سنگل فیز الٹرنیٹنگ کرنٹ

متبادل کرنٹ حاصل کرنا

اگر تار A کو مقناطیس کے دو قطبوں کے ذریعے بننے والے مقناطیسی بہاؤ میں گھڑی کی سمت میں گھمایا جاتا ہے (تصویر 1)، پھر جب تار مقناطیسی میدان کی لکیروں کو عبور کرے گا، تو یہ ای. ڈی. s جس کی قدر کا تعین اظہار سے ہوتا ہے۔

E = Blvsinα،

جہاں B T میں مقناطیسی انڈکشن ہے، l m میں تار کی لمبائی ہے، v m/s میں تار کی رفتار ہے، α — وہ زاویہ جس پر تار مقناطیسی فیلڈ لائنوں کو عبور کرتا ہے۔

اس کیس کے لیے B، I اور v کو مستقل رہنے دیں، پھر induced e۔ وغیرہ c. صرف اس زاویہ α پر انحصار کرے گا جس پر تار مقناطیسی میدان کو عبور کرتا ہے۔ لہذا، نقطہ 1 پر، جب تار مقناطیسی فیلڈ لائنوں کے ساتھ حرکت کرتا ہے، حوصلہ افزائی ایم ایف کی قدر۔ وغیرہ جب تار پوائنٹ 3 oe پر جائے گا تو p صفر ہو گا۔ وغیرہ v. سب سے زیادہ اہمیت کا حامل ہو گا، کیونکہ قوت کی لکیریں کنڈکٹر کے ذریعے ان کے لیے کھڑے سمت میں عبور کی جائیں گی، اور آخر میں، جیسے وغیرہ v. دوبارہ صفر تک پہنچ جائے گا اگر تار کو پوائنٹ 5 پر منتقل کیا جاتا ہے۔

چاول۔ 1. حوصلہ افزائی ای کو تبدیل کرنا۔ وغیرہ مقناطیسی میدان میں گھومنے والے تار میں پی پی

انٹرمیڈیٹ پوائنٹس 2 اور 4 پر، جس میں تار ایک زاویہ α = 45 ° پر قوت کی لکیروں کو عبور کرتا ہے، حوصلہ افزائی شدہ emf کی قدر۔ وغیرہ c. نقطہ 3 سے اسی مناسبت سے کم ہوگا۔ اس طرح، جب تار کو پوائنٹ 1 سے پوائنٹ 5 کی طرف موڑ دیا جاتا ہے، یعنی 180 ° تک، حوصلہ افزائی ای۔ وغیرہ v. صفر سے زیادہ سے زیادہ اور واپس صفر میں تبدیل ہوتا ہے۔

یہ بالکل واضح ہے کہ 180 ° (پوائنٹس 6، 7، 8 اور 1 کے ذریعے) کے زاویے سے تار A کی مزید گردش پر، حوصلہ افزائی ای میں تبدیلی کی نوعیت۔ وغیرہ p. ایک جیسا ہوگا، لیکن اس کی سمت بدل جائے گی، کیونکہ تار دوسرے قطب کے نیچے پہلے سے موجود مقناطیسی فیلڈ لائنوں کو عبور کرے گا، جو ان کو مخالف پہلی سمت میں عبور کرنے کے مترادف ہے۔

لہذا، جب تار 360 ° گھمایا جاتا ہے، حوصلہ افزائی e. وغیرہ v. ہر وقت نہ صرف شدت میں تبدیلی آتی ہے، بلکہ دو بار اپنی سمت بھی بدلتی ہے۔

اگر تار کو کچھ مزاحمت پر بند کر دیا جائے تو تار ظاہر ہو جائے گا۔ بجلیسائز اور سمت میں بھی مختلف۔

الیکٹرک کرنٹ، جس کی شدت اور سمت میں مسلسل تبدیلی ہوتی ہے، کو الٹرنیٹنگ کرنٹ کہا جاتا ہے۔

سائن لہر کیا ہے؟

تبدیلی کی نوعیت e. وغیرہ (موجودہ) زیادہ واضح ہونے کے لیے تار کے ایک موڑ کے لیے، وہ ایک وکر کا استعمال کرتے ہوئے گرافک طور پر پیش کیے جاتے ہیں۔ چونکہ ای کی قدر ہے۔ وغیرہ c. sinα کے متناسب، پھر، کچھ زاویہ مقرر کرنے کے بعد، میزوں کی مدد سے، ہر زاویے کی سائن کی قدر کا تعین کرنا، اور e کی تبدیلی کے لیے ایک منحنی خطوط کی تعمیر کے لیے مناسب پیمانے پر ممکن ہے۔ وغیرہ c. ایسا کرنے کے لیے، افقی محور پر ہم تار کی گردش کے زاویوں کو ایک طرف رکھیں گے، اور عمودی محور پر، مناسب پیمانے پر، حوصلہ افزائی ای۔ وغیرہ کے ساتھ

اگر پہلے انجیر میں اشارہ کیا گیا ہے۔1 پوائنٹس کو ایک ہموار مڑے ہوئے لکیر سے جوڑیں، پھر یہ حوصلہ افزائی ای میں تبدیلی کی شدت اور نوعیت کا اندازہ دے گا۔ وغیرہ (موجودہ) مقناطیسی میدان میں موصل کی کسی بھی پوزیشن پر۔ اس حقیقت کی وجہ سے کہ حوصلہ افزائی ای کی قدر. وغیرہ p. کسی بھی لمحے کا تعین اس زاویے کی سائن سے ہوتا ہے جس پر تار انجیر میں دکھائے گئے مقناطیسی میدان کو عبور کرتی ہے۔ 1 وکر کو سائنوسائڈ کہا جاتا ہے، اور ای۔ وغیرہ s. - sinusoidal.

چاول۔ 2. سینوسائڈ اور اس کی خصوصیت کی قدریں۔

تبدیلیاں جو ہم نے ای کو دیکھا۔ وغیرہ c. sinusoidly 360 ° کے زاویہ پر مقناطیسی میدان میں تار کی گردش سے مطابقت رکھتا ہے۔ جب تار کو اگلے 360 ° میں گھمایا جاتا ہے، تو حوصلہ افزائی ای میں تبدیلیاں آتی ہیں۔ وغیرہ s.(اور کرنٹ) دوبارہ سائن ویو میں ظاہر ہوں گے، یعنی وہ وقفے وقفے سے دہرائیں گے۔

اس کے مطابق، اس کی وجہ سے ای. وغیرہ c. کو الیکٹرک کرنٹ سائنوسائیڈل الٹرنیٹنگ کرنٹ کہا جاتا ہے... یہ بالکل واضح ہے کہ وولٹیج جو ہمارے ذریعے تار A کے سروں پر ناپا جا سکتا ہے، بند بیرونی سرکٹ کی موجودگی میں، وہ بھی سائنوسائیڈل انداز میں تبدیل ہو گا۔

مقناطیسی بہاؤ یا کنڈلی میں جڑے ہوئے تاروں کے نظام میں تار کو گھما کر حاصل ہونے والے متبادل کرنٹ کو سنگل فیز الٹرنیٹنگ کرنٹ کہتے ہیں۔

سائنوسائیڈل الٹرنیٹنگ کرنٹ ٹیکنالوجی میں سب سے زیادہ استعمال ہوتے ہیں۔ تاہم، آپ متبادل کرنٹ تلاش کر سکتے ہیں جو سائن قانون کے مطابق تبدیل نہیں ہوتے ہیں۔ اس طرح کے متبادل دھاروں کو غیر سائنوسائیڈل کہا جاتا ہے۔

بھی دیکھو: الٹرنیٹنگ کرنٹ کیا ہے اور یہ ڈائریکٹ کرنٹ سے کیسے مختلف ہے۔

طول و عرض، مدت، سنگل فیز الٹرنیٹنگ کرنٹ کی فریکوئنسی

موجودہ طاقتسائنوسائڈ کے ساتھ بدلنا، مسلسل تبدیل ہوتا رہتا ہے۔ لہذا، اگر نقطہ A (تصویر 2) پر کرنٹ 3a کے برابر ہے، تو پوائنٹ B پر یہ پہلے سے زیادہ ہوگا۔سینوسائڈ پر کسی اور مقام پر، مثال کے طور پر پوائنٹ C پر، کرنٹ کی اب ایک نئی قدر ہوگی، وغیرہ۔

بعض اوقات میں کرنٹ کی طاقت جب یہ سائنوسائیڈ کے ساتھ تبدیل ہوتی ہے اسے فوری کرنٹ ویلیوز کہتے ہیں۔

سنگل فیز الٹرنیٹنگ کرنٹ کی سب سے بڑی فوری قدر اس وقت کہلاتی ہے جب یہ سائنوسائیڈل طول و عرض کے ساتھ بدلتا ہے... یہ دیکھنا آسان ہے کہ تار کے ایک موڑ پر کرنٹ اپنی طول و عرض کی قدر کو دو بار پہنچتا ہے۔ aa' کی ایک قدر مثبت ہے اور 001 محور سے کھینچی گئی ہے اور دوسری bv' منفی ہے اور محور سے نیچے کی گئی ہے۔

وہ وقت جس کے دوران حوصلہ افزائی ای۔ وغیرہ (یا موجودہ قوت) تبدیلیوں کے پورے دور سے گزرتی ہے، نام نہاد ماہانہ سائیکل T (تصویر 2)۔ مدت عام طور پر سیکنڈوں میں ماپا جاتا ہے۔

مدت کے متواتر کو تعدد (f) کہا جاتا ہے۔ دوسرے الفاظ میں، متبادل موجودہ تعدد فی یونٹ وقت کے ادوار کی تعداد ہے، یعنی سیکنڈ میں. لہذا، مثال کے طور پر، اگر 1 سیکنڈ کے اندر ایک الٹرنیٹنگ کرنٹ ایک ہی قدروں اور سمت کو دس بار فرض کرتا ہے، تو ایسے متبادل کرنٹ کی فریکوئنسی 10 پیریڈ فی سیکنڈ ہوگی۔

تعدد کی پیمائش کرنے کے لیے، فی سیکنڈ کے دورانیے کی تعداد کے بجائے، ہرٹز (ہرٹز) نامی اکائی استعمال کی جاتی ہے۔ 1 ہرٹز کی فریکوئنسی 1 ایل پی ایس / سیکنڈ کی فریکوئنسی کے برابر ہے۔ اعلی تعدد کی پیمائش کرتے وقت، ہرٹز سے 1000 گنا بڑا یونٹ استعمال کرنا زیادہ آسان ہے، یعنی کلو ہرٹز (kHz)، یا ہرٹز سے 1,000,000 گنا زیادہ — میگاہرٹز (میگاہرٹز)۔

ٹکنالوجی میں استعمال ہونے والے متبادل دھاروں کو، تعدد کے لحاظ سے، کم تعدد کرنٹ اور ہائی فریکوئنسی کرنٹ میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔

AC rms ویلیو

تار سے گزرنے والا براہ راست کرنٹ اسے گرم کرتا ہے۔ اگر آپ تار کے ذریعے متبادل کرنٹ چلاتے ہیں، تو تار بھی گرم ہو جائے گا۔یہ قابل فہم ہے، کیونکہ اگرچہ متبادل کرنٹ ہر وقت اپنی سمت بدلتا رہتا ہے، لیکن حرارت کا اخراج تار میں کرنٹ کی سمت پر بالکل بھی منحصر نہیں ہوتا ہے۔

جب الٹرنٹنگ کرنٹ کسی لائٹ بلب سے گزرے گا تو اس کا تنت چمکے گا۔ 50 ہرٹز کی معیاری متبادل کرنٹ فریکوئنسی پر، روشنی کی کوئی ٹمٹماہٹ نہیں ہوگی، کیونکہ تاپدیپت بلب کا تنت، جس میں تھرمل جڑتا ہے، اس وقت ٹھنڈا ہونے کا وقت نہیں ہوتا جب سرکٹ میں کرنٹ صفر ہوتا ہے۔ روشنی کے لیے 50 ہرٹز سے کم فریکوئنسی کے ساتھ متبادل کرنٹ کا استعمال اب اس حقیقت کی وجہ سے ناپسندیدہ ہے کہ بلب کی شدت میں ناخوشگوار، آنکھوں کو تھکا دینے والا اتار چڑھاؤ ظاہر ہوتا ہے۔

براہ راست کرنٹ کی مشابہت کو جاری رکھتے ہوئے، ہم توقع کر سکتے ہیں کہ تار کے ذریعے بہنے والا ایک متبادل کرنٹ اس کے گرد پیدا ہوتا ہے۔ مقناطیسی میدان. درحقیقت n متبادل کرنٹ مقناطیسی میدان نہیں بناتا، لیکن اس لیے کہ یہ جو مقناطیسی میدان تخلیق کرتا ہے وہ سمت اور وسعت میں بھی متغیر ہوگا۔

ایک باری باری کرنٹ ہر وقت شدت اور سمت NS دونوں میں تبدیل ہوتا ہے۔ فطری طور پر، سوال یہ پیدا ہوتا ہے کہ متغیر T کی اچھی طرح پیمائش کیسے کی جائے، اور سائنوسائڈ کے ساتھ تبدیل ہونے پر اس یا اس عمل کی وجہ کے طور پر اس کی کیا قدر کی جانی چاہیے۔

C اس مقصد کے لیے، الٹرنیٹنگ کرنٹ کا موازنہ اس عمل کے لحاظ سے کیا جاتا ہے جو یہ براہ راست کرنٹ سے پیدا کرتا ہے، جس کی قدر تجربے کے دوران غیر تبدیل ہوتی ہے۔

فرض کریں کہ مستقل مزاحمت 10 A کے تار سے براہ راست کرنٹ بہتا ہے اور یہ پتہ چلا ہے کہ تار 50 ° درجہ حرارت پر گرم ہے۔اگر اب ہم ایک ہی تار سے براہ راست کرنٹ نہیں بلکہ ایک متبادل کرنٹ سے گزرتے ہیں، اور اس طرح ہم اس کی قدر کا انتخاب کرتے ہیں (مثال کے طور پر ریوسٹیٹ کے ساتھ) تاکہ تار کو 50 ° درجہ حرارت پر بھی گرم کیا جائے، پھر اس صورت میں ہم کہہ سکتے ہیں کہ الٹرنیٹنگ کرنٹ کا عمل براہ راست کرنٹ کے عمل کے برابر ہے۔

دونوں صورتوں میں تار کو ایک ہی درجہ حرارت پر گرم کرنا ظاہر کرتا ہے کہ وقت کی اکائی میں متبادل کرنٹ تار میں اتنی ہی حرارت دیتا ہے جتنی براہ راست کرنٹ۔

ایک الٹرنیٹنگ سائنوسائیڈل کرنٹ جو فی یونٹ وقت کے لیے دی گئی مزاحمت کے لیے خارج کرتا ہے جتنی حرارت ایک ڈائریکٹ کرنٹ کے برابر ہوتی ہے... اس کرنٹ ویلیو کو الٹرنیٹنگ کرنٹ کی موثر (Id) یا موثر ویلیو کہا جاتا ہے۔ لہذا، ہماری مثال کے طور پر، متبادل کرنٹ کی مؤثر قدر 10 A ہوگی... اس صورت میں، زیادہ سے زیادہ (چوٹی) موجودہ قدریں وسعت میں اوسط قدروں سے تجاوز کر جائیں گی۔

تجربہ اور حساب سے پتہ چلتا ہے کہ الٹرنیٹنگ کرنٹ کی موثر قدریں √2 (1.41) اوقات میں اس کے طول و عرض کی قدروں سے چھوٹی ہیں۔ لہذا، اگر کرنٹ کی چوٹی کی قدر معلوم ہے، تو موجودہ آئی ڈی کی موثر قدر کا تعین موجودہ Ia کے طول و عرض کو √2 سے تقسیم کر کے کیا جا سکتا ہے، یعنی Id = Aza/√2

اس کے برعکس، اگر کرنٹ کی rms ویلیو معلوم ہے، تو کرنٹ کی چوٹی کی قیمت کا حساب لگایا جا سکتا ہے، یعنی Ia = Azd√2

ایک ہی تعلقات e کے طول و عرض اور rms اقدار کے لیے ہوں گے۔ وغیرہ v. اور وولٹیجز: یونٹ = Ea /√2، Ud = Uа/√2

پیمائش کرنے والے آلات اکثر اصل قدروں کو ظاہر کرتے ہیں، اس لیے، جب اشارے کرتے ہیں، انڈیکس «d» کو عام طور پر چھوڑ دیا جاتا ہے، لیکن آپ کو اس کے بارے میں نہیں بھولنا چاہیے۔

AC سرکٹس میں رکاوٹ

جب انڈکٹنس اور کپیسیٹینس صارفین AC سرکٹ سے منسلک ہوتے ہیں، تو ایکٹو اور ری ایکٹنس دونوں پر غور کیا جانا چاہیے (ری ایکٹینس اس وقت ہوتا ہے جب ایک کپیسیٹر آن ہوتا ہے یا AC سرکٹ میں دم گھٹتا ہے۔)۔ لہذا، ایسے صارف سے گزرنے والے کرنٹ کا تعین کرتے وقت، سپلائی وولٹیج کو سرکٹ (صارفین) کی رکاوٹ سے تقسیم کرنا ضروری ہے۔

سنگل فیز AC سرکٹ کی رکاوٹ (Z) کا تعین درج ذیل فارمولے سے کیا جاتا ہے:

Z = √(R2 + (ωL — 1 / ωC)2

جہاں R اوہم میں سرکٹ کی فعال مزاحمت ہے، L ہینریز میں سرکٹ کا انڈکٹنس ہے، C فارادس میں سرکٹ (کیپسیٹر) کی گنجائش ہے، ω — متبادل کرنٹ کی کونیی فریکوئنسی۔

موجودہ سرکٹس کو تبدیل کرنے میں مختلف صارفین استعمال کیے جاتے ہیں جہاں یہ ضروری ہے کہ یا تو R، L، C کی تین قدروں پر غور کیا جائے یا ان میں سے صرف کچھ کو۔ ایک ہی وقت میں، متبادل کرنٹ کی کونیی فریکوئنسی کو بھی مدنظر رکھنا چاہیے۔

کچھ صارفین کے لیے، متعلقہ کونے کی فریکوئنسی اقدار پر صرف R اور L کی قدروں کو ہی مدنظر رکھا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، 50 Hz کی AC فریکوئنسی پر solenoid کنڈلی یا جنریٹر وائنڈنگ کو صرف فعال اور آمادہ مزاحمت پر مشتمل سمجھا جا سکتا ہے۔ دوسرے لفظوں میں، اس معاملے میں گنجائش کو نظر انداز کیا جا سکتا ہے۔ پھر ایسے صارف کے AC مائبادا کا حساب اس فارمولے سے لگایا جا سکتا ہے:

Z = √(R2 + ω2L2)

اگر ایسی کوئی کوائل یا ایک کنڈلی جو متبادل کرنٹ آپریشن کے لیے بنائی گئی ہے اسی وولٹیج کے براہ راست کرنٹ سے جڑی ہوئی ہے، تو کوائل میں سے ایک بہت بڑا کرنٹ بہے گا، جس سے گرمی کی خاصی پیداوار ہو سکتی ہے، اور کنڈلی کی موصلیت کو نقصان پہنچ سکتا ہے۔ اس کے برعکس، ایک چھوٹا سا کرنٹ ایک ڈائریکٹ کرنٹ سرکٹ میں کام کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے اور اسی وولٹیج کے متبادل کرنٹ سرکٹ سے جڑا ہوا ہے، اور جس ڈیوائس میں یہ کنڈلی استعمال ہوتی ہے وہ مطلوبہ کارروائی نہیں کرے گا۔

مزاحمتی مثلث، وولٹیج مثلث اور طاقت مثلث: