کیا برق ہے اور برق کیسے تولید اور استعمال کیا جاتا ہے
کچھ ایجادات نے معاشرے کو تبدیل کر دیا ہے۔ پہلا ایجادات چکر تھا، دوسرا ایجادات بجلی تھا، تیسرا ایجادات مواصلات تھا، اور چوتھا ایجادات کمپیوٹر تھا۔ ہم بجلی کی بنیادی معلومات پر بات کریں گے۔ اس کائنات میں ہر مادہ کئی اتموں سے بنا ہوتا ہے اور ہر اتم کے ایک ہی عدد کے منفی الیکٹرانز اور مثبت پروٹونز ہوتے ہیں۔
اس لیے، ہم کہہ سکتے ہیں کہ ہر خنثی مادہ میں ایک ہی عدد کے الیکٹرانز اور پروٹونز ہوتے ہیں۔ پروٹونز حرکت سے محروم ہوتے ہیں اور اتموں کے مرکز کے ساتھ مضبوط طور پر جڑے ہوتے ہیں۔ الیکٹرانز بھی اتموں سے مربوط ہوتے ہیں اور مختلف معیاری سطحوں پر مرکز کے گرد گھومتے ہیں۔ لیکن کچھ الیکٹرانز خارجی اثرات کی وجہ سے آزادانہ طور پر حرکت کر سکتے ہیں یا اپنے مدار سے باہر نکل سکتے ہیں۔ ان آزاد اور ضعیف ربط والے الیکٹرانز کی وجہ سے بجلی پیدا ہوتی ہے۔
خنثی حالت میں، کسی بھی مادے کے ایک ہی عدد کے الیکٹرانز اور پروٹونز ہوتے ہیں۔ لیکن اگر کسی طرح کسی مادے میں الیکٹرانز کی تعداد پروٹونز کی تعداد سے زیادہ ہو جائے تو مادہ منفی شارژ ہو جاتا ہے کیونکہ ہر الیکٹران کا کل شارژ منفی ہوتا ہے۔ اگر کسی مادے میں الیکٹرانز کی تعداد پروٹونز کی تعداد سے کم ہو جائے تو مادہ مثبت شارژ ہو جاتا ہے۔
آزاد الیکٹرانز کی تمرکز ہمیشہ یکساں ہونے کی کوشش کرتی ہے۔ یہی بجلی کی واحد وجوہ ہے۔ تفصیل سے بیان کرتے ہوئے، اگر دو مختلف طور پر شارژ یافتہ موصلی مادوں میں رابطہ قائم ہو جائے تو، زیادہ الیکٹرانز کی تعداد والے مادے سے الیکٹرانز کم الیکٹرانز کی تعداد والے مادے میں منتقل ہوں گے تاکہ دونوں مادوں کی الیکٹرانز کی تعداد کو متعادل کر سکیں۔ یہ شارژ (کیونکہ الیکٹرانز شارژ یافتہ ذرات ہیں) کا انتقال بجلی ہے۔
بجلی کے متعلقہ اصطلاحات
الیکٹرک شارژ: جبکہ ہم نے پہلے بتایا تھا کہ خنثی جسم میں الیکٹرانز اور پروٹونز کی تعداد برابر ہوتی ہے۔ خنثی جسم میں منفی شارژ اور مثبت شارژ کی مقدار بھی برابر ہوتی ہے کیونکہ الیکٹرک شارژ کی مقدار عددی طور پر الیکٹران اور پروٹون کے لیے برابر ہوتی ہے لیکن ان کی قطبیت متضاد ہوتی ہے۔ لیکن کسی بھی وجہ سے، جسم میں الیکٹرانز اور پروٹونز کی تعداد کا توازن تباہ ہوجائے تو جسم الیکٹرکلی شارژ ہو جاتا ہے۔ اگر الیکٹرانز کی تعداد پروٹونز کی تعداد سے زیادہ ہو تو جسم منفی شارژ ہو جاتا ہے اور شارژ کی مقدار جسم میں موجود زائد الیکٹرانز کی تعداد پر منحصر ہوتی ہے۔ اسی طرح، ہم جسم کے مثبت شارژ کی وضاحت کر سکتے ہیں۔ یہاں الیکٹرانز کی تعداد پروٹونز کی تعداد سے کم ہو جاتی ہے۔ جسم کی مثبتیت پروٹونز اور الیکٹرانز کی تعداد کے فرق پر منحصر ہوتی ہے۔
الیکٹرک کرنٹ: جب شارژ کسی نقطے سے دوسرے نقطے تک منتقل ہو کر شارژ کی یکساں توزیع کرتا ہے تو شارژ کی منتقلی کی شرح کو الیکٹرک کرنٹ کہا جاتا ہے۔ یہ شرح بنیادی طور پر دو نقطوں کی شارژ یافتہ حالت کے درمیان فرق اور شارژ کی منتقلی کے راستے کی حالت پر منحصر ہوتی ہے۔ الیکٹرک کرنٹ کا اکائی امپیر ہے اور یہ کولمب فی سیکنڈ کے برابر ہے۔
الیکٹرک پوٹینشل: جسم کی شارژ یافتہ حالت کی سطح کو الیکٹرک پوٹینشل کہا جاتا ہے۔ جب کوئی جسم شارژ ہو جاتا ہے تو اسے کچھ کام کرنے کی صلاحیت ملتی ہے۔ الیکٹرک پوٹینشل شارژ یافتہ جسم کی کام کرنے کی صلاحیت کا پیمائش ہے۔ کنڈکٹر کے ذریعے سے بہنے والے کرنٹ کو الیکٹرک پوٹینشل کا فرق کے ساتھ مستقیماً تناسب ہوتا ہے۔ الیکٹرک پوٹینشل کو دو پانی کے ٹینکوں کے درمیان پائپ لائن کے ذریعے جڑے ہوئے ٹینکوں کے پانی کی سطح کے فرق کی طرح تصور کیا جا سکتا ہے۔ زیادہ سطح والے ٹینک سے کم سطح والے ٹینک میں پانی کی رفتار کیونکہ پانی کی سطح کے فرق یا سر کے فرق پر منحصر ہوتی ہے نہ کہ ٹینکوں میں محفوظ پانی کی مقدار پر۔ اسی طرح، دو جسموں کے درمیان بجلی کی رفتار پوٹینشل کا فرق پر منحصر ہوتی ہے نہ کہ جسموں میں محفوظ شارژ کی مقدار پر۔
الیکٹرک فیلڈ: دو نزدیک رکھے گئے شارژ یافتہ جسموں کے درمیان ہمیشہ ایک قوت ہوتی ہے۔ قوت جسموں کے شارژ کی نوعیت کے مطابق کشش یا دفع ہو سکتی ہے۔ جب کوئی شارژ یافتہ جسم دوسرے شارژ یافتہ جسم کے قریب کے علاقے میں داخل ہوتا ہے تو قوت عملی طور پر تجربہ کی جاتی ہے۔ جس شارژ یافتہ جسم کے گرد ایک دوسرے شارژ یافتہ جسم کو قوت کا تجربہ کرنے کا امکان ہوتا ہے اس کے گرد کا خالی فضا کو الیکٹرک فیلڈ کہا جاتا ہے۔
بالا ذکر کردہ چار اصطلاحات بجلی کے بنیادی پیرامیٹرز ہیں۔
عام طور پر ہم بجلی کو تیار کرنے کے تین بنیادی طریقوں سے تیار کرتے ہیں۔
الیکٹرو مکینکل عمل: جب کنڈکٹر کسی میگنیٹک فیلڈ میں حرکت کرتا ہے اور کنڈکٹر فیلڈ کی فلکس لائن کاٹتا ہے تو کنڈکٹر میں بجلی پیدا ہوتی ہے۔ اس مبدا کے مطابق تمام الیکٹرکل جنریٹرز چلتے ہیں جیسے DC جنریٹرز, الٹرنیٹرز، اور تمام قسم کے ڈائنامو۔
الیکٹرو کیمیائی عمل: تمام باتریوں میں بجلی کیمیائی تصادم کی وجہ سے پیدا ہوتی ہے۔ یہاں کیمیائی توانائی کو الیکٹرکل توانائی میں تبدیل کیا جاتا ہے۔
