کیا فرق ہے اور براہ راست اور متبادل کرنٹ کہاں استعمال ہوتے ہیں۔

آج کی دنیا میں، ہر ایک کو بچپن سے ہی بجلی کا سامنا ہے۔ اس فطری مظہر کا پہلا ذکر فلسفیوں ارسطو اور تھیلس کے زمانے کا ہے، جو برقی رو کی حیرت انگیز اور پراسرار خصوصیات سے متاثر تھے۔ لیکن یہ 17 ویں صدی تک نہیں تھا کہ عظیم سائنسی ذہنوں نے برقی توانائی سے متعلق دریافتوں کا ایک سلسلہ شروع کیا جو آج تک جاری ہے۔

برقی رو کی دریافت اور مائیکل فیراڈے کے 1831 میں دنیا کے پہلے جنریٹر کی تخلیق نے انسانی زندگی کو یکسر تبدیل کر دیا۔ ہم ایسے آلات رکھنے کے عادی ہیں جو ہماری زندگی کو آسان بنانے کے لیے برقی توانائی کا استعمال کرتے ہیں، لیکن اب تک، زیادہ تر لوگوں کو اس اہم واقعہ کی کوئی سمجھ نہیں ہے۔ شروع کرنے کے لیے، بجلی کے بنیادی اصولوں کو سمجھنے کے لیے، ہمیں دو بنیادی تعریفوں کا مطالعہ کرنے کی ضرورت ہے: الیکٹرک کرنٹ اور وولٹیج۔

الیکٹرک کرنٹ اور وولٹیج کیا ہے؟

 

برقی بہاؤ - چارج شدہ ذرات کی ترتیب شدہ حرکت ہے (برقی چارج کے کیریئرز)۔برقی رو کے کیریئر الیکٹران ہیں (دھاتوں اور گیسوں میں)، کیشنز اور اینینز (الیکٹرولائٹس میںالیکٹران ہول کی ترسیل میں سوراخ۔ یہ رجحان مقناطیسی میدان کی تخلیق، کیمیائی ساخت میں تبدیلی یا کنڈکٹرز کے گرم ہونے سے ظاہر ہوتا ہے۔ کرنٹ کی اہم خصوصیات یہ ہیں:

• ایمپریج، اوہم کے قانون سے متعین اور ایمپیئرز میں ماپا جاتا ہے (اےفارمولوں میں خط I کی طرف سے نامزد کیا جاتا ہے؛
• طاقت، جول-لینز قانون کے مطابق، واٹ میں ماپا جاتا ہے (ڈبلیو) کو خط P سے ظاہر کیا جاتا ہے۔
• فریکوئنسی، ہرٹز میں ماپا جاتا ہے (ہرٹز).

توانائی کے کیریئر کے طور پر برقی کرنٹ کا استعمال الیکٹرک موٹروں کے ذریعے مکینیکل توانائی حاصل کرنے، حرارتی آلات، الیکٹرک ویلڈنگ اور ہیٹر میں تھرمل توانائی حاصل کرنے، مختلف تعدد کی برقی مقناطیسی لہروں کو اکسانے، برقی مقناطیسوں میں مقناطیسی میدان بنانے اور ہلکی توانائی حاصل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ روشنی کے آلات اور مختلف قسم کے لیمپوں میں۔

وولٹیج - وہ کام ہے جو برقی میدان کے ذریعے 1 کولمب کے چارج کو منتقل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے (kl) کنڈکٹر کے ایک نقطہ سے دوسرے مقام تک۔ اس تعریف کی بنیاد پر، یہ سمجھنا اب بھی مشکل ہے کہ وولٹیج کیا ہے۔

چارج شدہ ذرہ کو ایک قطب سے دوسرے قطب میں منتقل کرنے کے لیے، قطبوں کے درمیان ممکنہ فرق پیدا کرنا ضروری ہے (اسے وولٹیج کہتے ہیں۔)۔ وولٹیج کی پیمائش کی اکائی وولٹ ہے (В).

برقی رو اور وولٹیج کی تعریف کی حتمی تفہیم کے لیے، ایک دلچسپ تشبیہ دی جا سکتی ہے: تصور کریں کہ برقی چارج پانی ہے، پھر کالم میں پانی کا دباؤ وولٹیج ہے، اور پائپ میں پانی کے بہاؤ کی رفتار برقی رو کی طاقت. وولٹیج جتنا زیادہ ہوگا، برقی رو کی طاقت اتنی ہی زیادہ ہوگی۔

الٹرنیٹنگ کرنٹ کیا ہے۔

اگر آپ پوٹینشل کی قطبیت کو تبدیل کرتے ہیں تو برقی رو بہاؤ کی سمت بدل جاتی ہے۔ یہ اس قسم کا کرنٹ ہے جسے الٹرنیٹنگ کرنٹ کہتے ہیں۔وقت کی ایک مدت میں سمت میں تبدیلی کی مقدار کو فریکوئنسی کہا جاتا ہے اور اس کی پیمائش کی جاتی ہے، جیسا کہ اوپر ذکر کیا گیا ہے، ہرٹز (ہرٹز)۔ مثال کے طور پر، ہمارے ملک میں ایک معیاری برقی نیٹ ورک میں، فریکوئنسی 50 ہرٹز ہے، جس کا مطلب ہے کہ کرنٹ کی سمت فی سیکنڈ 50 بار تبدیل ہوتی ہے۔

براہ راست کرنٹ کیا ہے۔

جب چارج شدہ ذرات کی ترتیب شدہ حرکت کی ہمیشہ صرف ایک سمت ہوتی ہے، تو ایسے کرنٹ کو ڈائریکٹ کرنٹ کہا جاتا ہے۔ براہ راست کرنٹ ایک ڈائریکٹ وولٹیج نیٹ ورک میں اس وقت ہوتا ہے جب ایک طرف اور دوسری طرف چارجز کی قطبیت وقت کے ساتھ ساتھ مستقل ہوتی ہے۔ یہ اکثر الیکٹرانک آلات اور تکنیکوں میں استعمال ہوتا ہے جب طویل فاصلے پر توانائی کی منتقلی ضروری نہیں ہوتی ہے۔

برقی رو کے ذرائع

برقی رو کا ایک ذریعہ عام طور پر ایک ایسا آلہ یا آلہ ہے جو سرکٹ میں برقی رو پیدا کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس طرح کے آلات متبادل کرنٹ کے ساتھ ساتھ براہ راست کرنٹ بھی بنا سکتے ہیں۔ انہیں مکینیکل، لائٹ، تھرمل اور کیمیکل میں اس لحاظ سے تقسیم کیا گیا ہے کہ وہ برقی رو کیسے بناتے ہیں۔

مکینیکل برقی کرنٹ کے ذرائع مکینیکل توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کرتے ہیں۔ اس طرح کے سامان کی مختلف اقسام کی طرف سے نمائندگی کی جاتی ہے جنریٹرزجو انڈکشن موٹرز کی کنڈلی کے گرد ایک برقی مقناطیس کو گھما کر متبادل برقی رو پیدا کرتا ہے۔

روشنی ذرائع فوٹون کی توانائی کو تبدیل کرتے ہیں (ہلکی توانائی) برقی توانائی میں۔ وہ روشنی کے بہاؤ کے سامنے آنے پر وولٹیج پیدا کرنے کے لیے سیمی کنڈکٹرز کی خاصیت کا استعمال کرتے ہیں۔ سولر پینلز کو اس طرح کے آلات کا حوالہ دیا جا سکتا ہے۔

تھرمل - رابطہ کرنے والے سیمی کنڈکٹرز کے دو جوڑوں کے درمیان درجہ حرارت کے فرق کی وجہ سے حرارت کی توانائی کو بجلی میں تبدیل کرتا ہے - تھرموکوپل۔ اس طرح کے آلات میں کرنٹ کی مقدار کا براہ راست تعلق درجہ حرارت کے فرق سے ہے: جتنا زیادہ فرق ہوگا - موجودہ طاقت اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ اس طرح کے ذرائع استعمال کیے جاتے ہیں، مثال کے طور پر، جیوتھرمل پاور پلانٹس میں۔

کیمیکل موجودہ ذریعہ کیمیائی رد عمل کے نتیجے میں بجلی پیدا کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، مختلف قسم کی galvanic بیٹریاں اور جمع کرنے والوں کو ایسے آلات کا حوالہ دیا جا سکتا ہے۔ Galvanic موجودہ ذرائع عام طور پر اسٹینڈ اکیلے آلات، آٹوموبائل، آلات میں استعمال ہوتے ہیں، اور DC موجودہ ذرائع ہیں۔

الٹرنیٹنگ کرنٹ کو ڈائریکٹ کرنٹ میں تبدیل کرنا

دنیا میں برقی آلات براہ راست اور متبادل کرنٹ دونوں استعمال کرتے ہیں۔ لہذا، ایک کرنٹ کو دوسرے یا اس کے برعکس تبدیل کرنے کی ضرورت ہے۔

الٹرنیٹنگ کرنٹ سے، ڈائیوڈ برج، یا "ریکٹیفائر" کا استعمال کرکے ڈائریکٹ کرنٹ حاصل کیا جا سکتا ہے جیسا کہ اسے بھی کہا جاتا ہے۔ ریکٹیفائر کا اہم حصہ ایک سیمی کنڈکٹر ڈائیوڈ ہے، جو برقی رو کو صرف ایک سمت میں چلاتا ہے۔ اس ڈایڈڈ کے بعد، کرنٹ اپنی سمت تبدیل نہیں کرتا، لیکن وہاں لہریں ہوتی ہیں، جو ختم ہو جاتی ہیں۔ capacitors اور دیگر فلٹرز۔ ریکٹیفائر مکینیکل، ویکیوم یا سیمی کنڈکٹر ڈیزائن میں آتے ہیں۔

اس طرح کے آلے کی تیاری کے معیار پر منحصر ہے، آؤٹ پٹ پر ریپل کرنٹ کی مختلف قدریں ہوں گی، ایک اصول کے طور پر، جتنا زیادہ مہنگا اور بہتر بنایا گیا آلہ - کرنٹ اتنا ہی کم اور صاف ہوگا۔ اس طرح کے آلات کی مثالیں ہیں۔ بجلی کی فراہمی مختلف آلات اور چارجرز، ٹرانسپورٹ کے مختلف طریقوں میں الیکٹرک پاور یونٹس کے ریکٹیفائر، ڈی سی ویلڈرز، اور دیگر۔

انورٹرز کا استعمال ڈائریکٹ کرنٹ کو الٹرنیٹنگ کرنٹ میں تبدیل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ اس طرح کے آلات سائن ویو کے ساتھ متبادل وولٹیج پیدا کرتے ہیں۔ اس طرح کے آلات کی کئی اقسام ہیں: الیکٹرک موٹرز، ریلے اور الیکٹرانک کے ساتھ انورٹر۔ یہ سب ان کے پیدا کردہ متبادل کرنٹ کے معیار، ان کی قیمت اور ان کے سائز میں مختلف ہیں۔ اس طرح کے آلے کی مثالیں بلاتعطل بجلی کی فراہمی، کاروں یا شمسی توانائی کے پلانٹس میں انورٹرز ہیں۔

AC اور DC پاور کہاں استعمال ہوتی ہے اور کیا فوائد ہیں؟

مختلف کاموں میں متبادل کرنٹ اور ڈائریکٹ کرنٹ دونوں کے استعمال کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔ ہر قسم کے کرنٹ کے اپنے نقصانات اور فوائد ہیں۔

متبادل کرنٹ زیادہ تر اس وقت استعمال ہوتا ہے جب طویل فاصلے پر کرنٹ منتقل کرنے کی ضرورت ہو۔ اس قسم کا کرنٹ ممکنہ نقصانات اور سامان کی قیمت کے لحاظ سے زیادہ مناسب ہے۔ یہی وجہ ہے کہ زیادہ تر آلات اور مشینری صرف اس قسم کا کرنٹ استعمال کرتے ہیں۔

مکانات اور کاروبار، انفراسٹرکچر اور ٹرانسپورٹ کی سہولیات پاور پلانٹس سے کچھ فاصلے پر واقع ہیں، اس لیے تمام برقی نیٹ ورک باری باری کرنٹ کر رہے ہیں۔ اس طرح کے نیٹ ورک تمام گھریلو آلات، صنعتی آلات، اور ٹرین انجنوں کو طاقت دیتے ہیں۔ AC سے چلنے والے آلات کی ایک ناقابل یقین تعداد ہے اور ان کی وضاحت کرنا بہت آسان ہے جو براہ راست کرنٹ استعمال کرتے ہیں۔

 

براہ راست کرنٹ خود مختار نظاموں میں استعمال ہوتا ہے جیسے کاروں، ہوائی جہازوں، جہازوں، یا الیکٹرک ٹرینوں میں آن بورڈ سسٹم۔ یہ مختلف الیکٹرانکس، مواصلات اور دیگر ایپلی کیشنز میں مائکرو سرکٹس کو طاقت دینے میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے جہاں مداخلت اور لہر کو کم سے کم یا مکمل طور پر ختم کرنا ہوتا ہے۔ بعض صورتوں میں، ایسے کرنٹ کو الیکٹرک ویلڈنگ کے کاموں میں انورٹرز کی مدد سے استعمال کیا جاتا ہے۔ یہاں تک کہ ریلوے انجن بھی ہیں جو براہ راست کرنٹ سسٹم سے چلتے ہیں۔ طب میں، اس طرح کے کرنٹ کو الیکٹروفورسس کے ذریعے جسم میں دوائیاں داخل کرنے اور سائنسی مقاصد کے لیے مختلف مادوں کو الگ کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے (پروٹین الیکٹروفورسس، وغیرہ).

برقی آلات اور سرکٹس پر علامتیں

اکثر اس بات کا تعین کرنے کی ضرورت ہوتی ہے کہ ڈیوائس کس کرنٹ پر چل رہی ہے۔ بہر حال، DC سے چلنے والے آلے کو AC مینز سپلائی سے منسلک کرنے سے ناخوشگوار نتائج برآمد ہوں گے: ڈیوائس کو نقصان، آگ، بجلی کا جھٹکا۔ اس وجہ سے، بین الاقوامی طور پر قبول شدہ ہیں کنونشنز اس طرح کے نظام اور یہاں تک کہ رنگ کوڈڈ تاروں کے لیے۔

روایتی طور پر، براہ راست کرنٹ پر چلنے والے آلات کو ایک لائن، دو ٹھوس ڈیشز یا ایک ٹھوس لائن کے ساتھ ایک دوسرے کے نیچے ایک نقطے والی لائن کے ساتھ نشان زد کیا جاتا ہے۔اس طرح کے دھاروں کو لاطینی حروف سے نشان زد کرکے بھی ظاہر کیا جاتا ہے۔ ڈی سی. DC سسٹمز میں برقی تار کی موصلیت مثبت تار کے لیے سرخ اور منفی کے لیے نیلے یا سیاہ رنگ کی ہوتی ہے۔

برقی آلات اور مشینوں پر، متبادل کرنٹ انگریزی مخفف سے ظاہر ہوتا ہے۔ اے سی یا لہراتی لکیر۔ ڈایاگرام اور ڈیوائس کی تفصیل میں، یہ دو لائنوں کے ساتھ بھی اشارہ کیا جاتا ہے: ایک ٹھوس لائن اور ایک دوسرے کے نیچے لہراتی لکیر۔ کنڈکٹرز کو زیادہ تر صورتوں میں مندرجہ ذیل نشان زد کیا جاتا ہے: بھورے یا سیاہ میں مرحلہ، نیلے رنگ میں زمین، اور پیلے سبز میں زمین۔

AC زیادہ کثرت سے کیوں استعمال ہوتا ہے۔

اوپر، ہم پہلے ہی اس بارے میں بات کر چکے ہیں کہ الٹرنیٹنگ کرنٹ ان دنوں ڈائریکٹ کرنٹ سے زیادہ کیوں استعمال ہوتا ہے۔ پھر بھی، آئیے اس سوال پر گہری نظر ڈالتے ہیں۔

بجلی کی دریافت کے بعد سے یہ بحث جاری ہے کہ کون سا کرنٹ استعمال کرنا بہتر ہے۔ یہاں تک کہ "دوروں کی جنگ" جیسی چیز بھی ہے - ایک قسم کے کرنٹ کے استعمال پر تھامس ایڈیسن اور نکولا ٹیسلا کے درمیان تصادم۔ ان عظیم سائنسدانوں کے پیروکاروں کے درمیان جدوجہد 2007 تک جاری رہی، جب نیویارک شہر کو براہ راست کرنٹ سے متبادل کرنٹ میں تبدیل کر دیا گیا۔

سب سے اہم وجہ متبادل کرنٹ زیادہ کثرت سے استعمال کیا جاتا ہے۔ اسے کم سے کم نقصانات کے ساتھ طویل فاصلے تک منتقل کرنے کی صلاحیت. موجودہ ماخذ اور آخری صارف کے درمیان جتنا زیادہ فاصلہ ہوگا، مزاحمت اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ تاروں کی اور تاروں سے گرمی کا نقصان۔

زیادہ سے زیادہ طاقت حاصل کرنے کے لیے ضروری ہے کہ یا تو تاروں کی موٹائی بڑھائی جائے (اور اس طرح مزاحمت کو کم کریں۔)، یا وولٹیج بڑھانے کے لیے۔

AC سسٹمز میں، تار کی کم سے کم موٹائی کے ساتھ وولٹیج کو بڑھانا ممکن ہے، اس طرح برقی لائنوں کی لاگت کم ہوتی ہے۔براہ راست کرنٹ سسٹمز کے لیے، وولٹیج بڑھانے کے لیے کوئی سستی اور موثر طریقے نہیں ہیں، اس لیے ایسے نیٹ ورکس کے لیے یا تو کنڈکٹرز کی موٹائی کو بڑھانا یا بڑی تعداد میں چھوٹے پاور پلانٹس کی تعمیر ضروری ہے۔ یہ دونوں طریقے مہنگے ہیں اور AC نیٹ ورکس کے مقابلے میں بجلی کی قیمت میں نمایاں اضافہ کرتے ہیں۔

برقی ٹرانسفارمرز کے ساتھ، AC وولٹیج موثر ہے (99% تک کی کارکردگی کے ساتھ) کسی بھی سمت میں کم سے کم سے زیادہ سے زیادہ اقدار تک مختلف ہو سکتے ہیں، جو کہ AC نیٹ ورکس کے اہم فوائد میں سے ایک ہے۔ تھری فیز AC سسٹم کا استعمال کارکردگی کو مزید بڑھاتا ہے، اور میکانزم جیسے کہ موٹرز جو AC پاور گرڈ پر چلتی ہیں ڈی سی موٹرز کے مقابلے میں بہت چھوٹی، سستی اور برقرار رکھنے میں آسان ہوتی ہیں۔

مندرجہ بالا تمام چیزوں کی بنیاد پر، ہم یہ نتیجہ اخذ کر سکتے ہیں کہ متبادل کرنٹ کا استعمال بڑے نیٹ ورکس اور طویل فاصلے پر برقی توانائی کی ترسیل میں فائدہ مند ہے، جبکہ الیکٹرانک آلات کے درست اور موثر آپریشن اور خود مختار آلات کے لیے یہ مشورہ دیا جاتا ہے۔ براہ راست کرنٹ استعمال کریں۔

متعلقہ مضامین: