ہم سب کو روزانہ برقی آلات کا سامنا کرنا پڑتا ہے، ایسا لگتا ہے کہ ان کے بغیر ہماری زندگی رک جاتی ہے۔ اور ان میں سے ہر ایک تکنیکی دستی میں ایک طاقت ہے. آج ہم سمجھیں گے کہ یہ کیا ہے، حساب کی اقسام اور طریقے سیکھیں گے۔
مشمولات
AC سرکٹ میں پاور
الیکٹریکل سرکٹس میں لگے ہوئے برقی آلات متبادل کرنٹ سرکٹ میں کام کرتے ہیں، اس لیے ان حالات میں ہم پاور کو دیکھیں گے۔ سب سے پہلے، تاہم، آئیے تصور کی ایک عمومی تعریف پیش کرتے ہیں۔
طاقت - ایک فزیکل مقدار جو اس شرح کی نمائندگی کرتی ہے جس پر برقی توانائی کو تبدیل یا منتقل کیا جاتا ہے۔
ایک مختصر معنوں میں، برقی طاقت کو اس وقت کے دورانیے میں کیے گئے کام کا تناسب کہا جاتا ہے۔
اگر ہم اس تعریف کو کم سائنسی طور پر بیان کرتے ہیں، تو ہم کہتے ہیں کہ طاقت ایک مخصوص مقدار میں توانائی ہے جسے صارف ایک مخصوص مدت میں استعمال کرتا ہے۔ سب سے آسان مثال ایک عام تاپدیپت روشنی کا بلب ہے۔ روشنی کا بلب جس رفتار سے بجلی استعمال کرتا ہے اسے حرارت اور روشنی میں تبدیل کرتا ہے اس کی واٹ ہے۔ اس کے مطابق، لائٹ بلب کی ابتدائی شرح جتنی زیادہ ہوگی، یہ اتنی ہی زیادہ توانائی استعمال کرے گا اور اتنی ہی زیادہ روشنی چھوڑے گا۔
چونکہ اس صورت میں نہ صرف بجلی کو کسی اور عمل (روشنی، حرارت وغیرہ) میں تبدیل کرنے کا عمل ہے۔روشنی، گرمی، وغیرہ)، بلکہ برقی اور مقناطیسی میدان کے دوغلے پن کے عمل میں بھی، کرنٹ اور وولٹیج کے درمیان ایک فیز شفٹ ہوتا ہے، اور اس کو مزید حساب کتاب میں مدنظر رکھا جانا چاہیے۔
متبادل کرنٹ سرکٹ میں طاقت کا حساب لگاتے وقت، فعال، رد عمل اور کل اجزاء کے درمیان فرق کرنے کا رواج ہے۔
فعال طاقت کا تصور
فعال (مفید) طاقت طاقت کا وہ حصہ ہے جو براہ راست برقی توانائی کو توانائی کی دوسری شکلوں میں تبدیل کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ اسے لاطینی حرف P کے ذریعہ نامزد کیا گیا ہے اور اس کی پیمائش کی گئی ہے۔ واٹ (واٹ).
فارمولے کے ذریعہ شمار کیا جاتا ہے: P = U⋅I⋅cosφ،
جہاں U اور I بالترتیب وولٹیج اور کرنٹ کی rms ویلیو ہیں، cos φ وولٹیج اور کرنٹ کے درمیان فیز اینگل کا کوزائن ہے۔
اہم! پہلے بیان کردہ فارمولہ سرکٹس کے حساب کتاب کے لیے موزوں ہے۔ 220V پر سرکٹستاہم، ہیوی ڈیوٹی مشینیں عام طور پر 380 وولٹ والا سرکٹ استعمال کرتی ہیں۔ اگر یہ معاملہ ہے، تو اسے تین کی جڑ یا 1.73 سے ضرب دیں۔
رد عمل کی طاقت کا تصور
ری ایکٹیو "نقصان دہ" پاور وہ طاقت ہے جو برقی آلات کے آپریشن کے دوران انڈکٹو یا کیپسیٹیو بوجھ کے ساتھ پیدا ہوتی ہے، اور برقی مقناطیسی اتار چڑھاو کی عکاسی کرتی ہے۔ سیدھے الفاظ میں، یہ وہ توانائی ہے جو بجلی کی فراہمی سے صارف کو منتقل کی جاتی ہے اور پھر گرڈ میں واپس پلائی جاتی ہے۔
اس معاملے میں اس جزو کا استعمال قدرتی طور پر ممکن نہیں ہے، مزید یہ کہ یہ پاور سپلائی نیٹ ورک کو کئی طرح سے نقصان پہنچاتا ہے، اس لیے وہ عموماً اس کی تلافی کرنے کی کوشش کرتے ہیں۔
اس قدر کو لاطینی حرف Q سے ظاہر کیا جاتا ہے۔
یاد رکھیں! رد عمل کی طاقت کو معمول کے واٹس میں نہیں ماپا جاتا ہے (واٹلیکن وولٹ ایمپیئر ری ایکٹو میں (جنگ).
فارمولے کے ذریعہ شمار کیا جاتا ہے:
Q = U⋅I⋅sinφ,
جہاں U اور I بالترتیب RMS وولٹیجز اور کرنٹ ہیں، sinφ وولٹیج اور کرنٹ کے درمیان فیز اینگل کی سائن ہے۔
اہم! یہ قدر حساب میں مثبت یا منفی ہو سکتی ہے، فیز موشن پر منحصر ہے۔
Capacitive اور inductive بوجھ
رد عمل کے درمیان بنیادی فرق (capacitive اور inductive) بوجھ فطری طور پر capacitive اور inductive بوجھ ہیں جو توانائی کو ذخیرہ کرتے ہیں اور اسے دوبارہ گرڈ میں فیڈ کرتے ہیں۔
ایک آمادہ بوجھ پہلے برقی رو کی توانائی کو مقناطیسی میدان میں تبدیل کرتا ہے (نصف نصف مدت کے دوران)، اور پھر مقناطیسی میدان کی توانائی کو برقی رو میں بدلتا ہے اور اسے مینز میں منتقل کرتا ہے۔ مثالیں غیر مطابقت پذیر موٹرز، ریکٹیفائر، ٹرانسفارمرز، برقی مقناطیس ہیں۔
اہم! انڈکٹیو بوجھ کے ساتھ، موجودہ وکر ہمیشہ وولٹیج کے منحنی خطوط سے آدھے وقفے سے پیچھے رہ جاتا ہے۔
ایک کیپسیٹو لوڈ برقی رو کی توانائی کو برقی میدان میں تبدیل کرتا ہے اور پھر نتیجے میں آنے والی فیلڈ کی توانائی کو برقی رو میں تبدیل کرتا ہے۔ دونوں عمل ایک بار پھر نصف نصف مدت تک چلتے ہیں۔ مثالیں capacitors، بیٹریاں، مطابقت پذیر موٹرز ہیں.
اہم! کیپسیٹیو لوڈ کے دوران، موجودہ وکر وولٹیج کے منحنی خطوط سے آدھے وقفے سے آگے ہے۔
پاور فیکٹر cosφ
پاور فیکٹر cosφ (جو cosine phi پڑھتا ہے۔ایک اسکیلر جسمانی مقدار ہے جو برقی توانائی کی کھپت کی کارکردگی کو ظاہر کرتی ہے۔ سیدھے الفاظ میں، cosφ گتانک تمام طاقت کے مقابلے میں رد عمل والے حصے کی موجودگی اور نتیجے میں آنے والے فعال حصے کی شدت کو ظاہر کرتا ہے۔
cosφ عنصر فعال برقی طاقت کے کل برقی طاقت کے تناسب سے پایا جاتا ہے۔
نوٹ! زیادہ درست حساب کتاب میں، سائنوسائیڈ کی غیر خطی بگاڑ کو مدنظر رکھا جانا چاہیے، تاہم، عام حسابات میں ان کو نظر انداز کر دیا جاتا ہے۔
اس عنصر کی قدر 0 سے 1 تک مختلف ہو سکتی ہے (اگر حساب فی صد کے طور پر کیا جاتا ہے، تو 0% سے 100% تک)۔حساب کے فارمولے سے یہ سمجھنا مشکل نہیں ہے کہ اس کی قدر جتنی زیادہ ہوگی، فعال جزو اتنا ہی زیادہ ہوگا، اور اس وجہ سے ڈیوائس کی کارکردگی اتنی ہی بہتر ہوگی۔
کل طاقت کا تصور۔ طاقت کا مثلث
کل طاقت ایک ہندسی حساب سے مقدار ہے جو بالترتیب فعال اور رد عمل والی طاقتوں کے مربعوں کے مجموعہ کی جڑ کے برابر ہے۔ یہ لاطینی حرف S سے ظاہر ہوتا ہے۔
آپ بالترتیب وولٹیج اور کرنٹ کو ضرب دے کر بھی کل طاقت کا حساب لگا سکتے ہیں۔
ایس = U⋅I
اہم! کل طاقت وولٹ ایمپیئر میں ماپا جاتا ہے (وی اے).
پاور مثلث تمام پہلے بیان کردہ حسابات اور فعال، رد عمل، اور کل طاقت کے درمیان تعلقات کی ایک آسان نمائندگی ہے۔
کیتھیٹسز رد عمل اور فعال اجزاء کی نمائندگی کرتے ہیں، جبکہ فرضی کل طاقت کی نمائندگی کرتا ہے۔ جیومیٹری کے قوانین کے مطابق، زاویہ φ کا کوزائن فعال اور کل اجزاء کے تناسب کے برابر ہے، یعنی یہ پاور فیکٹر ہے۔
فعال، رد عمل اور کل طاقت کو کیسے تلاش کریں۔ حساب کتاب کی مثال
تمام حسابات پہلے بیان کردہ فارمولوں اور طاقت مثلث پر مبنی ہیں۔ آئیے ایک ایسے مسئلے کو دیکھتے ہیں جو عملی طور پر سب سے زیادہ عام ہے۔
عام طور پر، برقی آلات پر فعال طاقت اور cos ϕ قدر کا لیبل لگایا جاتا ہے۔ ان اعداد و شمار کے ساتھ رد عمل اور کل اجزاء کا حساب لگانا آسان ہے۔
ایسا کرنے کے لیے، فعال طاقت کو cosφ سے تقسیم کریں اور کرنٹ اور وولٹیج کی پیداوار حاصل کریں۔ یہ کل طاقت ہوگی۔
پھر، پاور مثلث سے، ہم ری ایکٹیو پاور کو کل کے مربع اور ایکٹو پاور کے درمیان فرق کے مربع کے برابر پائیں گے۔
عملی طور پر cosφ کی پیمائش کیسے کی جاتی ہے۔
cos ϕ کی قدر عام طور پر برقی آلات کے لیبل پر بیان کی جاتی ہے، تاہم، اگر عملی طور پر اس کی پیمائش کرنا ضروری ہو تو، ایک خاص آلہ، ایک فاسو میٹر. اس کے علاوہ ایک ڈیجیٹل واٹ میٹر آسانی سے اس کام سے نمٹ سکتا ہے۔
اگر نتیجے میں cosφ کافی کم ہے، تو اسے عملی طور پر معاوضہ دیا جا سکتا ہے۔ یہ بنیادی طور پر سرکٹ میں اضافی آلات کو شامل کرکے کیا جاتا ہے۔
- اگر رد عمل والے جز کے لیے درست کرنا ضروری ہے تو، ایک رد عمل عنصر کو سرکٹ میں شامل کیا جانا چاہیے، جو پہلے سے کام کرنے والے آلے کے مخالف سمت میں کام کرتا ہے۔ انڈکشن موٹر کے آپریشن کو پورا کرنے کے لیے، مثال کے طور پر ایک انڈکٹو لوڈ، ایک کپیسیٹر متوازی طور پر منسلک ہوتا ہے۔ ہم وقت ساز موٹر کے معاوضے کے لیے ایک برقی مقناطیس منسلک ہے۔
- اگر غیر خطوطی مسائل کو درست کرنا ضروری ہو تو، سرکٹ میں ایک غیر فعال cosφ درست کرنے والا متعارف کرایا جاتا ہے، مثال کے طور پر لوڈ کے ساتھ سیریز میں منسلک ایک ہائی انڈکٹنس چوک۔
پاور - یہ برقی آلات کے سب سے اہم اشارے میں سے ایک ہے، لہذا یہ جاننے کے لیے کہ یہ کیا ہے اور اس کا حساب کیسے لگایا جاتا ہے، یہ نہ صرف اسکول کے بچوں اور ٹیکنالوجی میں مہارت رکھنے والے لوگوں کے لیے، بلکہ ہم سب کے لیے بھی مفید ہے۔
متعلقہ مضامین:
