گیس چالکتا

گیسیں عام طور پر اچھی ڈائی الیکٹرک ہوتی ہیں (جیسے صاف، غیر آئنائزڈ ہوا)۔ تاہم، اگر گیسوں میں نمی شامل ہو جو نامیاتی اور غیر نامیاتی ذرات کے ساتھ ملی ہوئی ہے اور ایک ہی وقت میں آئنائزڈ ہیں، تو وہ بجلی چلاتی ہیں۔

تمام گیسوں میں، برقی وولٹیج کے ان پر لاگو ہونے سے پہلے، ہمیشہ ایک خاص مقدار میں برقی چارج شدہ ذرات ہوتے ہیں — الیکٹران اور آئنز — جو بے ترتیب تھرمل حرکت میں ہوتے ہیں۔ یہ گیس کے ذرات کے ساتھ ساتھ ٹھوس اور مائعات کے چارج شدہ ذرات بھی ہو سکتے ہیں - مثال کے طور پر ہوا میں پائی جانے والی نجاست۔

گیسی ڈائی الیکٹرکس میں برقی چارج شدہ ذرات کی تشکیل بیرونی توانائی کے ذرائع (بیرونی آئنائزرز): کائناتی اور شمسی شعاعیں، زمین کی تابکار تابکاری وغیرہ سے گیس کے آئنائزیشن کی وجہ سے ہوتی ہے۔

گیسوں کی برقی چالکتا بنیادی طور پر ان کے آئنائزیشن کی ڈگری پر منحصر ہے، جو مختلف طریقوں سے انجام دی جا سکتی ہے۔ عام طور پر، گیسوں کا آئنائزیشن غیر جانبدار گیس کے مالیکیول سے الیکٹرانوں کے اخراج کے نتیجے میں ہوتا ہے۔

گیس کے مالیکیول سے خارج ہونے والا الیکٹران گیس کی بین سالماتی جگہ میں گھل مل جاتا ہے، اور یہاں، گیس کی قسم کے لحاظ سے، یہ اپنی حرکت کی نسبتاً طویل "آزادی" برقرار رکھ سکتا ہے (مثال کے طور پر، ایسی گیسوں میں، ہائیڈروجن جھٹکا H2) ، نائٹروجن n2) یا، اس کے برعکس، ایک غیر جانبدار مالیکیول میں تیزی سے گھسنا، اسے منفی آئن میں تبدیل کرنا (مثال کے طور پر، آکسیجن)۔

گیسوں کے آئنائزیشن کا سب سے بڑا اثر انہیں ایکس رے، کیتھوڈ شعاعوں یا تابکار مادوں سے خارج ہونے والی شعاعوں سے شعاعوں سے حاصل ہوتا ہے۔

گرمیوں میں ماحول کی ہوا سورج کی روشنی کے زیر اثر بہت شدت سے آئنائز ہوتی ہے۔ ہوا میں نمی اس کے آئنوں پر گاڑھی ہو جاتی ہے، جس سے پانی کی چھوٹی چھوٹی بوندیں بجلی سے چارج ہوتی ہیں۔ بالآخر، بجلی کے ساتھ گرجنے والے بادل انفرادی طور پر چارج شدہ پانی کی بوندوں سے بنتے ہیں، یعنی وایمنڈلیی بجلی کا برقی مادہ۔

بیرونی آئنائزرز کے ذریعہ گیس کے آئنائزیشن کا عمل یہ ہے کہ وہ توانائی کا کچھ حصہ گیس کے ایٹموں میں منتقل کرتے ہیں۔ اس صورت میں، والینس الیکٹران اضافی توانائی حاصل کرتے ہیں اور اپنے ایٹموں سے الگ ہوجاتے ہیں، جو مثبت طور پر چارج شدہ ذرات بن جاتے ہیں - مثبت آئن۔

تشکیل شدہ آزاد الیکٹران طویل عرصے تک گیس میں حرکت سے اپنی آزادی برقرار رکھ سکتے ہیں (مثال کے طور پر، ہائیڈروجن، نائٹروجن میں) یا کچھ عرصے بعد برقی طور پر غیر جانبدار ایٹموں اور گیس کے مالیکیولز سے منسلک ہو کر انہیں منفی آئنوں میں تبدیل کر سکتے ہیں۔

گیس میں برقی طور پر چارج شدہ ذرات کی ظاہری شکل دھاتی الیکٹروڈ کی سطح سے الیکٹرانوں کے اخراج کی وجہ سے بھی ہو سکتی ہے جب وہ گرم یا تابناک توانائی کے سامنے آتے ہیں۔تھرمل حرکت میں خلل کے دوران، کچھ مخالف چارج شدہ (الیکٹران) اور مثبت طور پر چارج شدہ (آئنز) ذرات ایک دوسرے کے ساتھ مل جاتے ہیں اور برقی طور پر غیر جانبدار ایٹم اور گیس کے مالیکیول بناتے ہیں۔ اس عمل کو مرمت یا دوبارہ ملاپ کہا جاتا ہے۔

اگر دھات کے الیکٹروڈز (ڈسکوں، گیندوں) کے درمیان گیس کا حجم بند ہے، تو جب الیکٹروڈز پر الیکٹرک وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے، تو برقی قوتیں گیس میں چارج شدہ ذرات یعنی برقی فیلڈ کی طاقت پر کام کریں گی۔

ان قوتوں کے عمل کے تحت، الیکٹران اور آئن ایک الیکٹروڈ سے دوسرے الیکٹروڈ میں منتقل ہو جائیں گے، جس سے گیس میں برقی رو پیدا ہو گا۔

گیس میں کرنٹ زیادہ ہوگا، مختلف ڈائی الیکٹرک کے ساتھ زیادہ چارج شدہ ذرات اس میں فی یونٹ وقت بنتے ہیں اور برقی فیلڈ فورسز کی کارروائی کے تحت وہ اتنی ہی زیادہ رفتار حاصل کرتے ہیں۔

یہ واضح ہے کہ جیسے جیسے گیس کے دیے گئے حجم پر لگائی جانے والی وولٹیج بڑھتی ہے، الیکٹران اور آئنوں پر کام کرنے والی برقی قوتیں بڑھ جاتی ہیں۔ اس صورت میں، چارج شدہ ذرات کی رفتار اور اس وجہ سے گیس میں کرنٹ بڑھ جاتا ہے۔

گیس کے حجم پر لگنے والے وولٹیج کے فنکشن کے طور پر کرنٹ کی شدت میں تبدیلی کو گرافی طور پر ایک وکر کی شکل میں ظاہر کیا جاتا ہے جسے وولٹ ایمپیئر خصوصیت کہتے ہیں۔

گیسی ڈائی الیکٹرک کے لیے کرنٹ وولٹیج کی خصوصیت

کرنٹ وولٹیج کی خصوصیت یہ ظاہر کرتی ہے کہ کمزور برقی فیلڈز کے علاقے میں، جب چارج شدہ ذرات پر کام کرنے والی برقی قوتیں نسبتاً چھوٹی ہوتی ہیں (گراف میں رقبہ I)، لاگو وولٹیج کی قدر کے تناسب سے گیس میں کرنٹ بڑھ جاتا ہے۔ . اس علاقے میں، اوہم کے قانون کے مطابق موجودہ تبدیلیاں.

جیسے جیسے وولٹیج مزید بڑھتا ہے (علاقہ II)، کرنٹ اور وولٹیج کے درمیان تناسب ٹوٹ جاتا ہے۔ اس خطے میں ترسیل کا کرنٹ وولٹیج پر منحصر نہیں ہے۔ یہاں، توانائی چارج شدہ گیس کے ذرات - الیکٹران اور آئنوں سے جمع ہوتی ہے۔

وولٹیج (علاقہ III) میں مزید اضافے کے ساتھ، چارج شدہ ذرات کی رفتار تیزی سے بڑھ جاتی ہے، جس کے نتیجے میں وہ اکثر غیر جانبدار گیس کے ذرات سے ٹکراتے ہیں۔ ان لچکدار تصادم کے دوران، الیکٹران اور آئن اپنی کچھ جمع توانائی کو غیر جانبدار گیس کے ذرات میں منتقل کرتے ہیں۔ نتیجے کے طور پر، الیکٹران ان کے ایٹموں سے چھین لیے جاتے ہیں۔ اس صورت میں، نئے برقی چارج شدہ ذرات بنتے ہیں: مفت الیکٹران اور آئن۔

اس حقیقت کی وجہ سے کہ اڑنے والے چارج شدہ ذرات اکثر گیس کے ایٹموں اور مالیکیولز سے ٹکراتے ہیں، نئے برقی چارج شدہ ذرات کی تشکیل بہت شدت سے ہوتی ہے۔ اس عمل کو شاک گیس آئنائزیشن کہا جاتا ہے۔

اثر آئنائزیشن کے علاقے میں (اعداد و شمار میں علاقہ III)، وولٹیج میں سب سے چھوٹے اضافے کے ساتھ گیس میں کرنٹ تیزی سے بڑھتا ہے۔ گیسی ڈائی الیکٹرکس میں آئنائزیشن کا اثر گیس کے حجم کی مزاحمت میں تیزی سے کمی اور اس میں اضافہ کے ساتھ ہوتا ہے۔ ڈائی الیکٹرک نقصان ٹینجنٹ.

قدرتی طور پر، گیسی ڈائی الیکٹرکس کو ان اقدار سے کم وولٹیج پر استعمال کیا جا سکتا ہے جن پر اثر آئنائزیشن کا عمل ہوتا ہے۔ اس صورت میں، گیسیں بہت اچھی ڈائی الیکٹرکس ہیں، جہاں حجم کی مخصوص مزاحمت بہت زیادہ ہے (1020 ohms) x cm) اور ڈائی الیکٹرک نقصان کے زاویے کا ٹینجنٹ بہت چھوٹا ہے (tgδ ≈ 10-6)۔لہذا، گیسوں، خاص طور پر ہوا، کو ڈائی الیکٹرک کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے مثال کے طور پر کیپسیٹرز، گیس سے بھرے کیبلز، اور ہائی وولٹیج سرکٹ بریکر.

برقی موصل ڈھانچے میں ڈائی الیکٹرک کے طور پر گیس کا کردار

کسی بھی موصلی ڈھانچے میں، ہوا یا دیگر گیس کسی حد تک موصلیت کے عنصر کے طور پر موجود ہوتی ہے۔ اوور ہیڈ لائنز (VL)، بس بارز، ٹرانسفارمر ٹرمینلز اور مختلف ہائی وولٹیج آلات کے کنڈکٹر ایک دوسرے سے خلاء کے ذریعے الگ ہوتے ہیں، واحد موصلی ذریعہ جس میں ہوا ہے۔

اس طرح کے ڈھانچے کی ڈائی الیکٹرک طاقت کی خلاف ورزی دونوں ڈائی الیکٹرک کی تباہی کے ذریعے ہوسکتی ہے جس سے انسولیٹر بنائے جاتے ہیں، اور ہوا میں یا ڈائی الیکٹرک کی سطح پر خارج ہونے کے نتیجے میں۔

انسولیٹر کی خرابی کے برعکس، جو اس کی مکمل ناکامی کا باعث بنتا ہے، سطح کا اخراج عام طور پر ناکامی کے ساتھ نہیں ہوتا ہے۔ اس لیے، اگر موصل کا ڈھانچہ اس طرح بنایا گیا ہے کہ ہوا میں سطح کے اوورلیپ وولٹیج یا بریک ڈاؤن وولٹیج انسولیٹروں کے بریک ڈاؤن وولٹیج سے کم ہے، تو ایسے ڈھانچے کی اصل ڈائی الیکٹرک طاقت کا تعین ہوا کی ڈائی الیکٹرک طاقت سے کیا جائے گا۔

مندرجہ بالا صورتوں میں، ہوا قدرتی گیس کے ذریعہ متعلقہ ہے جس میں موصلی ڈھانچے واقع ہیں. اس کے علاوہ، ہوا یا دیگر گیس اکثر کیبلز، کیپسیٹرز، ٹرانسفارمرز اور دیگر برقی آلات کی موصلیت کے لیے اہم موصل مواد میں سے ایک کے طور پر استعمال ہوتی ہے۔

موصل ڈھانچے کے قابل اعتماد اور پریشانی سے پاک آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے، یہ جاننا ضروری ہے کہ مختلف عوامل گیس کی ڈائی الیکٹرک طاقت کو کیسے متاثر کرتے ہیں، جیسے کہ وولٹیج کی شکل اور دورانیہ، گیس کا درجہ حرارت اور دباؤ، گیس کی نوعیت۔ برقی میدان، وغیرہ

اس موضوع پر دیکھیں: گیسوں میں برقی مادہ کی اقسام