ترانسفورمرز کے پاور الیکٹرانکس میں عملی استعمال کیا ہوتا ہے

1. سپرک گیپ کے عمل کا مبدأ

سپرک گیپ گیس کے نکاسی کے اصول پر کام کرتا ہے۔ جب دو الیکٹروڈز کے درمیان کافی زیادہ ولٹیج لاگو کی جاتی ہے تو الیکٹروڈز کے درمیان موجود گیس کو آئونائز کر دیا جاتا ہے، اور ایک موصل کارنل بن جاتا ہے، جس کے نتیجے میں سپرک نکاسی ہوتی ہے۔ یہ عمل بجلی کے طوفان کے دوران بادلوں اور زمین کے درمیان واقع ہونے والے نکاسی کے مظہر سے مشابہ ہوتا ہے۔ گیس کی آئونائزیشن اس وجہ سے ہوتی ہے کہ الیکٹرک فیلڈ کی قوت کافی زیادہ ہوتی ہے تاکہ گیس کے مولکولوں میں موجود الیکٹران کو کافی توانائی حاصل کرنے کی اجازت ملتی ہے تاکہ ان کو اتم کے یا مولکولوں کے بندھن سے آزاد ہو جائیں، اور آزاد الیکٹران اور آئنز بن جائیں۔ ان آزاد الیکٹران اور آئنز کو الیکٹرک فیلڈ کے تحت تیزی سے حرکت کرتے ہوئے دیگر گیس کے مولکولوں سے ٹکراتا ہے، جس سے مزید آئونائزیشن کی پروسوں کو جنم دیا جاتا ہے، اور آخر کار گیس کی خرابی اور سپرک نکاسی کی تشکیل کی جاتی ہے۔

پاشین کے قانون کے مطابق، گیس کی خرابی کی ولٹیج گیس کے دباؤ، الیکٹروڈز کے درمیان فاصلہ، اور گیس کی قسم کی فنکشن ہوتی ہے۔ کسی مخصوص گیس کی قسم اور دباؤ کے لحاظ سے، الیکٹروڈز کے درمیان فاصلہ اور خرابی کی ولٹیج کے درمیان ایک خاص رشتہ ہوتا ہے۔ عام طور پر، الیکٹروڈز کے درمیان فاصلہ زیادہ ہو گا، خرابی کی ولٹیج بھی زیادہ ہو گی۔

2. سپرک گیپ کا استعمال کرتے ہوئے ولٹیج کا تعین کرنے کے بنیادی طریقے

سپرک گیپ ڈیوائس کی کالبریشن

پہلے، سپرک گیپ کو کسی معلوم ولٹیج کا استعمال کرتے ہوئے کالبریٹ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ ایک معیاری ولٹیج کا ذخیرہ، جیسے کہ ایک عالی صحت کا ڈی سی یا اے سی ولٹیج جنریٹر، استعمال کیا جا سکتا ہے اور اسے سپرک گیپ کے الیکٹروڈز سے منسلک کیا جا سکتا ہے۔ ولٹیج کو تدریجی طور پر بڑھایا جائے تاکہ سپرک کی تولید دیکھی جا سکے، اور اس وقت کی ولٹیج کی قیمت اور متعلقہ الیکٹروڈز کے درمیان فاصلہ کو ریکارڈ کیا جائے۔ مثال کے طور پر، ایک سپرک گیپ کے لیے جس کی میڈیم ہوا ہے، جب الیکٹروڈز کے درمیان فاصلہ 1 ملی میٹر ہو تو معیاری ولٹیج کا ذخیرہ کے ذریعے میسر کردہ خرابی کی ولٹیج 3 kV ہوتی ہے، جس سے ایک کالبریشن ڈیٹا پوائنٹ حاصل کیا جاتا ہے۔

الیکٹروڈز کے درمیان فاصلہ بدل کر اور اوپر دیے گئے پروسوں کو دہرانے سے مختلف الیکٹروڈز کے درمیان فاصلوں کے مقابلے میں ایک سیریز خرابی کی ولٹیج کی معلومات حاصل کی جا سکتی ہے، اور الیکٹروڈز کے درمیان فاصلہ اور خرابی کی ولٹیج کے درمیان رشتہ کا منحنی بنایا جا سکتا ہے۔ یہ بعد میں معلوم ولٹیج کی پیمائش کے لیے کالبریشن کی بنیاد فراہم کرتا ہے۔

معلوم ولٹیج کی پیمائش

جب معلوم ولٹیج کا تعین کرنا ہوتا ہے تو معلوم ولٹیج کا ذخیرہ کو کالبریٹ شدہ سپرک گیپ ڈیوائس سے منسلک کریں۔ ولٹیج کو تدریجی طور پر بڑھایا جائے تاکہ سپرک نکاسی دیکھی جا سکے۔ اس وقت کے الیکٹروڈز کے درمیان فاصلہ کو میسن اور پھر پہلے بنائے گئے کالبریشن منحنی کے ذریعے متعلقہ ولٹیج کی قیمت کو دیکھیں۔ یہ ولٹیج کی قیمت معلوم ولٹیج کے قریب ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، کسی عالی ولٹیج کے پلیس کی ولٹیج کی پیمائش کرتے وقت، اگر الیکٹروڈز کے درمیان فاصلہ 2 ملی میٹر ہو تو اور کالبریشن منحنی سے حاصل کردہ متعلقہ ولٹیج 6 kV ہو تو عالی ولٹیج کا پلیس کی ولٹیج کا تعین تقریباً 6 kV ہوتا ہے۔

3. تحفظات اور غلطیوں کے ذرائع

گیس کی حالت کا اثر: گیس کی قسم، دباؤ، اور نمی گیس کی خرابی کی ولٹیج پر کافی زیادہ اثر ڈال سکتی ہے۔ مثال کے طور پر، ایک عالی نمی کے ماحول میں، ہوا میں پانی کی بھاپ کی مقدار میں اضافہ گیس کی خرابی کی ولٹیج کو کم کر دے گا۔ اس لیے، پیمائش کے دوران گیس کی حالت کو ممکنہ حد تک مستقل رکھنا ضروری ہے۔ اگر ممکن ہو تو، پیمائش کو معیاری آتشی دباؤ اور خشک ماحول میں کرنا چاہئے، یا گیس کی حالت کے تبدیلیوں کے لیے تصحیح کرنا چاہئے۔

الیکٹروڈز کی شکل اور سطح کی حالت کا اثر: الیکٹروڈز کی شکل (جیسے کروی، سوزنی شکل، فلیٹ پلیٹ شکل، وغیرہ) اور سطح کی حالت (جیسے خشکی، آکسائڈ لیئرز کی موجودگی، وغیرہ) سپرک گیپ کی خرابی کی ولٹیج پر بھی اثر ڈال سکتی ہے۔ مختلف شکلوں کے الیکٹروڈز کے نتیجے میں الیکٹرک فیلڈ کی تقسیم نامساوی ہو سکتی ہے، جس کے نتیجے میں خرابی کی ولٹیج تبدیل ہو جاتی ہے۔ مثال کے طور پر، سوزن-پلیٹ الیکٹروڈ کی ساخت کی وجہ سے الیکٹرک فیلڈ سوزن الیکٹروڈ کے سرے پر مرکوز ہوتا ہے، جس کی وجہ سے یہ زیادہ خراب ہونے کے لیے مائل ہوتا ہے، اور اس کی خرابی کی ولٹیج نسبتاً کم ہوتی ہے۔ الیکٹروڈز کی سطح پر خشکی اور آکسائڈ لیئرز گیس کے مولکولوں کو جذب کر سکتے ہیں یا الیکٹرک فیلڈ کی تقسیم کو تبدیل کر سکتے ہیں۔ اس لیے، پیمائش کے دوران الیکٹروڈز کی شکل اور سطح کی حالت کی مطابقت کی ضرورت ہوتی ہے، یا ان عوامل کو مد نظر رکھ کر تصحیح کرنا چاہئے۔

 پیمائش کی صحت کی محدودیت: سپرک گیپ کا استعمال کرتے ہوئے ولٹیج کی پیمائش ایک نسبتاً کمیل طریقہ ہے، اور اس کی صحت متعدد عوامل کے ذریعے محدود ہوتی ہے۔ اوپر دی گئی گیس کی حالت اور الیکٹروڈز کے علاوہ، سپرک نکاسی خود ایک لمحہ اور کچھ حد تک بے ترتیب عمل ہے جس کو صحیح طور پر کنٹرول کرنا اور میسن کرنا مشکل ہوتا ہے۔ علاوہ ازیں، عالی ولٹیج کی صورتحالوں میں، متعدد نکاسیاں یا مسلسل آرکس واقع ہوسکتے ہیں، جو پیمائش کے نتائج کی صحت کو بھی متاثر کرتے ہیں۔ اس لیے، یہ طریقہ عام طور پر ولٹیج کی تقریبی تخمین کے لیے استعمال کیا جاتا ہے نہ کہ عالی صحت کی ولٹیج کی پیمائش کے لیے۔