ਕਿਵੇਂ ਤੁਸੀਂ ਸਿੱਧ ਕਰਨ ਦੀ ਗੱਲ ਕਰਦੇ ਹੋ ਕਿ ਸਕਟਿਵ ਪਾਵਰ ਹੀ ਮਕਾਨਿਕਲ ਕੰਮ ਦਾ ਜ਼ਿਮਵਾਰ ਹੈ ਅਤੇ ਰੀਐਕਟਿਵ ਪਾਵਰ ਨਹੀਂ?

کسے ثابت کرنا ہے کہ متحرک طاقت وہ طاقت ہے جو میکانیکل کام پیدا کرتی ہے، ناگزیر طاقت نہیں

متحرک طاقت (Active Power, P) کو ثابت کرنے کے لئے کہ یہ میکانیکل کام پیدا کرنے والی طاقت ہے، ناگزیر طاقت (Reactive Power, Q) کی بجائے، ہم طاقة نظام کے فزیکل اصولوں اور توانائی کے تبدیلی کی طبیعت کو دیکھ سکتے ہیں۔ نیچے مفصل وضاحت درج ہے:

1. متحرک طاقت اور ناگزیر طاقت کی تعریفیں

متحرک طاقت P: متحرک طاقت ایک AC مدار میں استعمال ہونے والی حقیقی برقی طاقت کو ظاہر کرتی ہے جو مفید کام میں تبدیل ہوتی ہے۔ یہ مقاومتی عناصر سے منسلک ہوتی ہے اور برقی توانائی کو دیگر قسم کی توانائی، جیسے حرارت یا میکانیکل توانائی میں تبدیل ہونے کی نمائندگی کرتی ہے۔ متحرک طاقة کا اکائی واط (W) ہے۔

ناگزیر طاقة Q: ناگزیر طاقة ایک AC مدار میں موجود برقی طاقة کا ایسا حصہ ہے جو انڈکٹو یا کیپیسٹو عناصر کی موجودگی کی وجہ سے مبدا اور لوڈ کے درمیان دوڑتا رہتا ہے۔ یہ مستقیماً مفید کام نہیں کرتا لیکن نظام کی کارکردگی پر اثر انداز ہوتا ہے۔ ناگزیر طاقة کا اکائی وولٹ-ایمپیئرز ریاکٹو (VAR) ہے۔

2. طاقة کا فیکٹر اور فیز کا فرق

AC مدار میں، کرنٹ اور ولٹیج کے درمیان فیز کا فرق متحرک طاقة اور ناگزیر طاقة کے تناسب کو تعین کرتا ہے۔ طاقة کا فیکٹر cos(ϕ) یہ فیز کا فرق کی میزان ہے، جہاں ϕ کرنٹ اور ولٹیج کے درمیان فیز زاویہ ہے۔

جب ϕ=0 ہو، تو کرنٹ اور ولٹیج فیز میں ہوتے ہیں، اور صرف متحرک طاقة موجود ہوتی ہے، ناگزیر طاقة کی کوئی وجود نہیں ہوتا۔ یہ صرف مقاومتی لوڈ میں عام ہے۔

جب ϕ=0 ہو، تو کرنٹ اور ولٹیج فیز سے باہر ہوتے ہیں، جس کے نتیجے میں متحرک اور ناگزیر طاقة دونوں موجود ہوتے ہیں۔ انڈکٹو لوڈ (جیسے موٹروں) کے لئے، کرنٹ ولٹیج کے پیچھے ہوتا ہے؛ کیپیسٹو لوڈ کے لئے، کرنٹ ولٹیج کے آگے ہوتا ہے۔

3. توانائی کی تبدیلی کا منظر

متحرک طاقة کا فزیکل معنی:

متحرک طاقة مقاومتی عناصر کے ذریعے برقی توانائی کو دیگر قسم کی توانائی، جیسے میکانیکل توانائی یا حرارت میں تبدیل کرتی ہے۔ مثال کے طور پر، ایک موٹر میں، متحرک طاقة لوڈ کے مقاومت کو فتح کرتی ہے، روٹر کو گھمانے اور میکانیکل کام پیدا کرنے کے لئے۔

متحرک طاقة کی مقدار نظام میں فعلی توانائی کی مصرف کو تعین کرتی ہے، اسے مفید کام کرنے سے منسلک بناتی ہے۔

ناگزیر طاقة کا فزیکل معنی:

ناگزیر طاقة مستقیماً مفید کام نہیں کرتا لیکن یہ انڈکٹو یا کیپیسٹو عناصر کے اندر مغناطیسی یا برقی میدانوں میں توانائی کے ذخیرہ کے ساتھ منسلک ہوتا ہے۔ یہ مبدا اور لوڈ کے درمیان دوڑتا رہتا ہے بغیر کسی نیٹ میکانیکل کام کی پیداوار کے بغیر۔

ناگزیر طاقة کا اصل کردار مدار میں ولٹیج کے سطح کو برقرار رکھنا اور مغناطیسی یا برقی میدانوں کی قائم کشی اور برقرار رکھنے کی حمایت کرنا ہے۔ حالانکہ یہ مستقیماً کام نہیں کرتا، لیکن یہ نظام کے مستقیم کام کرنے کے لئے ضروری ہے۔

4. الیکٹرک موٹر کے ساتھ مثال

الیکٹرک موٹر کی مثال سے، متحرک طاقة اور ناگزیر طاقة کے درمیان فرق واضح ہو جاتا ہے:

متحرک طاقة: موٹر میں متحرک طاقة لوڈ کے مقاومت کو فتح کرنے کے لئے استعمال ہوتی ہے، روٹر کو گھمانے اور میکانیکل کام پیدا کرنے کے لئے۔ یہ طاقة کا ایک حصہ آخر کار میکانیکل توانائی میں تبدیل ہوتا ہے، میکینیکل یا فین کے طور پر مشینوں کو چلانے کے لئے۔

ناگزیر طاقة: موٹر میں ناگزیر طاقة روٹر اور سٹیٹر کے درمیان مغناطیسی میدان قائم کرنے اور برقرار رکھنے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ یہ میدان موٹر کے کام کرنے کے لئے ضروری ہے، لیکن یہ مستقیماً میکانیکل کام نہیں پیدا کرتا۔ ناگزیر طاقة مبدا اور موٹر کے درمیان دوڑتا رہتا ہے، مفید میکانیکل توانائی میں تبدیل نہیں ہوتا۔

5. توانائی کی حفظ کا قانون

توانائی کی حفظ کے قانون کے مطابق، نظام میں داخل ہونے والی برقی توانائی کو خروج ہونے والی توانائی (میکانیکل اور حرارتی توانائی سمیت) اور کسی بھی نقصانات (جیسے مقاومتی نقصانات) کے برابر ہونا چاہئے۔ متحرک طاقة وہ حصہ ہے جو فعلی طور پر استعمال ہوتا ہے اور مفید کام میں تبدیل ہوتا ہے، جبکہ ناگزیر طاقة موقتی طور پر مغناطیسی یا برقی میدانوں میں ذخیرہ ہوتا ہے اور مفید کام میں مستقیم کا سهم نہیں ہوتا۔

6. ریاضیاتی اظہار

ایک تین فیزی AC مدار میں، کل ظاہری طاقة S (Apparent Power) کو یوں ظاہر کیا جا سکتا ہے:

جہاں:

• P متحرک طاقة ہے، جس کا اکائی واط (W) ہے۔

• Q ناگزیر طاقة ہے، جس کا اکائی وولٹ-ایمپیئرز ریاکٹو (VAR) ہے۔

متحرک طاقة P کو یہ فارمولہ استعمال کر کے حساب کیا جا سکتا ہے:

ناگزیر طاقة Q کو یہ فارمولہ استعمال کر کے حساب کیا جا سکتا ہے:

یہاں V لائن ولٹیج ہے، I لائن کرنٹ ہے، اور ϕ کرنٹ اور ولٹیج کے درمیان فیز زاویہ ہے۔

7. خلاصہ

• متحرک طاقة وہ فعلی طاقة ہے جو استعمال ہوتی ہے اور مفید کام میں تبدیل ہوتی ہے، جیسے میکانیکل یا حرارتی توانائی۔ یہ مقاومتی عناصر سے منسلک ہوتی ہے اور میکانیکل کام پیدا کر سکتی ہے۔

• ناگزیر طاقة انڈکٹو یا کیپیسٹو عناصر سے منسلک ہوتا ہے، مبدا اور لوڈ کے درمیان دوڑتا رہتا ہے۔ یہ مغناطیسی یا برقی میدانوں کو برقرار رکھتا ہے لیکن مستقیماً مفید کام نہیں کرتا۔

اس لئے، متحرک طاقة وہ طاقة ہے جو میکانیکل کام پیدا کرتی ہے، جبکہ ناگزیر طاقة، حالانکہ نظام کی استحکام کے لئے ضروری ہے، مفید کام کرنے میں مستقیم کا سهم نہیں ہوتا۔ ناگزیر طاقة مغناطیسی یا برقی میدانوں کو برقرار رکھ کر توانائی کے منتقلی عمل کو حمایت فراہم کرتا ہے۔