خبریں

جب آپ سرکٹ میں انڈکٹرز اور کیپسیٹرز ڈالتے ہیں تو کیا ہوتا ہے؟ کچھ ٹھنڈا ہے- اور یہ حقیقت میں اہم ہے۔
آپ بہت سے مختلف قسم کے انڈکٹرز بنا سکتے ہیں، لیکن سب سے عام قسم ایک بیلناکار کنڈلی ہے - ایک سولینائڈ۔
جب کرنٹ پہلے لوپ سے گزرتا ہے، تو یہ ایک مقناطیسی میدان پیدا کرتا ہے جو دوسرے لوپس سے گزرتا ہے۔ جب تک طول و عرض میں تبدیلی نہیں آتی، مقناطیسی میدان کا واقعی کوئی اثر نہیں پڑے گا۔ بدلتا ہوا مقناطیسی میدان دوسرے سرکٹس میں برقی میدان پیدا کرتا ہے۔ اس برقی میدان میں بیٹری کی طرح برقی صلاحیت میں تبدیلی پیدا ہوتی ہے۔
آخر میں، ہمارے پاس ایک آلہ ہے جس میں کرنٹ کی تبدیلی کے وقت کی شرح کے تناسب سے ممکنہ فرق ہے (کیونکہ کرنٹ ایک مقناطیسی میدان پیدا کرتا ہے)۔ اسے اس طرح لکھا جا سکتا ہے:
اس مساوات میں اشارہ کرنے کے لیے دو چیزیں ہیں۔ پہلی، L انڈکٹنس ہے۔ یہ صرف سولینائڈ کی جیومیٹری پر منحصر ہے (یا آپ کے پاس جو بھی شکل ہے) اور اس کی قدر کو ہنری کی شکل میں ماپا جاتا ہے۔ دوسرا، ایک مائنس ہے اس کا مطلب ہے کہ انڈکٹر میں پوٹینشل میں تبدیلی کرنٹ میں تبدیلی کے برعکس ہے۔
سرکٹ میں انڈکٹنس کیسے برتاؤ کرتا ہے؟ اگر آپ کے پاس مستقل کرنٹ ہے، تو کوئی تبدیلی نہیں ہے (براہ راست کرنٹ)، اس لیے انڈکٹر میں کوئی ممکنہ فرق نہیں ہے- یہ ایسا کام کرتا ہے جیسے یہ موجود ہی نہیں ہے۔ اگر موجود ہے ایک اعلی تعدد کرنٹ (AC سرکٹ)، پورے انڈکٹر میں ایک بڑا ممکنہ فرق ہوگا۔
اسی طرح، capacitors کی بہت سی مختلف ترتیبیں ہیں۔ سادہ ترین شکل دو متوازی کنڈکٹیو پلیٹوں کا استعمال کرتی ہے، ہر ایک پر چارج ہوتا ہے (لیکن خالص چارج صفر ہوتا ہے)۔
ان پلیٹوں پر چارج کیپسیٹر کے اندر ایک الیکٹرک فیلڈ بناتا ہے۔ برقی فیلڈ کی وجہ سے، پلیٹوں کے درمیان برقی پوٹینشل کو بھی بدلنا چاہیے۔ اس ممکنہ فرق کی قدر چارج کی مقدار پر منحصر ہے۔ پورے کپیسیٹر میں ممکنہ فرق ہو سکتا ہے۔ لکھا ہوا ہے:
یہاں فراڈز میں C کیپیسیٹینس ویلیو ہے- یہ بھی صرف ڈیوائس کی فزیکل کنفیگریشن پر منحصر ہے۔
اگر کرنٹ کیپسیٹر میں داخل ہوتا ہے، تو بورڈ پر چارج ویلیو بدل جائے گی۔ اگر کوئی مستقل (یا کم فریکوئنسی) کرنٹ ہے، تو کرنٹ پلیٹوں پر چارج شامل کرتا رہے گا تاکہ پوٹینشل کو بڑھایا جا سکے، اس لیے وقت کے ساتھ ساتھ، پوٹینشل بالآخر ایک کھلے سرکٹ کی طرح ہو، اور کپیسیٹر وولٹیج بیٹری وولٹیج (یا بجلی کی فراہمی) کے برابر ہو جائے گا۔ اگر آپ کے پاس ہائی فریکوئنسی کرنٹ ہے، تو چارج شامل کر دیا جائے گا اور کیپسیٹر میں موجود پلیٹوں سے لے جایا جائے گا، اور بغیر کسی چارج کے۔ جمع، کیپسیٹر ایسا برتاؤ کرے گا جیسے یہ موجود ہی نہ ہو۔
فرض کریں کہ ہم چارجڈ کیپسیٹر سے شروع کرتے ہیں اور اسے ایک انڈکٹر سے جوڑتے ہیں (سرکٹ میں کوئی مزاحمت نہیں ہے کیونکہ میں کامل فزیکل تاروں کا استعمال کر رہا ہوں)۔ اس لمحے کے بارے میں سوچیں جب دونوں آپس میں جڑے ہوں گے۔ فرض کریں کہ ایک سوئچ ہے، پھر میں ڈرا کر سکتا ہوں۔ مندرجہ ذیل خاکہ.
یہ وہی ہو رہا ہے۔ سب سے پہلے، کوئی کرنٹ نہیں ہے (کیونکہ سوئچ کھلا ہوا ہے)۔ ایک بار جب سوئچ بند ہو جائے گا، کرنٹ ہو گا، بغیر مزاحمت کے، یہ کرنٹ لامحدودیت کی طرف چھلانگ لگا دے گا۔ تاہم، کرنٹ میں اس بڑے اضافے کا مطلب ہے کہ انڈکٹر میں پیدا ہونے والا پوٹینشل بدل جائے گا۔ کسی وقت، انڈکٹر میں ممکنہ تبدیلی کیپسیٹر میں ہونے والی تبدیلی سے زیادہ ہو گی (کیونکہ کرنٹ بہنے پر کیپسیٹر چارج کھو دیتا ہے)، اور پھر کرنٹ ریورس ہو جائے گا اور کپیسیٹر کو ری چارج کر دے گا۔ .یہ عمل دہرایا جاتا رہے گا-کیونکہ کوئی مزاحمت نہیں ہے۔
اسے LC سرکٹ کہا جاتا ہے کیونکہ اس میں ایک انڈکٹر (L) اور ایک capacitor (C) ہے - میرے خیال میں یہ واضح ہے۔ پورے سرکٹ کے گرد ممکنہ تبدیلی صفر ہونی چاہیے (کیونکہ یہ ایک سائیکل ہے) تاکہ میں لکھ سکوں:
Q اور I دونوں وقت کے ساتھ بدل رہے ہیں۔ Q اور I کے درمیان ایک ربط ہے کیونکہ کرنٹ کیپسیٹر چھوڑ کر چارج کی تبدیلی کی وقت کی شرح ہے۔
اب میرے پاس چارج ویری ایبل کی سیکنڈ آرڈر کی تفریق مساوات ہے۔ یہ حل کرنا کوئی مشکل مساوات نہیں ہے- درحقیقت، میں حل کا اندازہ لگا سکتا ہوں۔
یہ موسم بہار میں بڑے پیمانے پر حل کے طور پر تقریبا ایک ہی ہے (سوائے اس صورت میں، پوزیشن تبدیل کی جاتی ہے، چارج نہیں) لیکن انتظار کریں! ہمیں حل کا اندازہ لگانے کی ضرورت نہیں ہے، آپ عددی حسابات بھی استعمال کرسکتے ہیں اس مسئلے کو حل کریں۔ آئیے میں درج ذیل اقدار کے ساتھ شروعات کرتا ہوں۔
اس مسئلے کو عددی طور پر حل کرنے کے لیے، میں اس مسئلے کو چھوٹے وقت کے مراحل میں تقسیم کروں گا۔ ہر بار کے مرحلے پر، میں کروں گا:
میرے خیال میں یہ کافی ٹھنڈا ہے۔ اس سے بھی بہتر، آپ سرکٹ کی دوغلی مدت کی پیمائش کر سکتے ہیں (ماؤس کو ہوور کرنے اور وقت کی قدر معلوم کرنے کے لیے استعمال کریں)، اور پھر اس کا متوقع کونیی فریکوئنسی سے موازنہ کرنے کے لیے درج ذیل طریقہ استعمال کریں:
بلاشبہ، آپ پروگرام میں موجود کچھ مواد کو تبدیل کر سکتے ہیں اور دیکھ سکتے ہیں کہ کیا ہوتا ہے- آگے بڑھیں، آپ کسی بھی چیز کو مستقل طور پر تباہ نہیں کریں گے۔
مندرجہ بالا ماڈل غیر حقیقی ہے۔ اصلی سرکٹس (خاص طور پر انڈکٹرز میں لمبی تاروں) میں مزاحمت ہوتی ہے۔ اگر میں اس ریزسٹر کو اپنے ماڈل میں شامل کرنا چاہتا ہوں تو سرکٹ اس طرح نظر آئے گا:
اس سے وولٹیج لوپ کی مساوات بدل جائے گی۔ اب ریزسٹر میں ممکنہ ڈراپ کے لیے بھی ایک اصطلاح ہوگی۔
میں درج ذیل تفریق مساوات کو حاصل کرنے کے لیے چارج اور کرنٹ کے درمیان کنکشن کو دوبارہ استعمال کر سکتا ہوں:
ایک ریزسٹر کو شامل کرنے کے بعد، یہ ایک زیادہ مشکل مساوات بن جائے گی، اور ہم کسی حل کا صرف "اندازہ" نہیں لگا سکتے۔ تاہم، اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے مندرجہ بالا عددی حساب میں ترمیم کرنا زیادہ مشکل نہیں ہونا چاہیے۔ درحقیقت، واحد تبدیلی وہ لائن ہے جو چارج کے دوسرے مشتق کا حساب لگاتی ہے۔ میں نے مزاحمت کی وضاحت کے لیے وہاں ایک اصطلاح شامل کی (لیکن پہلی ترتیب نہیں)۔ 3 اوہم ریزسٹر کا استعمال کرتے ہوئے، مجھے درج ذیل نتیجہ ملتا ہے (اسے چلانے کے لیے دوبارہ پلے بٹن دبائیں)۔
جی ہاں، آپ C اور L کی قدروں کو بھی تبدیل کر سکتے ہیں، لیکن ہوشیار رہیں۔ اگر وہ بہت کم ہیں، تو فریکوئنسی بہت زیادہ ہو جائے گی اور آپ کو ٹائم سٹیپ کے سائز کو چھوٹی قدر میں تبدیل کرنے کی ضرورت ہے۔
جب آپ کوئی ماڈل بناتے ہیں (تجزیہ یا عددی طریقوں سے)، تو آپ کو کبھی کبھی واقعی یہ معلوم نہیں ہوتا کہ یہ قانونی ہے یا مکمل طور پر جعلی۔ ماڈل کو جانچنے کا ایک طریقہ یہ ہے کہ اس کا حقیقی ڈیٹا سے موازنہ کیا جائے۔ آئیے ہم یہ کرتے ہیں۔ یہ میرا ہے۔ ترتیب
یہ اس طرح کام کرتا ہے۔ سب سے پہلے، میں نے کیپسیٹرز کو چارج کرنے کے لیے تین ڈی قسم کی بیٹریاں استعمال کیں۔ میں کپیسیٹر کے اس پار وولٹیج کو دیکھ کر بتا سکتا ہوں کہ کب کیپسیٹر تقریباً پوری طرح سے چارج ہو چکا ہے۔ کیپسیٹر کو انڈکٹر کے ذریعے ڈسچارج کریں۔ ریزسٹر تار کا صرف ایک حصہ ہے- میرے پاس الگ ریزسٹر نہیں ہے۔
میں نے کیپسیٹرز اور انڈکٹرز کے کئی مختلف امتزاج آزمائے، اور آخر کار کچھ کام ہو گیا۔ اس معاملے میں، میں نے اپنے انڈکٹر کے طور پر ایک 5 μF کپیسیٹر اور ایک برا نظر آنے والا پرانا ٹرانسفارمر استعمال کیا (اوپر نہیں دکھایا گیا)۔ مجھے اس کی قدر کے بارے میں یقین نہیں ہے۔ انڈکٹنس، اس لیے میں صرف کونے کی فریکوئنسی کا تخمینہ لگاتا ہوں اور 13.6 ہنری کے انڈکٹنس کو حل کرنے کے لیے اپنی معلوم کیپیسیٹینس ویلیو کا استعمال کرتا ہوں۔ مزاحمت کے لیے، میں نے اس قدر کو اوہم میٹر سے ماپنے کی کوشش کی، لیکن اپنے ماڈل میں 715 اوہم کی قدر کا استعمال کام کرتا نظر آیا۔ بہترین
یہ میرے عددی ماڈل کا ایک گراف ہے اور اصل سرکٹ میں ماپا وولٹیج ہے (میں نے وقت کے فنکشن کے طور پر وولٹیج حاصل کرنے کے لیے ورنیئر ڈیفرینشل وولٹیج پروب کا استعمال کیا)۔
یہ بالکل فٹ نہیں ہے - لیکن یہ میرے لیے کافی قریب ہے۔ ظاہر ہے، میں بہتر فٹ ہونے کے لیے پیرامیٹرز کو تھوڑا سا ایڈجسٹ کر سکتا ہوں، لیکن مجھے لگتا ہے کہ اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ میرا ماڈل پاگل نہیں ہے۔
اس LRC سرکٹ کی سب سے بڑی خصوصیت یہ ہے کہ اس میں کچھ قدرتی تعددات ہیں جو L اور C کی قدروں پر منحصر ہیں۔ فرض کریں کہ میں نے کچھ مختلف کیا ہے۔ اگر میں اس LRC سرکٹ سے ایک oscillating voltage Source کو جوڑ دوں تو کیا ہوگا؟ اس صورت میں، سرکٹ میں زیادہ سے زیادہ کرنٹ oscillating وولٹیج سورس کی فریکوئنسی پر منحصر ہوتا ہے۔ جب وولٹیج سورس اور LC سرکٹ کی فریکوئنسی ایک جیسی ہو تو آپ کو زیادہ سے زیادہ کرنٹ ملے گا۔
ایلومینیم ورق کے ساتھ ایک ٹیوب ایک کپیسیٹر ہے، اور تار کے ساتھ ایک ٹیوب ایک انڈکٹر ہے۔ (ڈائیوڈ اور ایئر پیس) کے ساتھ مل کر یہ ایک کرسٹل ریڈیو بناتے ہیں۔ ہاں، میں نے اسے کچھ آسان سامان کے ساتھ ملایا (میں نے اس یوٹیوب پر دی گئی ہدایات پر عمل کیا ویڈیو) بنیادی خیال یہ ہے کہ کیپسیٹرز اور انڈکٹرز کی قدروں کو کسی مخصوص ریڈیو اسٹیشن پر "ٹیون" کرنے کے لیے ایڈجسٹ کیا جائے۔ میں اسے ٹھیک سے کام نہیں کر سکتا- مجھے نہیں لگتا کہ آس پاس کوئی اچھا AM ریڈیو اسٹیشن موجود ہے۔ (یا میرا انڈکٹر ٹوٹ گیا ہے۔) تاہم، میں نے محسوس کیا کہ یہ پرانی کرسٹل ریڈیو کٹ بہتر کام کرتی ہے۔
مجھے ایک ایسا اسٹیشن ملا جسے میں مشکل سے سن سکتا ہوں، اس لیے مجھے لگتا ہے کہ میرا خود ساختہ ریڈیو اسٹیشن وصول کرنے کے لیے اتنا اچھا نہیں ہو سکتا۔ لیکن یہ RLC ریزوننٹ سرکٹ کس طرح کام کرتا ہے، اور آپ اس سے آڈیو سگنل کیسے حاصل کرتے ہیں؟ ہو سکتا ہے میں اسے مستقبل کی پوسٹ میں محفوظ کروں گا۔
© 2021 Condé Nast.all حقوق محفوظ ہماری ویب سائٹ کے ذریعے خریدی گئی مصنوعات کی فروخت۔ Condé Nast کی پیشگی تحریری اجازت کے بغیر، اس ویب سائٹ پر موجود مواد کو کاپی، تقسیم، منتقل، کیش یا دوسری صورت میں استعمال نہیں کیا جا سکتا ہے۔ اشتہار کا انتخاب