ ایک مخصوص محدود زاویہ سے گھومتے ہوئے قوت کی مقناطیسی لکیروں کے ذریعے حرکت کرتے ہیں۔اس طرح کے برقی مقناطیس عام طور پر نسبتاً چھوٹی قوتیں تیار کرتے ہیں، لیکن قطب اور آرمچر کی شکلوں کے مناسب مماثلت کے ذریعے کرشن کی خصوصیت میں تبدیلیاں حاصل کرنے اور واپسی کے اعلی عدد کو حاصل کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔

الیکٹرومیگنیٹس کے تین درج گروپوں میں سے ہر ایک میں، بدلے میں، کوائل کے ذریعے بہنے والے کرنٹ کی نوعیت اور برقی مقناطیس کی مخصوص خصوصیات اور پیرامیٹرز کو یقینی بنانے کی ضرورت دونوں سے متعلق ڈیزائن کی متعدد اقسام ہیں۔

یہ بھی پڑھیں: مقناطیسی میدان، solenoids اور electromagnets کے بارے میں