انڈکٹنس کا حساب کیسے لگائیں۔
جس طرح میکانکس میں بڑے پیمانے پر جسم خلا میں سرعت کے خلاف مزاحمت کرتا ہے، جڑتا کو ظاہر کرتا ہے، اسی طرح انڈکٹنس موصل میں کرنٹ کو تبدیل کرنے سے روکتا ہے، خود انڈکشن EMF کو ظاہر کرتا ہے۔ یہ سیلف انڈکشن کا EMF ہے، جو کرنٹ میں کمی، اسے برقرار رکھنے کی کوشش، اور کرنٹ میں اضافہ، اسے کم کرنے کی کوشش دونوں کی مخالفت کرتا ہے۔
حقیقت یہ ہے کہ سرکٹ میں کرنٹ کو تبدیل کرنے (بڑھنے یا کم کرنے) کے عمل میں، اس کرنٹ سے پیدا ہونے والا مقناطیسی بہاؤ بھی بدل جاتا ہے، جو بنیادی طور پر اس سرکٹ کے محدود علاقے میں مقامی ہوتا ہے۔ اور جیسے جیسے مقناطیسی بہاؤ بڑھتا ہے یا کم ہوتا ہے، یہ سیلف انڈکشن کا EMF پیدا کرتا ہے (لینز کے اصول کے مطابق — اس وجہ کے خلاف جو اس کا سبب بنتا ہے، یعنی شروع میں بیان کردہ کرنٹ کے خلاف)، سب ایک ہی سرکٹ میں۔ انڈکٹنس L کو یہاں کرنٹ I اور کل مقناطیسی بہاؤ Φ کے درمیان تناسبی عنصر کہا جاتا ہے، یہ کرنٹ اس سے پیدا ہوتا ہے:
لہٰذا، سرکٹ کا انڈکٹنس جتنا زیادہ ہوگا، نتیجے میں آنے والے مقناطیسی فیلڈ سے یہ اتنا ہی مضبوط ہوگا، یہ کرنٹ کو تبدیل ہونے سے روکتا ہے (یہ فیلڈ ہے جو اسے تخلیق کرتی ہے) اور اس لیے زیادہ انڈکٹنس کے ذریعے کرنٹ کو تبدیل ہونے میں زیادہ وقت لگے گا، اسی لاگو وولٹیج کے ساتھ۔ مندرجہ ذیل بیان بھی درست ہے: انڈکٹینس جتنا زیادہ ہوگا، جب اس کے ذریعے مقناطیسی بہاؤ تبدیل ہوتا ہے تو پورے سرکٹ میں وولٹیج اتنا ہی زیادہ ہوگا۔
فرض کریں کہ ہم کسی مخصوص علاقے میں مقناطیسی بہاؤ کو ایک مستقل شرح سے تبدیل کرتے ہیں، تو اس خطے کو مختلف سرکٹس سے ڈھانپنے سے، ہم اس سرکٹ پر زیادہ وولٹیج حاصل کریں گے جس کا انڈکٹنس زیادہ ہے (ٹرانسفارمر، رمکورف کوائل وغیرہ اس اصول پر کام کرتا ہے)۔
لیکن لوپ انڈکٹنس کا حساب کیسے لگایا جاتا ہے؟ کرنٹ اور مقناطیسی بہاؤ کے درمیان تناسب کا عنصر کیسے تلاش کریں؟ یاد رکھنے کی پہلی چیز یہ ہے کہ ہینری (H) میں انڈکٹنس تبدیلیاں آتی ہیں۔ 1 ہینری کے انڈکٹنس والے سرکٹ کے ٹرمینلز پر، اگر اس میں کرنٹ ایک ایمپیئر فی سیکنڈ سے بدلتا ہے، تو 1 وولٹ کا وولٹیج ظاہر ہوگا۔
انڈکٹنس کی وسعت کا انحصار دو پیرامیٹرز پر ہوتا ہے: سرکٹ کے ہندسی طول و عرض (لمبائی، چوڑائی، موڑ کی تعداد، وغیرہ) اور میڈیم کی مقناطیسی خصوصیات پر (مثال کے طور پر، اندر ایک فیرائٹ کور موجود ہے۔ کنڈلی، اس کا انڈکٹنس زیادہ ہوگا، اس سے کہیں زیادہ اگر اندر کوئی کور نہ ہو)۔
پیدا ہونے والے انڈکٹنس کا حساب لگانے کے لیے، یہ جاننا ضروری ہے کہ کنڈلی خود کیا شکل ہوگی اور اس کے اندر موجود میڈیم کی مقناطیسی پارگمیتا کیا ہوگی (میڈیم کی نسبتاً مقناطیسی پارگمیتا خلا کی مقناطیسی پارگمیتا اور مقناطیسی پارگمیتا کے درمیان تناسب کا عنصر ہے۔ دیئے گئے میڈیم کی پارگمیتا۔یقینا، یہ مختلف مواد کے لئے مختلف ہے) …
آئیے کنڈلی کی سب سے عام شکلوں (سلنڈرکل سولینائڈ، ٹورائڈ اور لمبی تار) کے انڈکٹنس کا حساب لگانے کے فارمولوں کو دیکھتے ہیں۔
انڈکٹنس کا حساب لگانے کا فارمولا یہ ہے۔ solenoid - کنڈلی، جس کی لمبائی قطر سے بہت زیادہ ہے:
جیسا کہ آپ دیکھ سکتے ہیں، موڑ N کی تعداد، سمیٹنے والے l کی لمبائی اور کوائل S کے کراس سیکشنل ایریا کو جانتے ہوئے، ہم کوائل کے بغیر کور کے یا کور کے ساتھ لگ بھگ انڈکٹنس کا پتہ چلتا ہے، جبکہ مقناطیسی ویکیوم کی پارگمیتا ایک مستقل قدر ہے:
ٹورائڈل کوائل کا انڈکٹنس، جہاں h ٹورائڈ کی اونچائی ہے، r ٹورائڈ کا اندرونی قطر ہے، R ٹورائڈ کا بیرونی قطر ہے:
ایک پتلی تار کا انڈکٹنس (کراس سیکشن کا رداس لمبائی سے بہت چھوٹا ہے)، جہاں l تار کی لمبائی ہے، اور r اس کے کراس سیکشن کا رداس ہے۔ Mu کے ساتھ انڈیکس i اور e ہیں اندرونی (اندرونی، کنڈکٹر مواد) اور بیرونی (بیرونی، کنڈکٹر سے باہر مواد) ماحول کی متعلقہ مقناطیسی پارگمیتا:
متعلقہ اجازتوں کا ایک جدول آپ کو اندازہ لگانے میں مدد کرے گا کہ آپ کسی خاص مقناطیسی مواد کو بطور بنیادی استعمال کرتے ہوئے سرکٹ (تار، کنڈلی) سے کس انڈکٹنس کی توقع کر سکتے ہیں:
