صاف کنڈینسٹر سرکٹ
ایک سرکٹ جو صرف ایک صاف کنڈینسٹر پر مشتمل ہوتا ہے جس کی کنڈینسٹنس C (فاراد میں میپیڈ) ہوتی ہے، اسے صاف کنڈینسٹر سرکٹ کہا جاتا ہے۔ کنڈینسٹرز برقی توانائی کو برقی میدان کے ذریعے ذخیرہ کرتے ہیں، یہ خاصیت کو کنڈینسٹنس کہا جاتا ہے (یا "کنڈینسر" کے نام سے بھی جانا جاتا ہے)۔ ساختی طور پر، کنڈینسٹر دو موصل صفحات پر مشتمل ہوتا ہے جو ڈائی الیکٹرک میڈیم سے الگ ہوتے ہیں- عام ڈائی الیکٹرک میٹریلز میں شیشہ، کاغذ، مائیکا، اور آکسائڈ لیئرز شامل ہیں۔ ایک ایdeal AC کنڈینسٹر سرکٹ میں، کرنٹ وولٹیج سے 90 ڈگری کے فیز زاویہ سے آگے ہوتا ہے۔
جب کنڈینسٹر پر وولٹیج لاگو کیا جاتا ہے تو اس کے صفحات کے درمیان برقی میدان قائم ہوتا ہے، لیکن کرنٹ ڈائی الیکٹرک کو عبور نہیں کرتا۔ ایک متغیر AC وولٹیج سرس کے ساتھ، کنڈینسٹر کے دورانیہ وار چارجنگ اور ڈیچارجنگ کے عمل کی وجہ سے مستقل کرنٹ فلو ہوتا ہے۔
کنڈینسٹر سرکٹ کی وضاحت اور استخراج
کنڈینسٹر دو معزول صفحات پر مشتمل ہوتا ہے جو ڈائی الیکٹرک میڈیم سے الگ ہوتے ہیں، اور برقی توانائی کے ذخیرہ کرنے کے لیے ایک دستیاب دستیاب ڈیوائس کے طور پر کام کرتا ہے۔ اسے باور کے ساتھ جوڑا جانے پر یہ چارجن ہوتا ہے اور باور کو ہٹا دیا جانے پر ڈیچارج ہوتا ہے۔ DC سپلائی سے جوڑنے پر، یہ لاگو کردہ وولٹیج کے برابر چارجن ہوتا ہے، یہ ایک غیر سرگرم برقی حصہ کی حیثیت سے کام کرتا ہے جو وولٹیج کی تبدیلی کو روکتا ہے۔
فرض کریں کہ سرکٹ کو لاگو کردہ متغیر وولٹیج کو درج ذیل مساوات سے ظاہر کیا جا سکتا ہے:
کنڈینسٹر کا کرنٹ وقت کے کسی بھی لمحے پر یوں دیا جاتا ہے:
سرکٹ کے ذریعے فلو ہونے والا کرنٹ درج ذیل مساوات سے دیا جاتا ہے:
مساوات (2) سے q کی قدر کو مساوات (3) میں ڈالنے سے ہم کو ملتا ہے
اب، مساوات (1) سے v کی قدر کو مساوات (3) میں ڈالنے سے ہم کو ملتا ہے
جہاں Xc = 1/ωC کنڈینسٹر کی جانب سے متغیر کرنٹ کے فلو کی مخالفت کو ظاہر کرتا ہے، جسے کنڈینسٹو ریاکٹنس کہا جاتا ہے۔ کرنٹ sin(ωt + π/2) = 1 ہوتا ہے۔ اس طرح، زیادہ سے زیادہ کرنٹ Im کو یوں ظاہر کیا جاتا ہے:
Im کی قدر کو مساوات (4) میں ڈالنے سے ہم کو ملتا ہے:
فیزور ڈائریگرام اور پاور کروی
صاف کنڈینسٹر سرکٹ میں، کنڈینسٹر کے ذریعے کرنٹ وولٹیج سے 90 ڈگری کے فیز زاویہ سے آگے ہوتا ہے۔ فیزور ڈائریگرام اور وولٹیج، کرنٹ، اور پاور کے ویو فارمز کو نیچے ظاہر کیا گیا ہے:
اوپر کے ویو فارم میں، لال منحنی کرنٹ کو ظاہر کرتا ہے، نیلا منحنی وولٹیج کو ظاہر کرتا ہے، اور جسمی رنگ کا منحنی پاور کو ظاہر کرتا ہے۔ جب وولٹیج بڑھتا ہے تو کنڈینسٹر اپنی زیادہ سے زیادہ قدر تک چارجن ہوتا ہے، مثبت نصف چکر بناتا ہے؛ جب وولٹیج کم ہوتا ہے تو کنڈینسٹر ڈیچارج ہوتا ہے، منفی نصف چکر بناتا ہے۔ منحنی کو دیکھنے سے پتہ چلتا ہے کہ جب وولٹیج اپنی زیادہ سے زیادہ قدر تک پہنچتا ہے تو کرنٹ صفر ہو جاتا ہے، یعنی اس لمحے پر کرنٹ فلو نہیں ہوتا۔ جب وولٹیج π تک کم ہوتا ہے اور منفی ہو جاتا ہے تو کرنٹ اپنی زیادہ سے زیادہ قدر تک پہنچتا ہے، کنڈینسٹر کو ڈیچارج کرنے کی وجہ سے- اور یہ چارجنگ-ڈیچارجنگ کا دوروہی چلنا جاری رہتا ہے۔
وولٹیج اور کرنٹ کبھی بھی اپنی زیادہ سے زیادہ قدر کو ایک ساتھ نہیں پہنچتے 90° فیز فرق کی وجہ سے، جسے فیزور ڈائریگرام میں ظاہر کیا گیا ہے جہاں کرنٹ (Im) وولٹیج (Vm) سے π/2 آگے ہوتا ہے۔ صاف کنڈینسٹر سرکٹ میں فوری پاور p = vi سے تعریف کیا جاتا ہے۔
اس لیے، اوپر کی مساوات سے یہ نکل سکتا ہے کہ کنڈینسٹو سرکٹ میں اوسط پاور صفر ہوتا ہے۔ نصف چکر کے دوران اوسط پاور صفر ہوتا ہے ویو فارم کی متناظری کی وجہ سے، جہاں مثبت اور منفی لوپ کے علاقے ایک جیسے ہوتے ہیں۔
پہلے کوارٹر چکر کے دوران، سرس سے فراہم کردہ توانائی کنڈینسٹر کے صفحات کے درمیان قائم کردہ برقی میدان میں ذخیرہ ہوتی ہے۔ اگلے کوارٹر چکر میں، جب برقی میدان کمزور ہوتا ہے تو ذخیرہ شدہ توانائی سرس کو واپس کردی جاتی ہے۔ یہ توانائی کے ذخیرہ اور واپسی کا دورانیہ وار عمل مسلسل ہوتا رہتا ہے، جس کے نتیجے میں کنڈینسٹر سرکٹ میں کوئی کل توانائی کا استعمال نہیں ہوتا۔
