کسی کے ذریعہ اندوکٹنس کے ذریعہ گزرناوالے کرنٹ کی قدر بہت کم تعدد پر کیسے تعین کی جا سکتی ہے

کیسے کرنے کا طریقہ بہت کم فریکوئنسی پر اینڈکٹر سے گزرنے والے کرنٹ کا تعین کریں

بہت کم فریکوئنسی (جیسے ڈی سی یا نیار ڈی سی فریکوئنسی) پر کام کرتے وقت، اینڈکٹر سے گزرنے والے کرنٹ کو مدار کی حالت کا تجزیہ کرتے ہوئے تعین کیا جا سکتا ہے۔ اینڈکٹر کی ڈی سی یا بہت کم فریکوئنسی پر بہت کم وادی ہوتی ہے، لہذا اسے تقريباً ایک شارٹ سرکٹ سمجھا جا سکتا ہے۔ تاہم، ان فریکوئنسیوں پر کرنٹ کے زیادہ صحیح تعین کے لیے، کچھ عوامل کو مد نظر رکھنا ضروری ہے:

1. اینڈکٹر کی ڈی سی ودالی (DCR)

ایک اینڈکٹر کامل کامنٹ نہیں ہوتا؛ اس میں کچھ وائر کی ودالی ہوتی ہے جسے ڈی سی ودالی (DCR) کہا جاتا ہے۔ بہت کم فریکوئنسی یا ڈی سی شرائط پر، انڈکٹو ودالی (XL=2πfL) غیر قابل لحاظ ہوتی ہے، لہذا کرنٹ بنیادی طور پر اینڈکٹر کی ڈی سی ودالی سے محدود ہوتا ہے۔

اگر مدار صرف اینڈکٹر اور طاقة کا ذخیرہ ہو، اور اینڈکٹر کی ڈی سی ودالی RDC ہو، تو کرنٹ I اوہم کے قانون کا استعمال کرتے ہوئے کلکول کیا جا سکتا ہے:

جہاں V ذخیرہ ولٹیج ہے۔

2. وقت کی مستقل کی اثرات

بہت کم فریکوئنسی پر، اینڈکٹر سے گزرنے والے کرنٹ کو اپنے مستقل حالت کی قدر تک فوراً نہیں پہنچنے دیا جاتا بلکہ یہ کڑا طور پر اس قدر تک بڑھتا ہے۔ اس عمل کو مدار کی وقت کی مستقل τ کے ذریعے گزارش کیا جاتا ہے، جس کی تعریف یوں کی جاتی ہے:

جہاں L انڈکٹنس ہے اور R DC اینڈکٹر کی ڈی سی ودالی ہے۔ وقت کے فنکشن کے طور پر کرنٹ کو درج ذیل مساوات سے بیان کیا جا سکتا ہے

جہاں Ifinal =V/RDC مستقل حالت کا کرنٹ ہے، اور t وقت ہے۔

یہ مطلب ہے کہ کرنٹ صفر سے شروع ہوتا ہے اور تدریجی طور پر بڑھتا ہے، تقریباً 5τ کے بعد اپنی مستقل حالت کی قدر کا 99% پہنچتا ہے۔

3. طاقة کا ذخیرہ کا قسم

ڈی سی طاقة کا ذخیرہ: اگر طاقة کا ذخیرہ مستقل ڈی سی ولٹیج ہے، تو کافی وقت کے بعد کرنٹ بالآخر I=V/R DC پر مستقر ہو جائے گا۔

بہت کم فریکوئنسی اے سی طاقة کا ذخیرہ: اگر طاقة کا ذخیرہ بہت کم فریکوئنسی پر سائنوسوئڈل یا پالس شکل کا ہو، تو کرنٹ منبع کے لمحہ ولٹیج کے ساتھ تبدیل ہوگا۔ بہت کم فریکوئنسی کے سائن ویو کے لیے، پیک کرنٹ کو تقریباً یوں لگایا جا سکتا ہے:

جہاں V peak منبع کا پیک ولٹیج ہے۔

4. مدار میں دیگر کامنٹ

اگر مدار میں اینڈکٹر کے علاوہ دیگر کامنٹ (جیسے ریزسٹرز یا کیپیسٹرز) شامل ہیں، تو ان کے کرنٹ پر اثرات کو مد نظر رکھنا ضروری ہے۔ مثال کے طور پر، ایک RL مدار میں، کرنٹ کی بڑھتی ہوئی شرح R اور L دونوں کے ذریعے متاثر ہوتی ہے، جہاں وقت کی مستقل τ=L/R ہے۔

اگر مدار میں کیپیسٹر شامل ہے، تو کیپیسٹر کی چارجنگ اور ڈیچارجنگ کرنٹ کو بھی متاثر کرتی ہے، خصوصاً ترانسینٹ دوران۔

5. اینڈکٹر کے غیر کامل اثرات

واقعی اینڈکٹروں میں پیراسیٹک کیپیسٹنس اور کور لاگز ہو سکتے ہیں۔ بہت کم فریکوئنسی پر، پیراسیٹک کیپیسٹنس کا اثر عام طور پر غیر قابل لحاظ ہوتا ہے، لیکن کور لاگز اینڈکٹر کو گرم کر سکتے ہیں، جس کے باعث اس کی کارکردگی متاثر ہو سکتی ہے۔ اگر اینڈکٹر میگنتک میٹریل (جیسے آئرن کور) استعمال کرتا ہے، تو میگنتک سیچریشن بھی مسئلہ ہو سکتا ہے، خصوصاً زیادہ کرنٹ کی شرائط میں۔ جب اینڈکٹر سیچریٹ ہوجاتا ہے، تو اس کی انڈکٹنس L کا کافی کم ہونے کے ساتھ، کرنٹ میں تیزی سے اضافہ ہوتا ہے۔

6. پیمائش کے طریقے

مستقل حالت کرنٹ کی پیمائش: مستقل حالت کرنٹ کی پیمائش کے لیے، کرنٹ میٹر کا استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ مدار کے مستقیم حالت پر پہنچنے کے بعد اینڈکٹر سے گزرنے والے کرنٹ کی مستقیم پیمائش کی جا سکے۔

ترانسینٹ کرنٹ کی پیمائش: وقت کے ساتھ تبدیل ہونے والے کرنٹ کی پیمائش کے لیے، آسیلوسکوپ یا کسی دیگر آلہ کا استعمال کیا جا سکتا ہے جو ترانسینٹ ریسپونس کو کیپچر کر سکے۔ کرنٹ ویو فارم کو دیکھ کر، آپ کرنٹ کے بڑھنے اور اپنی آخری قدر تک پہنچنے کا تجزیہ کر سکتے ہیں۔

7. خصوصی کیس: میگنتک سیچریشن

اگر اینڈکٹر میگنتک میٹریل (جیسے آئرن کور) استعمال کرتا ہے، تو یہ زیادہ کرنٹ یا مضبوط میگنتک فیلڈ کی شرائط میں میگنتک سیچریشن کی حالت میں داخل ہو سکتا ہے۔ جب اینڈکٹر سیچریٹ ہوجاتا ہے، تو اس کی انڈکٹنس L کافی کم ہوجاتی ہے، جس کے باعث کرنٹ تیزی سے بڑھتا ہے۔ میگنتک سیچریشن سے بچنے کے لیے، یقین کریں کہ آپریشنل کرنٹ اینڈکٹر کی زیادہ سے زیادہ ریٹڈ کرنٹ کو نہیں پار کرتا ہے۔

خلاصہ

بہت کم فریکوئنسی پر، اینڈکٹر سے گزرنے والے کرنٹ کا تعین بنیادی طور پر اینڈکٹر کی ڈی سی ودالی RDC سے ہوتا ہے، اور کرنٹ کی بڑھتی ہوئی شرح وقت کی مستقل τ=L/RDC سے کنٹرول ہوتی ہے۔ ڈی سی طاقة کا ذخیرہ کے لیے، کرنٹ بالآخر I=V/RDC پر مستقر ہو جائے گا۔ بہت کم فریکوئنسی اے سی طاقة کا ذخیرہ کے لیے، لمحہ کرنٹ منبع کے لمحہ ولٹیج پر منحصر ہوتا ہے۔ علاوہ ازیں، مدار میں دیگر کامنٹ اور اینڈکٹر کے غیر کامل خصوصیات (جیسے میگنتک سیچریشن) کو بھی مد نظر رکھنا ضروری ہے۔