برقی سرکٹ میں عارضی عمل

عارضی عمل غیر معمولی نہیں ہیں اور نہ صرف برقی سرکٹس کی خصوصیت ہیں۔ طبیعیات اور ٹکنالوجی کے مختلف شعبوں سے متعدد مثالیں پیش کی جاسکتی ہیں جہاں اس طرح کے مظاہر پائے جاتے ہیں۔

مثال کے طور پر، کنٹینر میں ڈالا گیا گرم پانی آہستہ آہستہ ٹھنڈا ہوتا ہے اور اس کا درجہ حرارت ابتدائی قدر سے محیطی درجہ حرارت کے برابر توازن کی قدر میں بدل جاتا ہے۔ آرام کی حالت سے لایا گیا پینڈولم نم کرنے والی دوغلوں کو انجام دیتا ہے اور بالآخر اپنی اصل ساکن سٹیشنری حالت میں واپس آجاتا ہے۔ جب ایک برقی پیمائش کرنے والا آلہ منسلک ہوتا ہے، تو اس کی سوئی، متعلقہ اسکیل ڈویژن پر رکنے سے پہلے، پیمانے پر اس نقطہ کے گرد کئی دوغلے بناتی ہے۔

الیکٹرک سرکٹ کا ساکن اور عارضی موڈ

میں عمل کا تجزیہ کرتے وقت برقی سرکٹس آپ کو آپریشن کے دو طریقوں کا سامنا کرنا چاہئے: قائم (اسٹیشنری) اور عارضی۔

مستقل وولٹیج (کرنٹ) کے ذریعہ سے منسلک برقی سرکٹ کا اسٹیشنری موڈ ایک ایسا موڈ ہے جس میں سرکٹ کی انفرادی شاخوں میں کرنٹ اور وولٹیج وقت کے ساتھ ساتھ مستقل رہتے ہیں۔

ایک الیکٹرک سرکٹ میں جو ایک متبادل کرنٹ سورس سے منسلک ہوتا ہے، سٹیشنری سٹیٹ شاخوں میں کرنٹ اور وولٹیج کی فوری قدروں کی متواتر تکرار سے نمایاں ہوتی ہے... سٹیشنری موڈز میں سرکٹس کے آپریشن کے تمام معاملات میں، جو نظریاتی طور پر جاری رہ سکتے ہیں۔ غیر یقینی طور پر، یہ فرض کیا جاتا ہے کہ فعال سگنل کے پیرامیٹرز (وولٹیج یا کرنٹ) کے ساتھ ساتھ سرکٹ کی ساخت اور اس کے عناصر کے پیرامیٹرز تبدیل نہیں ہوتے ہیں۔

اسٹیشنری موڈ میں کرنٹ اور وولٹیج کا انحصار بیرونی اثر و رسوخ کی قسم اور برقی ہدف کے پیرامیٹرز پر ہوتا ہے۔

ایک عارضی موڈ (یا ایک عارضی عمل) ایک موڈ کہلاتا ہے جو برقی سرکٹ میں ایک سٹیشنری حالت سے دوسری حالت میں منتقلی کے دوران ہوتا ہے، جو کسی نہ کسی طرح پچھلے حالت سے مختلف ہوتا ہے، اور اس موڈ کے ساتھ آنے والے وولٹیجز اور کرنٹ — عارضی وولٹیجز اور کرنٹ... کسی سرکٹ کی مستحکم حالت میں تبدیلی بیرونی سگنلز کو تبدیل کرنے کے نتیجے میں ہو سکتی ہے، بشمول بیرونی اثر و رسوخ کے ذریعہ کو آن یا آف کرنا، یا یہ سرکٹ میں ہی سوئچنگ کی وجہ سے ہو سکتا ہے۔

برقی سرکٹ میں کوئی بھی تبدیلی جس کی وجہ سے ایک عارضی واقع ہوتا ہے اسے کمیوٹیشن کہا جاتا ہے۔

الیکٹرک سرکٹ کی سوئچنگ - الیکٹرک سرکٹ کے عناصر کے برقی کنکشن کو تبدیل کرنے، سیمی کنڈکٹر ڈیوائس کو منقطع کرنے کا عمل (GOST 18311-80)۔

زیادہ تر معاملات میں، یہ تصور کرنا نظریاتی طور پر جائز ہے کہ سوئچنگ فوری طور پر ہوتی ہے، یعنی سرکٹ میں مختلف سوئچ زیادہ وقت لیے بغیر کیے جاتے ہیں۔ ڈائیگرام میں سوئچنگ کا عمل عام طور پر سوئچ کے قریب تیر کے ذریعے دکھایا جاتا ہے۔

حقیقی سرکٹس میں عارضی عمل تیز ہوتے ہیں... ان کا دورانیہ دسویں، سوواں اور اکثر سیکنڈ کا ملینواں حصہ ہوتا ہے۔ نسبتاً شاذ و نادر ہی، ان عملوں کی مدت چند سیکنڈ تک پہنچ جاتی ہے۔

فطری طور پر، سوال یہ پیدا ہوتا ہے کہ کیا عام طور پر اتنی مختصر مدت کی عارضی حکومتوں کو مدنظر رکھنا ضروری ہے؟ جواب صرف ہر مخصوص کیس کے لیے دیا جا سکتا ہے، کیونکہ مختلف حالات میں ان کا کردار ایک جیسا نہیں ہوتا۔ ان کی اہمیت خاص طور پر ان آلات میں بہت زیادہ ہوتی ہے جو پلس سگنلز کی افزائش، تشکیل اور تبدیلی کے لیے بنائے گئے ہیں، جب برقی سرکٹ پر کام کرنے والے سگنلز کا دورانیہ عارضی طریقوں کے دورانیے کے مطابق ہوتا ہے۔

عارضی طور پر دالوں کی شکل بگڑ جاتی ہے کیونکہ وہ لکیری سرکٹس سے گزرتی ہیں۔ آٹومیشن آلات کا حساب اور تجزیہ، جہاں برقی سرکٹس کی حالت میں مسلسل تبدیلی ہوتی ہے، عارضی طریقوں کو مدنظر رکھے بغیر ناقابل تصور ہے۔

متعدد آلات میں، عارضی عمل کا ہونا عام طور پر ناپسندیدہ اور خطرناک ہوتا ہے۔ ان صورتوں میں عارضی طریقوں کا حساب کتاب ممکنہ حد سے زیادہ وولٹیجز اور کرنٹ میں اضافے کا تعین کرنا ممکن بناتا ہے، جو اسٹیشنری کے وولٹیجز اور کرنٹ سے کئی گنا زیادہ ہو سکتے ہیں۔ موڈ یہ خاص طور پر اہم انڈکٹنس یا اعلی گنجائش والے سرکٹس کے لیے اہم ہے۔

منتقلی کے عمل کی وجوہات

آئیے ان مظاہر پر غور کریں جو ایک اسٹیشنری موڈ سے دوسرے میں منتقلی کے دوران الیکٹرک سرکٹس میں ہوتا ہے۔

ہم تاپدیپت لیمپ کو سیریز کے سرکٹ میں شامل کرتے ہیں جس میں ریزسٹر R1، ایک سوئچ B اور ایک مستقل وولٹیج سورس E ہوتا ہے۔سوئچ بند ہونے کے بعد، لیمپ فوری طور پر روشن ہو جائے گا، کیونکہ فلیمینٹ کا گرم ہونا اور اس کی چمک کی چمک میں اضافہ آنکھ سے پوشیدہ ہے۔ مشروط طور پر، یہ فرض کیا جا سکتا ہے کہ اس طرح کے سرکٹ میں اسٹیشنری کرنٹ Azo =E / (R1 + Rl) کے برابر ہوتا ہے، یہ تقریباً فوراً انسٹال ہو جاتا ہے، جہاں Rl — چراغ کے تنت کی فعال مزاحمت۔

توانائی کے ذرائع اور ریزسٹرس پر مشتمل لکیری سرکٹس میں، ذخیرہ شدہ توانائی میں تبدیلی سے وابستہ عارضی طور پر واقع نہیں ہوتے ہیں۔

چاول۔ 1. عارضی عمل کو واضح کرنے کے لیے اسکیمیں: a — رد عمل والے عناصر کے بغیر سرکٹ، b — ایک انڈکٹر کے ساتھ سرکٹ، c — ایک کپیسیٹر والا سرکٹ۔

ریزسٹر کو ایک L کنڈلی سے تبدیل کریں جس کا انڈکٹنس کافی بڑا ہو۔ سوئچ بند کرنے کے بعد، آپ دیکھ سکتے ہیں کہ لیمپ کی چمک میں اضافہ بتدریج ہو رہا ہے۔ اس سے پتہ چلتا ہے کہ کوائل کی موجودگی کی وجہ سے سرکٹ میں کرنٹ آہستہ آہستہ اپنی مستحکم حالت تک پہنچ جاتا ہے۔ I'about =E / (rDa se + Rl)، جہاں rk - کوائل سمیٹنے کی فعال مزاحمت۔

اگلا تجربہ ایک سرکٹ کے ساتھ کیا جائے گا جس میں مستقل وولٹیج کا ایک ذریعہ، ریزسٹرس اور ایک کپیسیٹر شامل ہے، جس کے متوازی طور پر ہم ایک وولٹ میٹر کو جوڑتے ہیں (تصویر 1، سی)۔ اگر کپیسیٹر کی گنجائش کافی بڑی ہے (کئی دسیوں مائیکروفراڈز) اور ہر ایک کی مزاحمت R1 اور R2 کی مزاحمت کئی سو کلو اوہم ہے، تو سوئچ کو بند کرنے کے بعد، وولٹ میٹر کی سوئی آسانی سے ہٹنا شروع کر دیتی ہے اور صرف اس کے بعد۔ چند سیکنڈ میں یہ پیمانے کی مناسب تقسیم پر سیٹ ہو جاتا ہے۔

لہذا، کیپسیٹر میں وولٹیج کے ساتھ ساتھ سرکٹ میں کرنٹ بھی نسبتاً طویل مدت کے لیے قائم ہوتا ہے (اس معاملے میں پیمائش کرنے والے آلے کی جڑت کو نظر انداز کیا جا سکتا ہے)۔

انجیر کے سرکٹس میں اسٹیشنری موڈ کے فوری قیام کو کیا روکتا ہے۔ 1، b، c اور منتقلی کے عمل کی وجہ؟

اس کی وجہ برقی سرکٹس کے عناصر ہیں جو توانائی کو ذخیرہ کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں (نام نہاد رد عمل والے عناصر): انڈکٹر (تصویر 1، ب) اور capacitor (تصویر 1، ج)۔

عارضی عمل کی موجودگی سرکٹ کے رد عمل والے عناصر میں توانائی کے ذخائر میں ہونے والی تبدیلیوں کی خصوصیات سے وابستہ ہے... انڈکٹر L کے مقناطیسی میدان میں ذخیرہ شدہ توانائی کی مقدار، جس میں موجودہ iL بہتا ہے، کا اظہار کیا جاتا ہے۔ فارمولا: WL = 1/2 (LiL2)

وولٹیج ti° C پر چارج ہونے والی گنجائش C کیپیسیٹر کے برقی میدان میں جمع ہونے والی توانائی اس کے برابر ہے: W° C = 1/2 (Cu° C2)

چونکہ مقناطیسی توانائی WL کی فراہمی کوائل iL میں کرنٹ اور برقی توانائی W° C — کیپسیٹر ti° C میں وولٹیج سے طے کی جاتی ہے، اس لیے تمام برقی سرکٹس میں، کسی بھی تین تبدیلیوں میں، دو بنیادی دفعات دیکھی جاتی ہیں: کوائل کرنٹ اور کیپسیٹر وولٹیج کو وہ تیزی سے تبدیل نہیں کر سکتے... بعض اوقات یہ ضابطے مختلف طریقے سے وضع کیے جاتے ہیں، یعنی: کوائل فلوکس اور کپیسیٹر چارج کا تعلق بغیر چھلانگ کے، آسانی سے تبدیل ہو سکتا ہے۔

طبعی طور پر، ٹرانزیشن موڈز سرکٹ کی توانائی کی حالت کی پری کمیوٹیشن موڈ سے پوسٹ کمیوٹیشن موڈ میں منتقلی کے عمل ہیں۔ رد عمل والے عناصر کے ساتھ سرکٹ کی ہر سٹیشنری حالت برقی اور مقناطیسی شعبوں کی توانائی کی ایک خاص مقدار سے مساوی ہوتی ہے۔ایک نئے سٹیشنری موڈ میں منتقلی ان شعبوں کی توانائی میں اضافے یا کمی کے ساتھ منسلک ہے اور اس کے ساتھ ایک عارضی عمل کی ظاہری شکل ہے جو توانائی کی فراہمی میں تبدیلی کے بند ہوتے ہی ختم ہو جاتی ہے۔ اگر سوئچنگ کے دوران سرکٹ کی توانائی کی حالت تبدیل نہیں ہوتی ہے، تو کوئی عارضی نہیں ہوتا ہے۔

سوئچنگ کے دوران عارضی عمل کا مشاہدہ کیا جاتا ہے جب برقی سرکٹ کا سٹیشنری موڈ تبدیل ہوتا ہے، جس میں ایسے عناصر ہوتے ہیں جو توانائی کو ذخیرہ کرنے کے قابل ہوتے ہیں۔ منتقلی درج ذیل کارروائیوں کے دوران ہوتی ہے:

a) سرکٹ کو آن اور آف کرنا،

ب) شارٹ سرکٹ زنجیر کی انفرادی شاخیں یا عناصر،

ج) شاخوں یا سرکٹ عناصر وغیرہ کا منقطع یا رابطہ۔

اس کے علاوہ، جب پلس سگنل برقی سرکٹس پر لاگو ہوتے ہیں تو عارضی ہوتے ہیں۔