انڈکٹر کیسے کام کرتا ہے؟

ایک انڈکٹر مقناطیسی کور کے گرد مضبوطی سے زخم شدہ موصل تار سے زیادہ کچھ نہیں ہے۔ کور فیرو میگنیٹک مواد یا پلاسٹک ہوسکتا ہے، یا کچھ معاملات میں کھوکھلی (ہوا) ہوسکتا ہے۔ یہ اس اصول پر انحصار کرتا ہے کہ مقناطیسی بہاؤ موجودہ لے جانے والے موصل کے گرد تیار ہوتا ہے۔ اگر آپ capacitors کے بارے میں جانتے ہیں، تو آپ اس حقیقت سے واقف ہوں گے کہ Capacitors اپنی پلیٹوں میں برابر اور مخالف چارجز کو ذخیرہ کرکے توانائی کو ذخیرہ کرتے ہیں۔ اسی طرح، ایک انڈکٹر توانائی کو مقناطیسی میدان کی شکل میں ذخیرہ کرتا ہے جو اس کے ارد گرد تیار ہوتا ہے۔ انڈکٹرز AC اور DC کو مختلف طریقے سے جواب دیتے ہیں۔ لیکن اس سے پہلے کہ "انڈکٹرز کیسے کام کرتے ہیں۔" آئیے اس کی ساخت اور خصوصیات کو دیکھتے ہیں۔

انڈکٹر ڈھانچہ:

الیکٹرانکس میں استعمال ہونے والے دیگر تمام اجزاء سے انڈکٹرز بنانے کے لیے بہت آسان ہیں۔ یہ ایک سادہ انڈکٹر بنانے کے لیے ایک گائیڈ ہے۔ کنڈلی کو لپیٹنے کے لیے صرف ایک موصل تار اور ایک مقناطیسی کور مواد کی ضرورت ہے۔ ایک مقناطیسی کور ایک مواد سے زیادہ کچھ نہیں ہے جس کے ارد گرد تاریں لپیٹتی ہیں، جیسا کہ اوپر کی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ استعمال شدہ بنیادی مواد کے لحاظ سے انڈکٹرز کی مختلف اقسام ہیں۔ استعمال ہونے والے کچھ عام بنیادی مواد لوہے، لوہے کے میگنےٹ وغیرہ ہیں۔ بنیادی مواد کی قسم کے علاوہ، یہ مختلف سائز اور اشکال میں بھی آتا ہے، بشمول سلنڈر، راڈ، ٹوروڈ اور شیٹ۔ اس کے برعکس، بغیر کسی جسمانی مقناطیسی کور کے انڈکٹرز موجود ہیں۔ انہیں ہولو انڈکٹرز یا ہولو انڈکٹرز کہا جاتا ہے۔ مقناطیسی کور انڈکٹر کے انڈکٹنس کو تبدیل کرنے میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔

انڈکٹر کیسے کام کرتا ہے۔

آئیے اس حقیقت کو بیان کرتے ہوئے شروع کریں کہ "مقناطیسی بہاؤ ایک کرنٹ لے جانے والے موصل پر پیدا ہوگا۔" اسی طرح، جب برقی کرنٹ کسی انڈکٹر سے گزرتا ہے، تو یہ اس کے گرد مقناطیسی بہاؤ پیدا کرتا ہے۔ دوسرے لفظوں میں، انڈکٹر پر لگائی جانے والی توانائی مقناطیسی بہاؤ کی شکل میں محفوظ ہوتی ہے۔ مقناطیسی بہاؤ موجودہ بہاؤ کی مخالف سمت میں ترقی کرے گا۔ اس لیے انڈکٹر اس کے ذریعے بہنے والے کرنٹ میں اچانک تبدیلیوں کے خلاف مزاحم ہے۔ انڈکٹرز کی اس قابلیت کو انڈکٹنس کہا جاتا ہے، اور ہر انڈکٹر میں کچھ انڈکٹنس ہوگا۔ یہ علامت L اور ہنری کی اکائیوں میں دیا گیا ہے۔

انڈکٹر کی انڈکٹنس کا انحصار کنڈلی کی شکل، مقناطیسی کور وائنڈنگ کے موڑ کی تعداد، مقناطیسی کور کا رقبہ اور مقناطیسی کور مواد کی پارگمیتا پر ہوتا ہے۔ انڈکٹر کی انڈکٹنس درج ذیل فارمولے سے دی گئی ہے۔

L = μN2A/L

L - کنڈلی انڈکٹنس

μ - بنیادی مواد کی پارگمیتا

A - کوائل ایریا (m2)

N - ایک کنڈلی میں موڑ کی تعداد

l - کنڈلی کی اوسط لمبائی (m)

AC سرکٹس میں انڈکٹرز:

جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے، انڈکٹرز DC سگنل ذرائع سے AC سے مختلف طریقے سے کام کرتے ہیں۔ جب AC سگنل کسی انڈکٹر پر لاگو ہوتا ہے، تو یہ ایک مقناطیسی فیلڈ بناتا ہے جو وقت کے ساتھ مختلف ہوتا ہے کیونکہ کرنٹ جو مقناطیسی فیلڈ خود پیدا کرتا ہے وہ وقت کے ساتھ مختلف ہوتا ہے۔ فیراڈے کے قانون کے مطابق، یہ رجحان انڈکٹر پر ایک خود ساختہ وولٹیج بناتا ہے۔ خود حوصلہ افزائی وولٹیج کا اظہار VL سے ہوتا ہے۔ درحقیقت، انڈکٹر کے دونوں سروں پر پیدا ہونے والے وولٹیج ان کرنٹوں کے مخالف سمت میں کام کرتے ہیں جو ان کے خلاف مزاحمت کرتی ہیں۔ انڈکٹر کے دونوں سروں پر وولٹیج درج ذیل فارمولے سے دیا جاتا ہے۔

VL =L di / dt

VL - خود حوصلہ افزائی وولٹیج

di/dt - وقت کی نسبت موجودہ میں تبدیلی

اگر 1 ایم پی کا کرنٹ 1 سیکنڈ کی نسبت ہنری انڈکٹر کے ذریعے بہتا ہے، تو یہ انڈکٹر پر پیدا ہوگا۔

"v. اب آپ دیکھ سکتے ہیں کہ انڈکٹر کے ذریعے بہنے والا کرنٹ دونوں سروں پر پیدا ہونے والے وولٹیج کو کیسے متاثر کرتا ہے۔ نتیجے میں آنے والا وولٹیج انڈکٹر کے ذریعے بہنے والے کرنٹ کے برعکس ہے۔

انڈکٹرز کی VI خصوصیات:

آئیے مندرجہ بالا تصورات کو بہتر طور پر سمجھنے کے لیے انڈکٹر کے VI خصوصیت کے وکر کا حوالہ دیتے ہیں۔ جیسے جیسے AC سگنل کا ایک مثبت سائیکل انڈکٹر سے گزرتا ہے، کرنٹ بڑھ جاتا ہے۔ ہم جانتے ہیں کہ انڈکٹر کرنٹ میں ہونے والی تبدیلیوں سے نفرت کرتا ہے، اس لیے یہ کرنٹ کے خلاف ایک حوصلہ افزائی وولٹیج پیدا کرتا ہے جو اس کا سبب بنتا ہے۔ آپ مندرجہ بالا تصویر میں 0 ڈگری پر اس کا مشاہدہ کر سکتے ہیں، جہاں کرنٹ بڑھنے پر حوصلہ افزائی وولٹیج زیادہ سے زیادہ ہو گی۔ ایک بار جب کرنٹ اپنی زیادہ سے زیادہ حد تک پہنچ جاتا ہے، حوصلہ افزائی وولٹیج کرنٹ کو کم ہونے سے روکنے کی کوشش میں منفی ہو جاتا ہے۔

یہ چکر دہراتا ہے، اور اوپر دی گئی تصویر سے ہم مشاہدہ کر سکتے ہیں کہ انڈکٹر میں پیدا ہونے والا وولٹیج اس کے ذریعے بہنے والے مختلف کرنٹ پر عمل کرے گا۔ یہاں، وولٹیج اور کرنٹ کو 90 ڈگری فیز سے باہر کہا جاتا ہے۔ اس طرح، بدلتے ہوئے کرنٹ سگنلز کے ذریعے، انڈکٹر ایک مسلسل چکر میں مقناطیسی میدان کی شکل میں توانائی کو ذخیرہ اور جاری کرتا ہے۔

براہ راست کرنٹ سرکٹ میں انڈکٹرز:

اب ہم سمجھتے ہیں کہ انڈکٹرز AC سگنل کے ذرائع کے ساتھ کیسے کام کرتے ہیں۔ آئیے دیکھتے ہیں کہ ڈی سی سگنل سورس کے ساتھ استعمال ہونے پر یہ کیسے رد عمل ظاہر کرتا ہے۔ یاد رہے کہ انڈکٹر کے دونوں سروں پر انڈسڈ وولٹیج کا فارمولہ درج ذیل فارمولے سے دیا گیا ہے

VL =L di / dt

ڈی سی سگنل کا ذریعہ استعمال کرتے وقت، وقت کی نسبت کرنٹ میں تبدیلی صفر ہوگی، جس کے نتیجے میں انڈکٹر کے دونوں سروں پر صفر حوصلہ افزائی وولٹیج ہوگا۔ سیدھے الفاظ میں، براہ راست کرنٹ سرکٹ میں، انڈکٹر ایک عام عام تار کی طرح برتاؤ کرتا ہے، اور اس کا تار کچھ مزاحمت پیدا کرتا ہے۔ تاہم، حقیقی سرکٹ میں ڈی سی سگنل سورس کے ساتھ انڈکٹر کا استعمال کرتے وقت اور بھی بہت کچھ ہے۔ ایک حقیقی سرکٹ میں، کرنٹ کو صفر سے زیادہ سے زیادہ تک پہنچنے میں بہت کم وقت لگتا ہے۔ اس وقت، انڈکٹر کے دونوں سروں پر ایک انڈسڈ وولٹیج ہو گا، جو کہ منفی زیادہ سے زیادہ ہو گا جب کرنٹ صفر سے اپنی زیادہ سے زیادہ کی طرف جانا شروع کر دے گا۔ ایک بار جب کرنٹ ایک مستحکم DC حالت تک پہنچ جاتا ہے، حوصلہ افزائی وولٹیج تیزی سے صفر پر گر جاتا ہے اور متروک ہو جاتا ہے۔ جب ڈی سی سگنل سورس کے ساتھ استعمال کیا جائے تو، انڈکٹر اس طرح کی مختصر مدت کی حوصلہ افزائی وولٹیج اسپائکس کی نمائش کرے گا۔

دلکش رد عمل:

انڈکٹرز کے بارے میں جاننے کے لیے ایک اور اہم چیز رد عمل ہے۔ یہ AC برقی سگنلز کے لیے کیپسیٹرز اور انڈکٹرز جیسے اجزاء کی مزاحمتی خصوصیت ہے۔ انڈکٹر کے ذریعہ دکھائے جانے والے رد عمل کو انڈکٹو ری ایکٹینس کہا جاتا ہے اور فارمولے کے ذریعہ دیا جاتا ہے۔

XL ٪7b٪7b0٪7d٪7d٪cf٪80FL

فارمولے سے یہ اندازہ لگایا جا سکتا ہے کہ AC سگنل کی فریکوئنسی بڑھنے کے ساتھ ہی رد عمل میں اضافہ ہوتا ہے، اس بات کو ذہن میں رکھتے ہوئے کہ انڈکٹر بدلتے ہوئے کرنٹ سے نفرت کرتا ہے، اس لیے یہ ہائی فریکوئنسی سگنلز پر زیادہ رد عمل ظاہر کرتا ہے۔ جب فریکوئنسی صفر کے قریب ہوتی ہے یا ڈی سی سگنل گزر جاتا ہے تو رد عمل صفر ہو جاتا ہے، بالکل ایسے کنڈکٹر کی طرح جس سے ان پٹ سگنل گزرتا ہے۔