زیادہ تر لوگوں کے لیے بجلی ایک عام اور اہم چیز ہے۔ اور کسی واقف چیز کی طرح، یہ شاذ و نادر ہی محسوس ہوتا ہے۔ بہت کم لوگ سوچتے ہیں کہ یہ کہاں سے آتا ہے، یہ کیسے کام کرتا ہے، اور اس کے ساتھ کیا کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، اس کا مطالعہ ہمارے دور سے بہت پہلے سے مصروف تھا اور اب بھی کچھ اسرار لا جواب ہیں۔
مشمولات
برقی رو سے کیا مراد ہے؟
بجلی برقی چارجز کے وجود سے وابستہ مظاہر کا ایک پیچیدہ ہے۔ یہ لفظ اکثر برقی رو اور ان تمام عملوں کی طرف اشارہ کرتا ہے جو اس کا سبب بنتے ہیں۔
الیکٹرک کرنٹ ان ذرات کی دشاتمک حرکت ہے جو برقی میدان کے زیر اثر چارج لے جاتے ہیں۔
بجلی کس نے ایجاد کی - تاریخ
بجلی کے خاص مظاہر کا مطالعہ ہمارے دور سے بہت پہلے کیا گیا تھا۔ لیکن آسمان میں بجلی کی چمک، اشیاء کی کشش، آگ لگنے اور جسم کے اعضاء کو بے حس کرنے کی صلاحیت، یا یہاں تک کہ انسانی موت کی وضاحت کے لیے ان کو ایک نظریہ میں جوڑنا کوئی آسان کام نہیں ثابت ہوا ہے۔
سائنسدانوں نے قدیم زمانے سے ہی بجلی کے تین مظاہر کا مطالعہ کیا ہے:
- بجلی پیدا کرنے والی مچھلی؛
- جامد بجلی.;
- مقناطیسیت۔
قدیم مصر میں، شفا دینے والے نیل کیٹ فش کی عجیب و غریب صلاحیتوں کے بارے میں جانتے تھے اور اسے سر درد اور دیگر بیماریوں کے علاج کے لیے استعمال کرنے کی کوشش کرتے تھے۔ قدیم رومن ڈاکٹروں نے اسی طرح کے مقاصد کے لیے الیکٹرک اسٹنگرے کا استعمال کیا۔ قدیم یونانیوں نے ڈنک کی عجیب و غریب صلاحیتوں کا تفصیل سے مطالعہ کیا اور وہ جانتے تھے کہ یہ مخلوق ترشول اور ماہی گیری کے جال کے ذریعے براہ راست رابطے کے بغیر انسان کو دنگ کر سکتی ہے۔
کچھ عرصہ پہلے معلوم ہوا تھا کہ اگر آپ اون کے ٹکڑے پر عنبر رگڑیں گے تو وہ اون اور چھوٹی چیزوں کو اپنی طرف کھینچنا شروع کر دے گا۔ اسی طرح کی خصوصیات کے ساتھ ایک اور مواد، ٹورمالین، بعد میں دریافت کیا گیا تھا.
تقریباً 500 قبل مسیح۔ ہندوستانی اور عربی سائنسدان لوہے کو اپنی طرف متوجہ کرنے کے قابل مادوں کے بارے میں جانتے تھے اور انہوں نے اس صلاحیت کو مختلف شعبوں میں فعال طور پر استعمال کیا۔ تقریباً 100 قبل مسیح میں چینی سائنسدانوں نے مقناطیسی کمپاس ایجاد کیا۔
1600 میں، ولیم گلبرٹ، الزبتھ اول اور جیمز اول کے عدالتی معالج نے دریافت کیا کہ پورا سیارہ ایک بہت بڑا کمپاس ہے اور اس نے "بجلی" کا تصور متعارف کرایا (یونانی "امبر" سے)۔ اس کی تحریروں میں، اون پر عنبر رگڑنے کے تجربات اور کمپاس کی شمال کی طرف اشارہ کرنے کی صلاحیت ایک نظریہ میں یکجا ہونے لگی۔ نیچے دی گئی تصویر میں، وہ الزبتھ اول کو مقناطیس کا مظاہرہ کر رہا ہے۔
1633 میں انجینئر اوٹو وان گیرک نے الیکٹرو سٹیٹک مشین ایجاد کی، جو نہ صرف اشیاء کو اپنی طرف متوجہ کر سکتی ہے بلکہ اسے پیچھے ہٹا بھی سکتی ہے، اور 1745 میں پیٹر وین مسچین بروک نے دنیا کا پہلا برقی چارج جمع کرنے والا بنایا۔
1800 میں، اطالوی ایلیسنڈرو وولٹا نے پہلی ایجاد کی۔ بجلی کی فراہمی - ایک برقی بیٹری جو پیدا کرتی ہے۔ براہ راست کرنٹ. وہ دور دور تک برقی رو بھی منتقل کرنے کے قابل تھا۔ اس لیے اس سال کو بہت سے لوگ بجلی کی ایجاد کا سال قرار دیتے ہیں۔
1831 میں مائیک فیراڈے نے برقی مقناطیسی انڈکشن کا رجحان دریافت کیا اور برقی رو کی بنیاد پر مختلف آلات کی ایجاد کا راستہ کھولا۔
انیسویں اور بیسویں صدی کے اختتام پر نکولا ٹیسلا کے کام کی بدولت بہت ساری دریافتیں اور پیشرفتیں ہوئیں۔ دوسروں کے درمیان، اس نے ہائی فریکوئنسی جنریٹر ایجاد کیا۔ ٹرانسفارمرالیکٹرک موٹر، ریڈیو سگنلز کے لیے اینٹینا۔
بجلی کی سائنس
بجلی ایک فطری عمل ہے۔ یہ جزوی طور پر حیاتیات، کیمسٹری اور طبیعیات میں پڑھا جاتا ہے۔ الیکٹرک چارجز کو سب سے زیادہ مکمل طور پر الیکٹروڈائینامکس کے فریم ورک کے اندر سمجھا جاتا ہے، جو فزکس کی شاخوں میں سے ایک ہے۔
بجلی کے نظریات اور قوانین
بجلی جن قوانین کی تعمیل کرتی ہے وہ بہت کم ہیں، لیکن وہ اس رجحان کی مکمل وضاحت کرتے ہیں:
- توانائی کے تحفظ کا قانون وہ بنیادی قانون ہے جس کی برقی مظاہر بھی اطاعت کرتے ہیں۔
- اوہم کا قانون برقی رو کا بنیادی قانون ہے۔
- برقی مقناطیسی انڈکشن کا قانون - برقی مقناطیسی اور مقناطیسی شعبوں کے بارے میں؛
- ایمپیئر کا قانون - کرنٹ کے ساتھ دو موصلوں کے تعامل کے بارے میں؛
- Joule-Lenz قانون - بجلی کی گرمی کے اثر کے بارے میں؛
- کولمب کا قانون - الیکٹروسٹیٹکس کے بارے میں؛
- دائیں اور بائیں ہاتھ کے اصول - مقناطیسی میدان میں ایک موصل پر کام کرنے والی قوت اور ایمپیئر فورس کی مقناطیسی فیلڈ لائنوں کی سمتوں کا تعین کرنا؛
- لینز کا اصول - انڈکشن کرنٹ کی سمت کا تعین کرنا؛
- فیراڈے کے قوانین - الیکٹرولیسس کے بارے میں۔
بجلی کے ساتھ پہلے تجربات
بجلی کے ساتھ پہلے تجربات بنیادی طور پر تفریحی نوعیت کے تھے۔ ان کا جوہر ہلکی چیزیں تھیں جو ناقص سمجھی جانے والی قوت کی کارروائی کے تحت اپنی طرف متوجہ اور پیچھے ہٹاتی تھیں۔ ایک اور دل لگی تجربہ ہاتھ پکڑے ہوئے لوگوں کی زنجیر کے ذریعے بجلی کی ترسیل تھا۔ جین نولیٹ نے بجلی کے جسمانی اثرات کا فعال طور پر مطالعہ کیا، جس نے 180 لوگوں پر الیکٹرک چارج کرایا۔
برقی کرنٹ کس چیز پر مشتمل ہوتا ہے۔
الیکٹرک کرنٹ چارج شدہ ذرات (الیکٹران، آئنوں) کی ہدایت یا ترتیب شدہ حرکت ہے۔ ایسے ذرات کو الیکٹرک چارج کیریئر کہا جاتا ہے۔ حرکت ہونے کے لیے، مادے میں مفت چارج شدہ ذرات ہونے چاہئیں۔چارج شدہ ذرات کی کسی مادے میں حرکت کرنے کی صلاحیت اس مادے کی چالکتا کا تعین کرتی ہے۔ چالکتا کے لحاظ سے، مادوں کو کنڈکٹرز، سیمی کنڈکٹرز، ڈائی الیکٹرکس اور انسولیٹروں میں ممتاز کیا جاتا ہے۔
دھاتوں میں، چارج الیکٹران کی طرف سے منتقل کیا جاتا ہے. معاملہ خود باہر نہیں نکلتا - دھات کے آئن ساخت کے نوڈس میں مضبوطی سے طے ہوتے ہیں اور صرف تھوڑا سا اتار چڑھاؤ ہوتا ہے۔
مائعات میں، آئن چارج لے جاتے ہیں: مثبت طور پر چارج شدہ کیشنز اور منفی چارج شدہ اینونز۔ ذرات مخالف چارج کے ساتھ الیکٹروڈ کی طرف دوڑتے ہیں، جہاں وہ غیر جانبدار ہو جاتے ہیں اور بس جاتے ہیں۔
گیسوں میں، پلازما مختلف صلاحیتوں والی قوتوں کے عمل کے تحت بنتا ہے۔ چارج دونوں قطبوں کے مفت الیکٹرانوں اور آئنوں کے ذریعے ہوتا ہے۔
سیمی کنڈکٹرز میں، چارج الیکٹران کے ذریعے لے جاتا ہے، ایٹم سے ایٹم میں منتقل ہوتا ہے اور ایسے وقفے چھوڑ دیتا ہے جنہیں مثبت طور پر چارج کیا جاتا ہے۔
جہاں سے برقی رو آتی ہے۔
گھروں میں تاروں کے ذریعے بہتی ہوئی بجلی مختلف پاور پلانٹس میں الیکٹرک جنریٹر کے ذریعے پیدا کی جاتی ہے۔ ان میں جنریٹر مسلسل گھومنے والی ٹربائن سے جڑا ہوتا ہے۔
ڈیزائن میں ایک جنریٹر کا ایک روٹر ہے، ایک کنڈلی، جو مقناطیس کے کھمبوں کے درمیان رکھی جاتی ہے۔ جب ٹربائن اس روٹر کو مقناطیسی میدان میں گھماتا ہے، طبیعیات کے قوانین کے مطابق، ایک برقی کرنٹ ظاہر ہوتا ہے یا اس کی حوصلہ افزائی ہوتی ہے۔ اس طرح جنریٹر کا مقصد گردش کی حرکی قوت کو بجلی میں تبدیل کرنا ہے۔
آپ توانائی کے مختلف ذرائع کا استعمال کرتے ہوئے کئی طریقوں سے ٹربائن اسپن بنا سکتے ہیں۔ وہ تین اقسام میں تقسیم ہیں:
- قابل تجدید - ناقابل تلافی وسائل سے حاصل کردہ توانائی: پانی کی ندیاں، سورج کی روشنی، ہوا، جیوتھرمل ذرائع، اور حیاتیاتی ایندھن؛
- غیر قابل تجدید - وسائل سے حاصل کردہ توانائی جو بہت آہستہ سے ابھرتی ہے، استعمال کی شرح کے مطابق نہیں: کوئلہ، تیل، پیٹ، قدرتی گیس؛
- جوہری - خلیات کے جوہری فیوژن کے عمل سے حاصل ہونے والی توانائی۔
بجلی اکثر ان کے آپریشن کے ذریعے پیدا کی جاتی ہے:
- ہائیڈرو الیکٹرک پاور پلانٹس (HPPs) - دریاؤں پر بنائے گئے ہیں اور پانی کے بہاؤ کی طاقت کا استعمال کرتے ہیں؛
- تھرمل پاور پلانٹس (TPPs) - جلنے والے ایندھن سے تھرمل توانائی پر چلتے ہیں۔
- نیوکلیئر پاور پلانٹس (NPPs) جوہری ردعمل کے عمل سے حاصل ہونے والی تھرمل توانائی پر کام کرتے ہیں۔
تبدیل شدہ توانائی تاروں کے ذریعے ٹرانسفارمر سب سٹیشنز اور سوئچ گیئرز تک بہتی ہے، اور پھر یہ آخری صارف تک پہنچتی ہے۔
آج کل، توانائی کی نام نہاد متبادل قسمیں فعال طور پر ترقی کر رہی ہیں۔ ان میں ونڈ ٹربائنز، سولر پینلز، جیوتھرمل ذرائع کا استعمال اور غیر معمولی مظاہر کے ذریعے بجلی حاصل کرنے کے دیگر طریقے شامل ہیں۔ متبادل توانائی روایتی ذرائع کی کارکردگی اور ادائیگی کے مقابلے میں سختی سے کمتر ہے، لیکن بعض حالات میں پیسہ بچانے اور مرکزی پاور گرڈ پر بوجھ کو کم کرنے میں مدد ملتی ہے۔
کے وجود کا افسانہ بھی ہے۔ بی ٹی جی ایس - بغیر ایندھن کے جنریٹر۔ انٹرنیٹ پر ایسی ویڈیوز موجود ہیں جو ان کے کام کا مظاہرہ کرتی ہیں اور انہیں فروخت کرنے کی پیشکش کرتی ہیں۔ لیکن اس معلومات کی وشوسنییتا کے بارے میں ایک بڑی بحث ہے۔
فطرت میں بجلی کی اقسام
قدرتی طور پر پیدا ہونے والی بجلی کی سب سے آسان مثال بجلی ہے۔ بادلوں میں پانی کے ذرات مسلسل ایک دوسرے سے ٹکرا رہے ہیں، مثبت یا منفی چارج ہو رہے ہیں۔ ہلکے، مثبت چارج والے ذرات بادل کے اوپری حصے پر ختم ہوتے ہیں، جب کہ بھاری، منفی ذرات نیچے چلے جاتے ہیں۔ جب ایسے دو بادل ایک دوسرے سے کافی قریب ہوتے ہیں، لیکن مختلف بلندیوں پر، ایک کے مثبت چارجز دوسرے کے منفی ذرات کی طرف متوجہ ہوتے ہیں۔ یہ اس وقت ہوتا ہے جب بجلی گرتی ہے۔ یہ رجحان بادلوں اور خود زمین کی سطح کے درمیان بھی ہوتا ہے۔
قدرت میں بجلی کا ایک اور مظہر مچھلی، شعاعوں اور اییل کے خاص اعضاء ہیں۔ وہ انہیں شکاریوں کے خلاف اپنے دفاع کے لیے یا اپنے شکار کو دنگ کرنے کے لیے بجلی کے چارجز بنانے کے لیے استعمال کر سکتے ہیں۔ان کی ممکنہ حد بہت کمزور خارج ہونے والے مادہ سے لے کر، انسانوں کے لیے پوشیدہ، مہلک تک۔ کچھ مچھلیاں اپنے اردگرد ایک کمزور برقی میدان بناتی ہیں تاکہ ان کو شکار کی تلاش اور گدلے پانی میں گھومنے پھرنے میں مدد مل سکے۔ کوئی بھی جسمانی چیز اسے کسی نہ کسی طریقے سے بگاڑ دیتی ہے، جو ارد گرد کی جگہ کو دوبارہ بنانے اور آنکھوں کے بغیر "دیکھنے" میں مدد دیتی ہے۔
بجلی بھی جانداروں کے اعصابی نظام میں خود کو ظاہر کرتی ہے۔ اعصابی تحریک معلومات کو ایک خلیے سے دوسرے خلیے میں منتقل کرتی ہے، جس سے آپ کو بیرونی اور اندرونی محرکات کا جواب دینے، سوچنے اور اپنی حرکات کو کنٹرول کرنے کی اجازت ملتی ہے۔
متعلقہ مضامین:
