اندرونی مزاحمت کیا ہے؟

فرض کریں کہ ایک سادہ الیکٹریکل کلوز سرکٹ ہے جس میں کرنٹ سورس شامل ہے، مثال کے طور پر جنریٹر، گیلوانک سیل یا بیٹری، اور ریزسٹنس R کا ایک ریزسٹر۔ چونکہ سرکٹ میں کرنٹ کہیں بھی نہیں رکتا، اس لیے یہ سورس کے اندر بھی بہتا ہے۔

ایسی صورت حال میں، ہم کہہ سکتے ہیں کہ ہر ذریعہ میں کچھ اندرونی مزاحمت ہوتی ہے جو کرنٹ کو بہنے سے روکتی ہے۔ یہ اندرونی مزاحمت موجودہ ماخذ کی خصوصیت کرتی ہے اور اسے حرف r سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ کے لیے galvanic سیل یا بیٹری، اندرونی مزاحمت الیکٹرولائٹ محلول اور الیکٹروڈز کی مزاحمت ہے، جنریٹر کے لیے - اسٹیٹر وائنڈنگز وغیرہ کی مزاحمت۔

اس طرح، موجودہ ماخذ EMF کی شدت اور اس کی اپنی اندرونی مزاحمت r کی قدر دونوں سے نمایاں ہوتا ہے - دونوں خصوصیات ماخذ کے معیار کی نشاندہی کرتی ہیں۔

ہائی وولٹیج الیکٹرو سٹیٹک جنریٹر (جیسے وین ڈی گراف جنریٹر یا ومشرسٹ جنریٹر) مثال کے طور پر، لاکھوں وولٹ میں ماپا جانے والا ایک بہت بڑا EMF نمایاں کرتا ہے، جب کہ ان کی اندرونی مزاحمت سینکڑوں میگوہمز میں ماپا جاتا ہے، اس لیے وہ حاصل کرنے کے لیے موزوں نہیں ہیں۔ اعلی دھارے

اس کے برعکس، galvanic خلیات (جیسے بیٹری) میں 1 وولٹ کے آرڈر کا EMF ہوتا ہے، حالانکہ ان کی اندرونی مزاحمت فرکشن کی ترتیب کی ہوتی ہے یا زیادہ سے زیادہ دس اوہم، اور اس لیے اکائیوں کے کرنٹ اور دسیوں ایمپیئر حاصل کیے جا سکتے ہیں۔ galvanic خلیات سے.

یہ خاکہ ایک منسلک بوجھ کے ساتھ ایک حقیقی ذریعہ دکھاتا ہے۔ ان کی یہاں تعریف کی گئی ہے۔ EMF ذریعہ، اس کی اندرونی مزاحمت کے ساتھ ساتھ بوجھ کی مزاحمت۔ کے مطابق بند سرکٹ کے لیے اوہم کا قانوناس سرکٹ میں کرنٹ اس کے برابر ہوگا:

چونکہ بیرونی سرکٹ سیکشن یکساں ہے، اس لیے اوہم کے قانون سے پورے بوجھ میں وولٹیج پایا جا سکتا ہے:

پہلی مساوات سے بوجھ کی مزاحمت کا اظہار کرتے ہوئے اور اس کی قدر کو دوسری مساوات میں بدلتے ہوئے، ہم بند سرکٹ میں کرنٹ پر بوجھ میں وولٹیج کا انحصار حاصل کرتے ہیں:

ایک بند لوپ میں، EMF بیرونی سرکٹ عناصر پر اور خود ماخذ کی اندرونی مزاحمت پر وولٹیج ڈراپ کے مجموعے کے برابر ہے۔ لوڈ کرنٹ پر لوڈ وولٹیج کا انحصار مثالی طور پر لکیری ہے۔

گراف یہ ظاہر کرتا ہے، لیکن ایک حقیقی ریزسٹر (گراف کے قریب کراس) کے تجرباتی اعداد و شمار ہمیشہ مثالی سے مختلف ہوتے ہیں:

تجربات اور منطق بتاتے ہیں کہ زیرو لوڈ کرنٹ پر بیرونی سرکٹ وولٹیج سورس emf کے برابر ہوتا ہے اور زیرو لوڈ وولٹیج پر سرکٹ کرنٹ ہوتا ہے۔ شارٹ سرکٹ کرنٹاصلی سرکٹس کی یہ خاصیت تجرباتی طور پر EMF اور حقیقی ذرائع کی اندرونی مزاحمت کو تلاش کرنے میں مدد کرتی ہے۔

اندرونی مزاحمت کا تجرباتی پتہ لگانا

تجرباتی طور پر ان خصوصیات کا تعین کرنے کے لیے، کرنٹ کی شدت پر بوجھ میں وولٹیج کے انحصار کا ایک گراف بنایا جاتا ہے، جس کے بعد اسے محوروں کے ساتھ چوراہے کے مقام تک بڑھا دیا جاتا ہے۔

وولٹیج ریڑھ کی ہڈی کے ساتھ گراف کے چوراہے کے مقام پر سورس emf کی قدر ہے، اور کرنٹ محور کے ساتھ تقطیع کے مقام پر شارٹ سرکٹ کرنٹ کی قدر ہے۔ نتیجے کے طور پر، اندرونی مزاحمت فارمولہ کی طرف سے پایا جاتا ہے:

ماخذ کے ذریعہ تیار کردہ مفید طاقت پورے بوجھ میں تقسیم کی جاتی ہے۔ لوڈ مزاحمت پر اس طاقت کے انحصار کا گراف تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ یہ وکر صفر کے نقطہ پر محوروں کے چوراہے سے شروع ہوتا ہے، پھر زیادہ سے زیادہ پاور ویلیو تک بڑھتا ہے، پھر لامحدودیت کے برابر بوجھ مزاحمت کے ساتھ صفر پر گر جاتا ہے۔

زیادہ سے زیادہ لوڈ ریزسٹنس تلاش کرنے کے لیے جس پر کسی دیے گئے ذریعہ کے ساتھ نظریاتی زیادہ سے زیادہ طاقت تیار کی جائے گی، R کے حوالے سے پاور فارمولے کا اخذ کیا جاتا ہے اور اسے صفر پر سیٹ کیا جاتا ہے۔ زیادہ سے زیادہ طاقت اس وقت تیار کی جائے گی جب بیرونی سرکٹ کی مزاحمت اندرونی ماخذ کی مزاحمت کے برابر ہو:

R = r پر زیادہ سے زیادہ طاقت کے لیے یہ پروویژن آپ کو تجرباتی طور پر بوجھ پر جاری ہونے والی طاقت بمقابلہ لوڈ ریزسٹنس کی قدر کے ذریعے ماخذ کی اندرونی مزاحمت کو تلاش کرنے کی اجازت دیتا ہے۔زیادہ سے زیادہ طاقت فراہم کرنے والے نظریاتی بوجھ کے خلاف مزاحمت کے بجائے حقیقی تلاش کرنا بجلی کی فراہمی کی اصل اندرونی مزاحمت کا تعین کرتا ہے۔

موجودہ ماخذ کی کارکردگی لوڈ میں تقسیم کی گئی زیادہ سے زیادہ طاقت کے تناسب کی نشاندہی کرتی ہے جو اس وقت تیار کی جا رہی ہے۔

یہ واضح ہے کہ اگر ذریعہ ایسی طاقت تیار کرتا ہے کہ کسی دیئے گئے ذریعہ کے لئے زیادہ سے زیادہ ممکنہ طاقت بوجھ پر حاصل کی جائے، تو ذریعہ کی کارکردگی 50٪ کے برابر ہوگی۔