کلوین برج سرکٹ | کلوین ڈبل برج
ہم کیلون برج کو متعارف کرانے سے پہلے، یہ بہت ضروری ہے کہ ہم جان لیں کہ اس برج کی ضرورت کیا ہے، حالانکہ ہمارے پاس ویٹسٹن برج ہے جو الیکٹرکل ریزسٹنس کو درست طور پر (معمولاً 0.1% کی درستگی سے) ناپنے کے قابل ہے۔
کیلون برج کی ضرورت کو سمجھنے کے لئے ہمیں پہلے سے ہی تین اہم طریقوں کو پہچاننا چاہیے جس سے الیکٹرکل ریزسٹنس کو شناخت کیا جا سکتا ہے:
عُلیٰ ریزسٹنس: جو 0.1 میگا-اوہم سے زیادہ ہو۔
درمیانی ریزسٹنس: جو 1 اوہم سے 0.1 میگا-اوہم تک ہو۔
کم ریزسٹنس: جو 1 اوہم سے کم ہو۔
اب یہ تقسیم کرنے کا منطق یہ ہے کہ اگر ہم الیکٹرکل ریزسٹنس کو ناپنا چاہتے ہیں تو ہمیں مختلف دستیابات کا استعمال کرنا ہوتا ہے۔ یعنی اگر کسی دستیاب کا استعمال عُلیٰ ریزسٹنس کو ناپنے میں زیادہ درستگی دیتا ہے تو یہ کم ریزسٹنس کو ناپنے میں اتنی درستگی نہیں دے سکتا۔
تو ہمیں اپنے ذہن کا استعمال کرنا ہوتا ہے کہ کونسی دستیاب کا استعمال کرتے ہوئے خاص قدر کا الیکٹرکل ریزسٹنس کو ناپا جائے۔ تاہم دوسرے طریقے بھی ہیں جیسے ایمپیئرمیٹر-ولٹمیٹر طریقہ، تعویضی طریقہ وغیرہ لیکن ان کی تشبیہ کے طور پر برج کے طریقہ کی نسبت سے زیادہ غلطی ہوتی ہے اور ان کا استعمال صنعتوں میں عام طور پر سے بچا جاتا ہے۔
اب فرض کیجئے کہ ہم اپنی بالائی کی طرف سے کی گئی تقسیم کو دوبارہ یاد کرتے ہیں، جیسے ہم اوپر سے نیچے کی طرف جاتے ہیں ریزسٹنس کی قدر کم ہوتی جاتی ہے، لہذا ہمیں کم ریزسٹنس کو ناپنے کے لئے زیادہ درست اور دقیق دستیاب کا استعمال کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔
ویٹسٹن برج کا ایک بڑا کمزوری یہ ہے کہ اگرچہ یہ کچھ اوہم سے لے کر کئی میگا-اوہم تک کی ریزسٹنس کو ناپ سکتا ہے – لیکن کم ریزسٹنس کو ناپنے میں یہ قابل ذکر غلطیاں دیتا ہے۔
لہذا ہمیں ویٹسٹن برج میں کچھ تبدیلی کی ضرورت ہے، اور ایسے حاصل ہونے والے معدّل برج کو کیلون برج کہا جاتا ہے، جو صرف کم ریزسٹنس کو ناپنے کے لئے صلاحیت رکھتا ہے بلکہ صنعتی دنیا میں وسیع میدان کا استعمال کرتا ہے۔
چلو کچھ اصطلاحات کا بحث کرتے ہیں جو کیلون برج کے مطالعہ میں ہمیں بہت مددگار ثابت ہوں گے۔
برج :
برجوں میں معمولاً چار بازو، توازن ڈیٹیکٹر اور سرس ہوتے ہیں۔ وہ نل پوائنٹ ٹیکنیک پر کام کرتے ہیں۔ وہ عملی کارروائیوں میں بہت مفید ہوتے ہیں کیونکہ میٹر کو درست مقیاس کے ساتھ لکیری بنانے کی ضرورت نہیں ہوتی۔ ولٹیج اور کرنٹ کو ناپنے کی ضرورت نہیں ہوتی، صرف کرنٹ یا ولٹیج کی موجودگی یا غیر موجودگی کی جانچ کی ضرورت ہوتی ہے۔ لیکن اہم بات یہ ہے کہ نل پوائنٹ کے دوران میٹر کو کافی کم کرنٹ کو اٹھانا چاہیے۔ ایک برج کو ولٹیج ڈیوائڈرز کے طور پر تعریف کیا جا سکتا ہے جو متوازی ہوتے ہیں اور دونوں ڈیوائڈرز کے درمیان فرق ہمارا آؤٹ پٹ ہوتا ہے۔ یہ الیکٹرکل ریزسٹنس، کیپیسٹنس، انڈکٹر اور دیگر سرکٹ پیرامیٹرز کو ناپنے میں بہت مفید ہوتا ہے۔ کسی بھی برج کی درستگی برج کے مصنوعات سے مستقیماً متعلق ہوتی ہے۔
نل پوائنٹ:
یہ ایسا نقطہ ہوتا ہے جہاں نل پوائنٹ کی پیمائش ہوتی ہے جب ایمپیئرمیٹر یا ولٹمیٹر کی پڑتال صفر ہو۔
کیلون برج سرکٹ
جب ہم نے بات کی ہے کہ کیلون برج ایک معدّل ویٹسٹن برج ہے اور خصوصاً کم ریزسٹنس کی پیمائش میں زیادہ درستگی فراہم کرتا ہے۔ اب ایک سوال ہمارے ذہن میں پیدا ہونا چاہیے کہ کہاں تک ہمیں تبدیلی کی ضرورت ہے۔ اس سوال کا جواب بہت آسان ہے – یہ وہ حصہ ہے جہاں لیڈز اور کنٹیکٹس کی وجہ سے نیٹ ریزسٹنس میں اضافہ ہوتا ہے۔
چلو فرض کریں کہ معدّل ویٹسٹن برج یا کیلون برج سرکٹ نیچے دیا گیا ہے:
یہاں t لیڈ کی ریزسٹنس ہے۔
C نامعلوم ریزسٹنس ہے۔
D معیاری ریزسٹنس (جس کی قدر معلوم ہے)۔
چلو دو نکتے j اور k کو نشان کریں۔ اگر گالوانومیٹر کو j نکتے سے جوڑا جائے تو ریزسٹنس t کو D میں شامل کیا جاتا ہے جس کی وجہ سے C کی قدر بہت کم ہوجاتی ہے۔ اب ہم گالوانومیٹر کو k نکتے سے جوڑتے ہیں تو یہ نامعلوم ریزسٹنس C کی قدر کو بڑھا دے گا۔
چلو گالوانومیٹر کو d نکتے سے جوڑیں جو j اور k کے درمیان واقع ہے تاکہ d تی کو t1 اور t2 کے تناسب میں تقسیم کرے، اب اوپر دی گئی تصویر سے دیکھا جا سکتا ہے کہ
پھر بھی t1 کی موجودگی کوئی غلطی نہیں ڈالتی، ہم لکھ سکتے ہیں،
اس طرح ہم نتیجہ نکال سکتے ہیں کہ t (یعنی لیڈز کی ریزسٹنس) کا کوئی اثر نہیں ہے۔ عملی طور پر ایسی صورتحال ممکن نہیں ہے لیکن اوپر کی یہ سادہ تبدیلی ظاہر کرتی ہے کہ گالوانومیٹر کو j اور k کے درمیان جوڑا جا سکتا ہے تاکہ نل پوائنٹ حاصل کیا جا سکے۔
کیلون ڈبل برج
کیوں اسے ڈبل برج کہا جاتا ہے؟ کیونکہ یہ دوسرے سیٹ کے تناسبی بازوں کو شامل کرتا ہے جیسے نیچے دکھایا گیا ہے:
یہاں تناسبی بازو p اور q کا استعمال گالوانومیٹر کو j اور k کے درمیان صحیح نکتے پر جوڑنے کے لئے کیا جاتا ہے تاکہ الیکٹرکل ریزسٹنس t کے کنکشن لیڈ کا اثر ختم کیا جا سکے۔ توازن کی حالت میں a اور b کے درمیان ولٹیج ڈراپ (یعنی E) a اور c کے درمیان F (ولٹیج ڈراپ) کے برابر ہوتا ہے۔
گالوانومیٹر کی صفر کی پڑتال کے لئے، E = F
دوبارہ ہم ایک ہی نتیجہ تک پہنچتے ہیں – t کا کوئی اثر نہیں ہے۔ لیکن مساوات (2) مفید ہے کیونکہ یہ غلطی دیتی ہے جب:
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
