الیکٹرک سرکٹس میں غلطی

1907 میں، فرانسیسی انجینئر جوزف بیتھنوٹ نے ایک مضمون "آن ریزوننس ان ٹرانسفارمرز" (Sur le Transformateur? Résonance) شائع کیا، جہاں اس نے سب سے پہلے فیریسوننس کے رجحان کی طرف توجہ مبذول کروائی۔

براہ راست، 13 سال بعد، اصطلاح "فریرسوننس" کو فرانسیسی انجینئر اور الیکٹریکل انجینئرنگ کے استاد پال بوچرو نے بھی اپنے 1920 کے مضمون میں متعارف کرایا جس کا عنوان تھا "Ferroresonance کی دو حکومتوں کا وجود" (Öxistence de Deux Régimes en Ferroresonance)۔ باؤچرو نے فیوریسوننس کے رجحان کا تجزیہ کیا اور دکھایا کہ ایک سرکٹ میں دو مستحکم گونجنے والی تعدد ہوتی ہے جس میں ایک کپیسیٹر، ایک ریزسٹر، اور ایک نان لائنر انڈکٹر ہوتا ہے۔

لہٰذا، فیوریسوننس کا رجحان سرکٹ کے سرکٹ میں آنے والے عنصر کی نان لائنیرٹی سے متعلق ہے... الیکٹرک سرکٹ میں جو نان لائنر گونج پیدا ہو سکتی ہے اسے فیریسوننس کہا جاتا ہے، اور اس کے وقوع پذیر ہونے کے لیے ضروری ہے کہ سرکٹ میں نان لائنر ہو inductance اور عام capacitance.

ظاہر ہے، لکیری سرکٹس میں فیررسوننس قطعی طور پر موروثی نہیں ہے۔ اگر سرکٹ میں انڈکٹینس لکیری ہے اور کیپیسیٹینس نان لائنر ہے، تو فیررسوننس جیسا رجحان ممکن ہے۔فیریسوننس کی اہم خصوصیت یہ ہے کہ ایک سرکٹ اس نان لائنر گونج کے مختلف طریقوں سے نمایاں ہوتا ہے، جو کہ خلل کی قسم پر منحصر ہے۔

انڈکٹنس غیر لکیری کیسے ہو سکتا ہے؟ بنیادی طور پر اس حقیقت کی وجہ سے مقناطیسی سرکٹ یہ عنصر ایک ایسے مواد سے بنا ہے جو مقناطیسی میدان پر غیر خطوط ردعمل ظاہر کرتا ہے۔ عام طور پر کور فیرو میگنیٹس یا فیری میگنیٹس سے بنے ہوتے ہیں اور جب پول بوچرو کی طرف سے "فیر میگنیٹس" کی اصطلاح متعارف کروائی گئی تھی، فیری میگنیٹزم کا نظریہ ابھی پوری طرح سے تشکیل نہیں پایا تھا اور اس قسم کے تمام مواد کو فیرو میگنیٹس کہا جاتا تھا، اس لیے اصطلاح "فیر میگنیٹس" کا آغاز ہوا۔ ایک غیر لکیری انڈکٹنس کے ساتھ سرکٹ میں گونج کے رجحان کا۔

فیریسوننس سنترپت انڈکٹنس کے ساتھ گونج لیتا ہے... ایک روایتی ریزونینٹ سرکٹ میں، capacitive اور inductive resistances ہمیشہ ایک دوسرے کے برابر ہوتے ہیں، اور overvoltage یا overcurrent ہونے کی واحد شرط یہ ہے کہ oscillations کا resonant تعدد سے مماثل ہو، یہ صرف ایک مستحکم حالت اور روکنا آسان ہے، مسلسل تعدد کی نگرانی کر کے یا فعال مزاحمت متعارف کروا کر۔

فریریسوننس کے ساتھ صورتحال مختلف ہے۔ آگماتی مزاحمت کور میں مقناطیسی بہاؤ کی کثافت سے متعلق ہے، مثال کے طور پر ٹرانسفارمر کے آئرن کور میں، اور بنیادی طور پر سنترپتی منحنی خطوط کے حوالے سے صورت حال پر منحصر ہے، دو انڈکٹو ری ایکٹنس حاصل کیے جاتے ہیں: لکیری انڈکٹو ری ایکٹنس اور سیچریشن انڈکشن ری ایکٹینس .

لہٰذا فریرسوننس، جیسے کہ آر ایل سی سرکٹ میں گونج، دو اہم اقسام کی ہو سکتی ہے: کرنٹ کی فیررسوننس اور وولٹیجز کی فیررسوننس... جب سیریز میں انڈکٹنس اور کیپیسیٹینس کو جوڑتے ہیں، تو متوازی کنکشن کے ساتھ، وولٹیجز کی فیریسوننس کا رجحان ہوتا ہے۔ دھاروں کی درستگی اگر سرکٹ بہت زیادہ شاخوں والا ہے، پیچیدہ کنکشن ہیں، تو اس صورت میں یہ یقینی طور پر کہنا ناممکن ہے کہ آیا اس میں کرنٹ یا وولٹیجز ہوں گے۔

فیریسوننٹ موڈ بنیادی، سب ہارمونک، نیم متواتر یا افراتفری کا ہو سکتا ہے…. بنیادی موڈ میں، کرنٹ اور وولٹیجز میں اتار چڑھاؤ نظام کی فریکوئنسی سے مطابقت رکھتا ہے۔ سب ہارمونک موڈ میں، کرنٹ اور وولٹیج کی فریکوئنسی کم ہوتی ہے، جس کے لیے بنیادی فریکوئنسی ہارمونک ہوتی ہے۔ نیم متواتر اور افراتفری کے طریقے نایاب ہیں۔ نظام میں پائے جانے والے فیریسوننٹ موڈ کی قسم سسٹم کے پیرامیٹرز اور ابتدائی حالات پر منحصر ہے۔

تھری فیز نیٹ ورکس کے عام آپریٹنگ حالات کے تحت فریرسوننس کا امکان نہیں ہے، کیونکہ نیٹ ورک بنانے والے عناصر کی گنجائش سپلائی ان پٹ نیٹ ورک کے انڈکٹنس سے کم ہو جاتی ہے۔

غیر زمینی نیوٹرل والے نیٹ ورکس میں، نامکمل فیز موڈ میں فیررسوننس ہونے کا زیادہ امکان ہوتا ہے۔ نیوٹرل کو الگ تھلگ کرنا اس حقیقت کی طرف جاتا ہے کہ نیٹ ورک کی گنجائش زمین کے حوالے سے پاور ٹرانسفارمر کے سلسلے میں ہے اور اس طرح کے حالات فیرسوننس کے حق میں ہیں۔ اس طرح کا ایک نامکمل فیز موڈ فیوریسوننس کے لیے سازگار ہوتا ہے جب، مثال کے طور پر، فیز میں سے ایک ٹوٹ جاتا ہے، ایک نامکمل فیز انکلوژن یا غیر متناسب شارٹ سرکٹ ہوتا ہے۔

برقی نیٹ ورک میں اچانک نمودار ہونے والا فیریسوننس نقصان دہ ہے، یہ سامان کو نقصان پہنچا سکتا ہے۔سب سے زیادہ خطرناک فریروسننس کا بنیادی موڈ ہے، جب اس کی فریکوئنسی نظام کی بنیادی تعدد کے ساتھ ملتی ہے۔ بنیادی تعدد کے 1/5 اور 1/3 تعدد پر سبہرمونک فیریسوننس کم خطرناک ہے کیونکہ کرنٹ چھوٹے ہیں۔ اس طرح، پاور گرڈز اور دیگر پاور سسٹمز میں ناکامیوں کی ایک بڑی تعداد کا قطعی طور پر فیررسوننس سے تعلق ہے، حالانکہ ابتدائی طور پر اس کی وجہ غیر واضح لگ سکتی ہے۔

وقفے، رابطے، عارضی، بجلی کا اضافہ ferroresonance کا سبب بن سکتا ہے. نیٹ ورک آپریشن موڈ میں تبدیلی یا بیرونی اثر و رسوخ یا حادثہ ایک فیررسوننٹ موڈ شروع کر سکتا ہے، حالانکہ یہ طویل عرصے تک قابل توجہ نہیں ہو سکتا۔

وولٹیج ٹرانسفارمرز کو پہنچنے والا نقصان اکثر ٹھیک طور پر فیرسوننس کی وجہ سے ہوتا ہے، جو تمام ممکنہ حدوں سے تجاوز کرنے والے کرنٹ کے عمل کی وجہ سے تباہ کن حد سے زیادہ گرمی کا باعث بنتا ہے۔ زیادہ گرمی سے متعلق ایسی پریشانیوں کو روکنے کے لیے، تکنیکی اقدامات کیے جاتے ہیں، جو کہ گونجنے والے سرکٹ میں فعال نقصان کے مستقل یا عارضی اضافے سے متعلق ہیں، گونج کے اثر کو کم سے کم کرتے ہیں۔ اس طرح کے تکنیکی اقدامات پر مشتمل ہوتا ہے، مثال کے طور پر، ٹرانسفارمر کا مقناطیسی سرکٹ جزوی طور پر موٹی سٹیل کی چادروں سے بنا ہوتا ہے۔