بجلی کے کرنٹ کے اہم پیرامیٹرز کو تبدیل کرنے کے لیے بجٹ کا اختیار وولٹیج ڈیوائیڈرز ہیں۔ اس طرح کا آلہ اپنے آپ کو بنانا آسان ہے، لیکن ایسا کرنے کے لئے، آپ کو مقصد، درخواست کے معاملات، آپریشن کے اصول اور حساب کی مثالوں کو جاننے کی ضرورت ہے.
مشمولات
عہدہ اور درخواست
ایک ٹرانسفارمر کو متبادل وولٹیجز کو تبدیل کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، تاکہ کافی زیادہ کرنٹ ویلیو کو برقرار رکھا جا سکے۔ اگر سرکٹ میں چھوٹے کرنٹ (سینکڑوں ایم اے تک) کے ساتھ لوڈ شامل کرنا ہے تو، ٹرانسفارمر وولٹیج (U) کنورٹر کا مشورہ نہیں دیا جاتا ہے۔
ان صورتوں میں، آپ ایک سادہ وولٹیج ڈیوائیڈر (DN) استعمال کر سکتے ہیں، جس کی قیمت نمایاں طور پر کم ہے۔ یو کی ضروری قیمت حاصل کرنے کے بعد اسے درست کیا جاتا ہے اور صارف کو بجلی فراہم کی جاتی ہے۔ اگر ضروری ہو تو، کرنٹ (I) کو بڑھانے کے لیے، آؤٹ پٹ پاور بڑھانے کا مرحلہ استعمال کیا جانا چاہیے۔ اس کے علاوہ، مستقل U تقسیم کرنے والے بھی ہیں، لیکن یہ ماڈل دوسروں کے مقابلے میں کم استعمال ہوتے ہیں۔
DNs کو اکثر مختلف آلات کو چارج کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جس میں مختلف قسم کی بیٹریوں کے لیے 220 V سے کم U اقدار اور کرنٹ حاصل کرنا ضروری ہوتا ہے۔اس کے علاوہ، بجلی کی پیمائش کرنے والے آلات، کمپیوٹر کے آلات، نیز لیبارٹری پلس اور بجلی کی عام فراہمی بنانے کے لیے U کو تقسیم کرنے کے لیے آلات کا استعمال کرنا مناسب ہے۔
آپریشن کا اصول
وولٹیج ڈیوائیڈر (DN) ایک ایسا آلہ ہے جس میں ٹرانسفر گتانک کے ذریعے آؤٹ پٹ اور ان پٹ U کے درمیان تعلق ہوتا ہے۔ ٹرانسفر گتانک تقسیم کرنے والے کے آؤٹ پٹ اور ان پٹ پر U اقدار کا تناسب ہے۔ وولٹیج ڈیوائیڈر کا سرکٹ سادہ ہے اور سیریز میں جڑے دو صارفین کی ایک زنجیر ہے - ریڈیو عناصر (ریزسٹرس، کیپسیٹرز یا انڈکٹرز)۔ ان میں مختلف آؤٹ پٹ خصوصیات ہیں۔
AC کرنٹ میں درج ذیل اہم مقداریں ہوتی ہیں: وولٹیج، ایمپریج، مزاحمت، انڈکٹنس (L) اور capacitance (C)۔ جب صارفین سیریز میں جڑے ہوتے ہیں تو بجلی کی بنیادی قدروں (U, I, R, C, L) کا حساب لگانے کے فارمولے:
- مزاحمتی اقدار میں اضافہ؛
- وولٹیج شامل ہیں؛
- کرنٹ کا حساب سرکٹ سیکشن کے لیے اوہم کے قانون کے مطابق کیا جائے گا: I = U/R؛
- inductances شامل کر رہے ہیں؛
- Capacitors کی پوری چین کی اہلیت: C = (C1 * C2 * ... * Cn) / (C1 + C2 + ... + Cn)۔
ایک سادہ ریزسٹر DN بنانے کے لیے اور سیریز سے منسلک ریزسٹرس کا اصول استعمال کیا جاتا ہے۔ مشروط طور پر سرکٹ کو 2 کندھوں میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ پہلا بازو اوپر والا ہے اور DN کے ان پٹ اور زیرو پوائنٹ کے درمیان ہے، اور دوسرا بازو نیچے والا ہے، جس سے آؤٹ پٹ U لیا جاتا ہے۔
ان کندھوں پر U کا مجموعہ ان پٹ U کی نتیجہ خیز قدر کے برابر ہے۔ DNs لکیری اور غیر خطی قسم کے ہیں۔ لکیری آلات وہ ہوتے ہیں جن کا آؤٹ پٹ U ہوتا ہے، جو ان پٹ ویلیو کے ساتھ لکیری طور پر مختلف ہوتا ہے۔ وہ سرکٹس کے مختلف حصوں میں مطلوبہ U سیٹ کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ غیر لکیری فنکشنل پوٹینیومیٹر میں استعمال ہوتے ہیں۔ ان کی مزاحمت فعال، رد عمل اور capacitive ہو سکتی ہے۔
اس کے علاوہ، ایک DN بھی capacitive ہو سکتا ہے. یہ 2 capacitors کی ایک زنجیر کا استعمال کرتا ہے جو سیریز میں جڑے ہوئے ہیں۔
اس کے آپریشن کا اصول متغیر جزو والے سرکٹ میں کیپسیٹرز کی مزاحمت کے رد عمل والے جز پر مبنی ہے۔ capacitor میں نہ صرف capacitive خصوصیات ہیں بلکہ ایک مزاحمتی Xc بھی ہے۔ اس مزاحمت کو capacitive resistance کہا جاتا ہے، کرنٹ کی فریکوئنسی پر منحصر ہے اور فارمولے سے طے ہوتا ہے: Xc = (1/C) * w = w/C، جہاں w چکراتی فریکوئنسی ہے، C capacitor کی قدر ہے۔
سائکلک فریکوئنسی کا حساب فارمولے سے کیا جاتا ہے: w = 2 * PI * f، جہاں PI = 3.1416، اور f AC فریکوئنسی ہے۔
Capacitor، یا capacitive، قسم مزاحم آلات سے نسبتاً زیادہ کرنٹ کی اجازت دیتا ہے۔ یہ بڑے پیمانے پر ہائی وولٹیج سرکٹس میں استعمال ہوتا ہے جہاں U- قدر کو کئی بار کم کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کے علاوہ، اس میں زیادہ گرم نہ ہونے کا اہم فائدہ ہے۔
DN کی آمادہ قسم ایک متغیر جزو کے ساتھ سرکٹس میں برقی مقناطیسی انڈکشن کے اصول پر مبنی ہے۔ کرنٹ ایک solenoid کے ذریعے بہتا ہے، جس کی مزاحمت L پر منحصر ہے اور اسے inductive کہا جاتا ہے۔ اس کی قدر الٹرنیٹنگ کرنٹ کی فریکوئنسی کے براہ راست متناسب ہے: Xl = w * L، جہاں L سرکٹ یا کوائل کی انڈکٹنس ویلیو ہے۔
انڈکٹیو ڈی این صرف ایک کرنٹ کے ساتھ سرکٹس میں کام کرتا ہے جس میں متغیر جزو ہوتا ہے اور اس میں انڈکٹو ریزسٹنس (Xl) ہوتا ہے۔
فائدے اور نقصانات
مزاحمتی DN کے بنیادی نقصانات یہ ہیں کہ اسے ہائی فریکوئنسی سرکٹس میں استعمال نہیں کیا جا سکتا، ریزسٹروں کے پار اہم وولٹیج گرنا اور پاور میں کمی۔ کچھ سرکٹس میں مزاحموں کی طاقت کو منتخب کرنا ضروری ہے، کیونکہ وہاں ایک اہم حرارتی نظام ہے.
AC سرکٹس میں زیادہ تر معاملات میں، فعال لوڈ (مزاحمتی) DNs استعمال کیے جاتے ہیں، لیکن معاوضہ کیپسیٹرز کے ساتھ ہر ایک ریزسٹر کے متوازی طور پر جڑے ہوتے ہیں۔ یہ نقطہ نظر حرارتی نظام کو کم کرتا ہے، لیکن بنیادی نقصان کو دور نہیں کرتا، جو کہ طاقت کا نقصان ہے۔ فائدہ ڈی سی سرکٹس میں استعمال ہے۔
مزاحمتی DN پر بجلی کے نقصان کو ختم کرنے کے لیے، فعال عناصر (ریزسٹرس) کو capacitive عناصر سے تبدیل کیا جانا چاہیے۔ مزاحمتی DN کے سلسلے میں Capacitive عنصر کے کئی فوائد ہیں:
- یہ AC سرکٹس میں استعمال ہوتا ہے۔
- کوئی زیادہ گرمی نہیں ہے؛
- بجلی کا نقصان کم ہوتا ہے کیونکہ کیپسیٹر میں ریزسٹر کے برعکس کوئی طاقت نہیں ہوتی ہے۔
- ہائی وولٹیج بجلی کی فراہمی میں استعمال کیا جا سکتا ہے؛
- اعلی کارکردگی (کارکردگی کا گتانک)؛
- لوئر I- نقصان۔
نقصان یہ ہے کہ اسے مستقل U کے ساتھ سرکٹس میں استعمال نہیں کیا جا سکتا۔ یہ اس حقیقت کی وجہ سے ہے کہ DC سرکٹس میں capacitor میں capacitance نہیں ہوتا ہے، بلکہ صرف capacitor کے طور پر کام کرتا ہے۔
AC سرکٹس میں ایک inductive DN کے بھی بہت سے فوائد ہیں، لیکن اسے مستقل U سرکٹس میں بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ایک انڈکٹر کوائل میں مزاحمت ہوتی ہے، لیکن انڈکٹنس کی وجہ سے، یہ آپشن مناسب نہیں ہے کیونکہ U میں نمایاں کمی واقع ہوئی ہے۔ DN کی مزاحمتی قسم پر اہم فوائد:
- متغیر U کے ساتھ نیٹ ورکس میں درخواست؛
- اجزاء کی حرارت نہ ہونے کے برابر ہے۔
- AC سرکٹس میں بجلی کا کم نقصان؛
- نسبتاً اعلی کارکردگی (کیپسیٹیو سے زیادہ)؛
- اعلی صحت سے متعلق پیمائش کے آلات میں استعمال کریں؛
- کم غلطی؛
- ڈیوائیڈر آؤٹ پٹ سے منسلک لوڈ کا ڈویژن کے تناسب پر کوئی اثر نہیں ہوتا ہے۔
- موجودہ نقصانات capacitive dividers سے کم ہیں۔
اس کے نقصانات درج ذیل ہیں۔
- پاور سپلائی نیٹ ورکس میں مستقل U کا استعمال اہم موجودہ نقصانات کا باعث بنتا ہے۔ اس کے علاوہ، انڈکٹنس کے لیے برقی توانائی کے استعمال کی وجہ سے وولٹیج تیزی سے گرتا ہے۔
- تعدد کی خصوصیات کے لحاظ سے آؤٹ پٹ سگنل (بغیر ریکٹیفائر پل اور فلٹر کے استعمال کے) مختلف ہوتا ہے۔
- ہائی وولٹیج AC سرکٹس میں لاگو نہیں ہوتا ہے۔
ریزسٹرس، کیپسیٹرز، اور انڈکٹرز کے ساتھ وولٹیج ڈیوائیڈر کا حساب
حساب کرنے کے لیے وولٹیج ڈیوائیڈر کی قسم منتخب کرنے کے بعد آپ کو فارمولے استعمال کرنے کی ضرورت ہے۔ غلط حسابات خود ڈیوائس، موجودہ ایمپلیفائنگ آؤٹ پٹ اسٹیج، اور صارف کو جلا سکتے ہیں۔غلط حسابات کے نتائج ریڈیو پرزوں کی ناکامی سے بھی بدتر ہو سکتے ہیں: شارٹ سرکٹ کے نتیجے میں آگ لگنا، اور ساتھ ہی بجلی کا کرنٹ لگنا۔
سرکٹ کا حساب لگاتے اور اسمبل کرتے وقت، آپ کو حفاظتی اصولوں کا واضح طور پر مشاہدہ کرنا چاہیے، ڈیوائس کو آن کرنے سے پہلے اسے درست طریقے سے اسمبل کرنے کے لیے چیک کرنا چاہیے اور اسے گیلے کمرے میں ٹیسٹ نہیں کرنا چاہیے (بجلی لگنے کا امکان بڑھ جاتا ہے)۔ حساب میں استعمال ہونے والا بنیادی قانون سرکٹ سیکشن کے لیے اوہم کا قانون ہے۔ اس کی تشکیل اس طرح ہے: کرنٹ کسی سرکٹ سیکشن میں وولٹیج کے براہ راست متناسب ہے اور اس حصے کی مزاحمت کے الٹا متناسب ہے۔ فارمولے کی شکل میں اندراج درج ذیل ہے: I = U/R۔
ریزسٹرس کے ساتھ وولٹیج ڈیوائیڈر کا حساب لگانے کے لیے الگورتھم:
- کل وولٹیج: Upit = U1 + U2، جہاں U1 اور U2 ہر ایک ریزسٹر پر U اقدار ہیں۔
- ریزسٹرس پر وولٹیجز: U1 = I * R1 اور U2 = I * R2۔
- Upit = I * (R1 + R2)۔
- کوئی لوڈ کرنٹ نہیں: I = U / (R1 + R2)۔
- ہر ایک ریزسٹر پر یو ڈراپ: U1 = (R1 / (R1 + R2)) * Upit اور U2 = (R2 / (R1 + R2)) * Upit۔
R1 اور R2 کی قدریں بوجھ کی مزاحمت سے 2 گنا کم ہونی چاہئیں۔
کیپسیٹرز پر وولٹیج ڈیوائیڈر کا حساب لگانے کے لیے آپ فارمولے استعمال کر سکتے ہیں: U1 = (C1 / (C1 + C2)) * Upit اور U2 = (C2 / (C1 + C2)) * Upit۔
انڈکٹنس پر DN کا حساب لگانے کے لیے ملتے جلتے فارمولے: U1 = (L1 / (L1 + L2)) * Upit اور U2 = (L2 / (L1 + L2)) * Upit۔
ڈیوائیڈرز زیادہ تر معاملات میں ڈائیوڈ پل اور سٹیبلیٹرون کے ساتھ استعمال ہوتے ہیں۔ سٹیبلیٹرون ایک سیمی کنڈکٹر ڈیوائس ہے جو یو سٹیبلائزر کے طور پر کام کرتی ہے۔ ڈائیوڈس کا انتخاب اس سرکٹ میں قابل اجازت U کے اوپر ریورس U کے ساتھ کیا جانا چاہیے۔ اسٹیبلائزنگ وولٹیج کی مطلوبہ قیمت کے لیے اسٹیبلیٹرون کا انتخاب ریفرنس بک کے مطابق کیا جانا چاہیے۔ اس کے علاوہ، اس سے پہلے سرکٹ میں ایک ریزسٹر شامل کیا جانا چاہئے، کیونکہ اس کے بغیر سیمی کنڈکٹر آلہ جل جائے گا.
متعلقہ مضامین:
