اوون کی برج کیا ہے؟

اوین کا برج: تعریف اور مبدأ

اوین کا برج کو الیکٹرکل برج کے طور پر تعریف کیا جاتا ہے، جس کا مقصد کیپیسٹنس کے ساتھ رشتہ داری کے ذریعے انڈکٹنس کو ناپنا ہوتا ہے۔ اس کے مرکزی اصول کے تحت، نامعلوم انڈکٹر کی قدر کو معیاری کیپیسٹر کے ساتھ مماثلت کے ذریعے نظامیت سے متعین کیا جاتا ہے۔ یہ منظم رویہ دونوں کمپوننٹس کے درمیان الیکٹرکل مساوات کی تشکیل کے ذریعے انڈکٹنس کی قدر کو درست طور پر متعین کرنے کی اجازت دیتا ہے۔

اوین کے برج کا کنکشن ڈیاگرام، ملحقہ فگر میں ظاہر کیا گیا ہے، اس کے مختلف الیکٹرکل عنصر کی خاص ترتیب کو ظاہر کرتا ہے۔ یہ ڈیاگرام برج سرکٹ کی کنفیگریشن کو سمجھنے کے لئے تصویری ہدایت کا کام کرتا ہے، جس میں ٹیسٹ کے لئے انڈکٹر، معیاری کیپیسٹر اور دیگر متعلقہ کمپوننٹس کے درمیان روابط کو نمایاں کیا گیا ہے۔ اس کے ذریعے اوین کا برج انڈکٹنس کی درست اور موثق ناپش کو آسان بناتا ہے، اور یہ الیکٹرکل انجینئرنگ کے لئے انڈکٹو کمپوننٹس کو کریکٹرائز کرنے کا ایک ضروری اوزار بن جاتا ہے۔

اوین کا برج: سرکٹ کی کنفیگریشن اور متوازن حالت

اوین کے برج میں، سرکٹ کو چار الگ الگ بازوں میں تقسیم کیا گیا ہے جن کو ab، bc، cd، اور da کے نام سے پکڑا گیا ہے۔ ab بازو صرف انڈکٹو ہوتا ہے، جس میں نامعلوم انڈکٹر L1 موجود ہوتا ہے جس کو ناپنا ہوتا ہے۔ bc بازو، کے مقابلے میں صرف ریزسٹو کی خصوصیات ظاہر کرتا ہے۔ cd بازو میں ثابت کیپیسٹر C4 موجود ہوتا ہے، جبکہ ad بازو میں متغیر ریزسٹر R2 اور متغیر کیپیسٹر C2 سیریز میں سروسکٹ کے اندر جڑے ہوتے ہیں۔

اوین کے برج کا بنیادی عمل نامعلوم انڈکٹر L1 کو ab بازو میں معیاری کیپیسٹر C4 کے ساتھ cd بازو میں مقارنة کرنا ہوتا ہے۔ برج کی متوازن حالت حاصل کرنے کے لئے ریزسٹر R2 اور کیپیسٹر C2 کو مستقل طور پر تنظیم کیا جاتا ہے۔ جب برج یہ متوازن حالت حاصل کرتا ہے، تو کی براہ کے درمیان b اور c کے درمیان کوئی کرنٹ بہنا بند ہوجاتا ہے۔ یہ کرنٹ کی غیر موجودگی کا مطلب یہ ہوتا ہے کہ ڈیٹیکٹر کے b اور c نقاط الیکٹرکل پوٹینشل کے نظریہ کے مطابق یکساں ہوتے ہیں، جس سے درست ناپش کے لئے ضروری تعادل قائم ہوتا ہے۔

اوین کے برج کا فیزور ڈیاگرام

اوین کے برج کا فیزور ڈیاگرام، نیچے دی گئی فگر میں ظاہر کیا گیا ہے، برج سرکٹ کے اندر الیکٹرکل کمیٹیز اور ان کے فیز کے رشتہ کی تصویری نمائندگی فراہم کرتا ہے۔ یہ متوازن حالت کے دوران سرکٹ کے مختلف نقاط پر ولٹیج اور کرنٹ کے درمیان تفاعل کے بارے میں قیمتی نظریات فراہم کرتا ہے، جس سے برج کے عاملی اصولوں اور زیریں الیکٹرکل پدھوں کو عمیق سمجھنے میں مدد ملتی ہے۔

اوین کے برج کا فیزور تجزیہ اور نظریہ

اوین کے برج میں، کرنٹ I1، ساتھ ساتھ ولٹیج E3 = I3 R3 اور E4=ω I2 C4، تمام ایک ہی فیز کو شیئر کرتے ہیں۔ یہ مقداریں فیزور ڈیاگرام کے افقی محور پر ظاہر کی گئی ہیں، جس سے ان کے درمیان فیز کا تعلق ظاہر ہوتا ہے۔ مشابہ طور پر، ab بازو کے I1 R1 ولٹیج ڈراپ کو بھی افقی محور پر پلات کیا گیا ہے، جس سے یہ دیگر افقی مشرک فیزور کے ساتھ فیز کے تعلق کو ظاہر کرتا ہے۔

کل کمیت ولٹیج کا فرق E1 بازو ab پر دو جزء کے ترکیب کا نتیجہ ہے: انڈکٹوولٹیج کا فرق ω L1 I1 اور ریزسٹوولٹیج کا فرق I1 R1. جب برج متعادل حالت تک پہنچتا ہے تو بازوں ab اور ad پر ولٹیج E1 اور E2 مقدار اور فیز میں برابر ہوجاتے ہیں۔ نتیجے کے طور پر وہ فیزور ڈائیگرام میں ایک ہی محور پر ظاہر کیے جاتے ہیں، جس سے برج کے مدار کی مساوی حالت کو زیر نظر لایا جاتا ہے۔

بازو ad پر ولٹیج کا فرق V2 دو حصوں سے مل کر بناتا ہے: ریزسٹوولٹیج کا فرق I2 R2 اور کیپیسٹوولٹیج کا فرق I2 ω C2۔ بازو cd میں ثابت کیپیسٹر C4 کی موجودگی کی وجہ سے بازو ad سے گذرنے والی کرنٹ I2 بازو cd پر ولٹیج کا فرق V4 سے 90 درجے آگے ہوتی ہے۔ یہ فیز کا فرق برج کے مدار میں کیپیسٹو-انڈکٹو تعامل کا ایک کلیدی خصوصیت ہے۔

کرنٹ I2 اور ولٹیج I2 R2 فیزور ڈائیگرام کے عمودی محور پر ظاہر کیے جاتے ہیں، جیسے کہ شکل میں دکھایا گیا ہے۔ برج کا سپلائی ولٹیج ولٹیجوں V1 اور V3 کی فیزور جمع کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے، جس میں مدار کے مختلف حصوں سے برقی مشارکت شامل ہوتی ہے۔

اوون کے برج کا نظریہ

فرض کریں:

• L1 نامعلوم سلف انڈکٹنس کو ظاہر کرتا ہے جس کے ساتھ مربوط ریزسٹنس R1 ہوتا ہے

• R2 متغیر غیر انڈکٹو ریزسٹنس کو ظاہر کرتا ہے

• R3 ثابت غیر انڈکٹو ریزسٹنس ہے

• C2 متغیر معیاری کیپیسٹر ہے

• C4 ثابت معیاری کیپیسٹر ہے

اوون کے برج کی متعادل حالت پر،

I2 C4، تمام ایک ہی فیز میں شریک ہوتے ہیں۔ ان کمیتوں کو فیزور ڈائیگرام کے افقی محور پر ظاہر کیا جاتا ہے، جس سے ان کی مساوی فیز کا رشتہ ظاہر ہوتا ہے۔ مشابہ طور پر، بازو ab پر ولٹیج کا فرق I1 R1 بھی افقی محور پر ظاہر کیا جاتا ہے، جس سے یہ دیگر افقی طور پر متمحور فیزروں کے ساتھ فیز میں منسلک ہوتا ہے۔

بازو ab پر کل ولٹیج کا فرق E1 دو جزء کے ترکیب کا نتیجہ ہے: انڈکٹوولٹیج کا فرق ωL1 I1 اور ریزسٹوولٹیج کا فرق I1 R1۔ جب برج متعادل حالت تک پہنچتا ہے تو بازوں ab اور ad پر ولٹیج E1 اور E2 مقدار اور فیز میں برابر ہوجاتے ہیں۔ نتیجے کے طور پر وہ فیزور ڈائیگرام میں ایک ہی محور پر ظاہر کیے جاتے ہیں، جس سے برج کے مدار کی مساوی حالت کو زیر نظر لایا جاتا ہے۔

ولٹیج ڈراپ V2 آرم ad پر دو حصوں سے متشکل ہے: ریزسٹو کا ولٹیج ڈراپ I2 R2 اور کیپیسٹو کا ولٹیج ڈراپ I2  C2۔ فکسڈ کیپیسٹر C4 کی موجودگی کی وجہ سے آرم cd میں، آرم ad سے گزرناوالا کرنٹ I2 آرم cd پر ولٹیج ڈراپ V4 کے مقابلے میں 90 ڈگری سے آگے ہوتا ہے۔ یہ فیز کا فرق برج کرکٹ کے اندر کیپیسٹو - انڈکٹو تفاعل کا ایک کلیدی خصوصیت ہے۔

کرنٹ I2 اور ولٹیج I2 R2 فیزور ڈائریگرام کے عمودی محور پر ظاہر کیے جاتے ہیں، جیسا کہ شکل میں دکھایا گیا ہے۔ برج کا سپلائی ولٹیج ولٹیجوں V1 اور V3 کے فیزور اضافے سے حاصل کیا جاتا ہے، جو کرکٹ کے مختلف حصوں سے الیکٹرکل کانٹریبیوشن کو ملا کر بناتا ہے۔

اوونز برج کا نظریہ

چلو:

• L1 نامعلوم سلف انڈکٹنس کو ظاہر کرتا ہے جس کے ساتھ ایک متعلقہ ریزسٹنس R1 ہے

• R2 متغیر غیر انڈکٹو ریزسٹنس کو ظاہر کرتا ہے

• R3 فکسڈ غیر انڈکٹو ریزسٹنس ہے

• C2 متغیر معیاری کیپیسٹر کو ظاہر کرتا ہے

• C4 فکسڈ معیاری کیپیسٹر کو ظاہر کرتا ہے

اوونز برج کی مساوات کی حالت میں،

واقعی اور تخیلی حصوں کو جدا کرنے پر ہم کو ملتا ہے،

اور، 

اوونز برج کے فائدے اور نقصانات
اوونز برج کے فائدے

اوونز برج کئی قابل ذکر فوائد فراہم کرتا ہے، جس سے یہ الیکٹرکل میزUREMENTS میں ایک قیمتی اوزار بن جاتا ہے:

• مساوات کے بیلنس کی مشق کی آسانی: اوونز برج کا ایک کلیدی مضبوطی یہ ہے کہ اس کی مساوات کو بہت آسانی سے حاصل کیا جاسکتا ہے۔ برج کے لئے توازن کی حالت کو تعین کرنے کا عمل نسبتاً آسان ہے، جس سے تیز اور کارآمد تجزیہ ممکن ہوتا ہے۔

• فریکوئنسی سے مستقل مساوات کا بیلنس: اوونز برج کی مساوات آسان ہے اور کسی بھی فریکوئنسی کے مراکز کو شامل نہیں کرتی ہے۔ یہ خصوصیت بہت فائدہ مند ہے کیونکہ یہ وسیع تر فریکوئنسی کے عرصے پر مسلسل اور موثوق قیاسات کو ممکن بناتی ہے بغیر فریکوئنسی کے مراکز کو شمار کرنے کی ضرورت کے۔ یہ قیاسات کی مشق کو آسان بناتا ہے اور یقینی بناتا ہے کہ نتائج الیکٹرکل سروس کے آپریٹنگ فریکوئنسی کی تبدیلی کے تحت متاثر نہیں ہوتے ہیں۔

• انڈکٹنس کی مشق کے لئے تنوع: اوونز برج وسیع رینج پر انڈکٹنس کی مشق کے لئے موزوں ہے۔ چاہے نسبتاً چھوٹی یا بڑی انڈکٹنس کی قدروں کے ساتھ کام کرتے ہوئے، برج موثر طور پر صحیح قیاسات فراہم کر سکتا ہے، جس سے یہ الیکٹرکل انجینئرنگ کی مختلف صورتحالوں میں استعمال کیا جاسکتا ہے جہاں انڈکٹنس کی مشخصات کی ضرورت ہوتی ہے۔

اوونز برج کے نقصانات

اپنے فوائد کے باوجود، اوونز برج کے کچھ محدودیتیں بھی ہیں:

• زیادہ قیمت اور درمیانہ درجے کی صحت: برج میں مہنگے کیپیسٹرز کا استعمال ہوتا ہے، جس سے اس کی کل قیمت میں کافی اضافہ ہوتا ہے۔ علاوہ ازیں، اوونز برج کی صحت عام طور پر ایک فیصد کے قریب ہوتی ہے۔ یہ درمیانہ درجے کی صحت کچھ ایسی ایپلیکیشنز کے لئے کافی نہیں ہوسکتی جہاں بہت زیادہ صحت کی ضرورت ہوتی ہے، اور ضروری کمپوننٹس کی مہنگی قیمت کی وجہ سے یہ بجٹ کے محدود پروجیکٹس کے لئے کم محبوب ہوسکتا ہے۔

• کمپوننٹ - مخصوص محدودیتیں: اوین کے برج میں ثابت قدر کندانسٹر C2 کی قدر بہت زیادہ ہوتی ہے کیفیت عامر Q2 سے. یہ تعلق برج کے کارکردگی اور مرونت پر محدودیتیں لگا سکتا ہے، جس کے نتیجے میں کچھ قسم کے القائی کمپوننٹس کو سنبھالنے یا خاص برقی شرائط کے تحت کام کرنے کی صلاحیت پر اثر ڈالا جا سکتا ہے۔

اوین کے برج میں ترمیمیں

ایک ہی فطری محدودیتوں کو حل کرنے یا مختلف پیمائش کی ضروریات کے لئے اسے متناسب بنانے کے لئے، اوین کے برج میں ترمیم کی جا سکتی ہے۔ ایک عام ترمیم رزسٹوں کے دوسرے ذریعے برج کے ساتھ وولٹ میٹر کو متوازی طور پر جوڑنا شامل ہوتی ہے۔ اس سیٹ آپ کو برج کو مستقیم اور متبادل کرنٹ کی فراہمی کا اطلاق کرنے کی اجازت دیتی ہے۔ ایک ایمیٹر برج کے سلسلے میں جوڑا جاتا ہے تاکہ مستقیم کرنٹ کی پیمائش کی جا سکے، جبکہ متبادل کرنٹ کی پیمائش وولٹ میٹر کے ذریعے کی جاتی ہے۔ ان ترمیموں سے برج کی کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے اور مزید جامع برقی پیمائشیں کی جا سکتی ہیں، حالانکہ یہ بھی ممکن ہے کہ کل کرکٹ کی سیٹ آپ میں مزید پیچیدگی کا اضافہ کرے۔