مقناطیسی مقداروں کی پیمائش کے ذرائع اور طریقے

بعض اوقات، تکنیکی مسائل کو حل کرنے کے لیے یا تحقیقی مقاصد کے لیے، مقناطیسی مقداروں کی پیمائش کرنا ضروری ہوتا ہے۔ بلاشبہ، مطلوبہ مقناطیسی مقدار کی قدر بھی معلوم ابتدائی اعداد و شمار پر مبنی فارمولوں کا سہارا لے کر بالواسطہ طور پر قائم کی جا سکتی ہے۔ تاہم، مقناطیسی بہاؤ F، مقناطیسی انڈکشن B یا مقناطیسی فیلڈ کی طاقت H کی سب سے درست قدر حاصل کرنے کے لیے، براہ راست پیمائش کا طریقہ زیادہ موزوں ہے۔ آئیے مقناطیسی مقداروں کی براہ راست پیمائش کے طریقوں پر غور کریں۔

اصولی طور پر، مقناطیسی قدر کی پیمائش کا طریقہ کار پر مبنی ہو سکتا ہے۔ مقناطیسی میدان کرنٹ یا تار تک۔ مقناطیسی میدان کی وجہ سے پیدا ہونے والی قوت برقی عمل سے منسلک ہوتی ہے، اور پھر برقی پیمائش کرنے والے آلے کی مدد سے ناپی گئی مقدار کی قدر انسانی ادراک کے لیے آسان شکل میں حاصل کی جاتی ہے۔

مقناطیسی مقداروں کی پیمائش کے دو اہم طریقے ہیں: انڈکشن اور galvanomagnetic۔

پہلی EMF کی شمولیت پر مبنی ہے جب مقناطیسی بہاؤ تبدیل ہوتا ہے، دوسرا - کرنٹ پر مقناطیسی میدان کے عمل پر۔ آئیے ان دونوں طریقوں کو الگ الگ دیکھتے ہیں۔

برقی مقناطیسی انڈکشن کا طریقہ

یہ معلوم ہوتا ہے کہ جب کوائل L کے موڑ کو مقناطیسی بہاؤ F سے عبور کیا جاتا ہے (جب سرکٹ میں داخل ہونے والا مقناطیسی بہاؤ تبدیل ہوتا ہے)، ایک EMF (E) کوائل کنڈکٹر میں شامل کیا جاتا ہے، مقناطیسی کی تبدیلی کی شرح کے متناسب۔ flux dF/dt، یعنی اس کی قدر F کے متناسب۔ اس رجحان کو فارمولے سے بیان کیا گیا ہے:

یکساں مقناطیسی میدان میں، مقناطیسی بہاؤ F مقناطیسی انڈکشن B کے براہ راست متناسب ہوگا، اور تناسب کا گتانک مقناطیسی انڈکشن کی لکیروں سے چھیدنے والے لوپ S کا رقبہ ہوگا۔

مزید آگے - مقناطیسی انڈکشن B مقناطیسی مسلسل μ0 کے ذریعے مقناطیسی میدان H کی طاقت کے براہ راست متناسب نکلے گا اگر یہ واقعہ خلا میں پیش آتا ہے، یا میڈیم کی مقناطیسی پارگمیتا کو مدنظر رکھتے ہوئے — اس میڈیم کی نسبتہ مقناطیسی پارگمیتا μ کے ذریعے بھی۔ .

لہذا، انڈکشن کا طریقہ آپ کو قدریں تلاش کرنے کی اجازت دیتا ہے: مقناطیسی بہاؤ Ф، مقناطیسی انڈکشن B اور مقناطیسی فیلڈ کی طاقت H۔ مقناطیسی بہاؤ کی پیمائش کرنے والے آلات کو ویب میٹر یا فلکس میٹر (فلکس — بہاؤ سے) کہا جاتا ہے۔

ویبر میٹر ایک انڈکشن کوائل پر مشتمل ہوتا ہے جس میں معلوم پیرامیٹرز اور ایک DUT انٹیگریٹر ہوتا ہے۔ انٹیگریٹ کرنے والا آلہ ایک میگنیٹو الیکٹرک گیلوانومیٹر ہے۔

اگر کسی ویب میٹر کی کنڈلی کو کسی ایسی جگہ میں لایا یا باہر لے جایا جائے جہاں مقناطیسی میدان موجود ہو، تو ویب میٹر کے ماپنے کے طریقہ کار کا انحراف (پوائنٹ ڈیفلیکشن یا ڈسپلے پر نمبروں کی تبدیلی) متناسب ہوگا۔ اس مقناطیسی میدان کا انڈکشن B۔ریاضیاتی انحصار آسانی سے فارمولے کے ذریعہ بیان کیا جاتا ہے:

Galvanomagnetic طریقہ (ہال کا طریقہ)

یہ بات مشہور ہے کہ ایمپیئر کی قوت بیرونی مقناطیسی میدان میں واقع کرنٹ لے جانے والے تار پر کام کرتی ہے، اور اگر ہم اس عمل کو زیادہ قریب سے دیکھیں تو لورینٹز کی قوت تار میں حرکت کرنے والے چارج شدہ ذرات پر کام کرتی ہے۔

لہذا اگر ایک کنڈکٹنگ پلیٹ کو مقناطیسی میدان میں رکھا جاتا ہے اور پلیٹ سے براہ راست یا متبادل برقی کرنٹ گزرتا ہے، تو پلیٹ کے سروں پر براہ راست یا متبادل ممکنہ فرق ظاہر ہوگا۔ اس ممکنہ فرق Ex کو ہال EMF کہا جاتا ہے۔

پلیٹ کے معلوم پیرامیٹرز کی بنیاد پر، ہال EMF کو جان کر، مقناطیسی انڈکشن B کی قدر کا تعین کرنا ممکن ہے۔ مقناطیسی انڈکشن کی پیمائش کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا آلہ ٹیسلا میٹر کہلاتا ہے۔

اگر ہال سینسر (ہال سینسر) ایک ذریعہ سے طاقت اور پھر دوسرے ذریعہ سے معاوضہ دینے والے ممکنہ فرق کو لاگو کریں، پھر کمپیریٹر کا استعمال کرتے ہوئے معاوضہ دینے والے طریقہ سے ہال ایم ایف کا تعین کرنا ممکن ہے۔

ڈیوائس کافی آسان ہے: ایڈجسٹ ایبل ریزسٹر سے لیا گیا معاوضہ دینے والا وولٹیج ہال emf کے ساتھ اینٹی فیز میں لگایا جاتا ہے اور اس طرح ہال emf کی قدر کا تعین کیا جاتا ہے۔ جب معاوضہ سرکٹ اور ہال سینسر کو ایک ہی ذریعہ سے کھلایا جاتا ہے تو، جنریٹر کی وولٹیج اور فریکوئنسی کی عدم استحکام سے پیدا ہونے والی خرابی ختم ہوجاتی ہے۔

ہال سینسر بڑے پیمانے پر برقی موٹروں اور دیگر مشینوں میں روٹر پوزیشن کے سینسر کے طور پر استعمال ہوتے ہیں جہاں حرکت پذیر مستقل مقناطیس یا مقناطیسی ٹرانسفارمر کور سے سگنل حاصل کیا جا سکتا ہے۔خاص طور پر، کچھ ایپلی کیشنز میں ہال سینسر موجودہ ٹرانسفارمر کی پیمائش کے متبادل کے طور پر کام کرتا ہے۔