چارج کا مسئلہ: تعریف، مثالیں، اور اثرات

ایک سپیس چارج کو ایک علاقہ کے طور پر تعریف کیا جاتا ہے جہاں برقی شحات مجموع ہوتی ہیں، چاہے وہ آزاد فضا میں ہوں یا ڈائی الیکٹرک مادے میں۔ برقی شحات مثبت یا منفی ہو سکتی ہیں، اور وہ گھوم سکنے والی یا غیر گھوم سکنے والی ہو سکتی ہیں۔ سپیس چارج برقی میدان، برقی پوٹینشل، اور علاقے میں کرنٹ کے فلو پر اثر ڈال سکتا ہے۔

سپیس چارج کے مثالیں

سپیس چارج مختلف صورتحالوں میں پیدا ہوسکتا ہے، جیسے:

• سمیکنڈکٹر جنکشنز: جب ایک p-ٹائپ سمیکنڈکٹر (جو زائد حفرے رکھتا ہے) کو n-ٹائپ سمیکنڈکٹر (جو زائد الیکٹران رکھتا ہے) سے لگایا جاتا ہے، تو جنکشن کے قریب الیکٹران اور حفرے دوبارہ مل جاتے ہیں، غیر گھوم سکنے والے آئنز چھوڑ دیتے ہیں۔ یہ ایک سپیس چارج علاقہ بناتا ہے جو گھوم سکنے والے شحات کی کمی کرتا ہے اور ایک برقی میدان بناتا ہے جو شحات کے مزید ڈیفیوژن کو مخالف ہوتا ہے۔ یہ علاقہ کو کمی کا لیئر یا کمی کا زون بھی کہا جاتا ہے۔

• الیکٹرون ٹیوبز: جب ایک الیکٹرون ٹیوب (جیسے ویکیو ٹیوب یا ٹھرمیونک کنورٹر) کو بجلی فراہم کی جاتی ہے، تو الیکٹرون کیتھوڈ (منفی الیکٹروڈ) سے نکلتے ہیں اور اینوڈ (مثبت الیکٹروڈ) کی جانب بڑھتے ہیں۔ لیکن الیکٹرون کو ٹیوب کو عبور کرنے کے لیے کچھ محدود وقت درکار ہوتا ہے، اور وہ کیتھوڈ کے قریب منفی شحات کا بادل بناسکتے ہیں۔ یہ ایک سپیس چارج علاقہ بناتا ہے جو نکلنے والے الیکٹرون کو دفع کرتا ہے اور کرنٹ کے فلو کو کم کرتا ہے۔ یہ علاقہ کو کیتھوڈ فال یا ورچوئل کیتھوڈ بھی کہا جاتا ہے۔

  

سپیس چارج مختلف ڈیوائسز اور ایپلیکیشنز پر مثبت اور منفی دونوں اثرات ڈال سکتا ہے، جیسے:

• ٹھرمیونک کنورٹرز: ٹھرمیونک کنورٹرز ایسے ڈیوائسز ہیں جو گرمی کو برقی کرنٹ میں تبدیل کرتے ہیں۔ ٹھرمیونک ایمیشن کے ذریعے (جو گرم میٹل کی سطح سے الیکٹرون کی خراجگی ہے)۔ سپیس چارج ٹھرمیونک کنورٹرز کی کارکردگی اور برقی آؤٹ پٹ کو کم کرتا ہے کیونکہ یہ نکلنے والے الیکٹرون کے لیے ایک اضافی بند بناتا ہے۔ اس بند کو پار کرنے کے لیے زیادہ گرمی یا کم ولٹیج کی ضرورت ہوتی ہے، جو گرمی کی کمی یا ولٹیج کے آؤٹ پٹ کو کم کرتا ہے۔

• ایمپلی فائرز: ایمپلی فائرز ایسے ڈیوائسز ہیں جو الیکٹرون ٹیوب یا ٹرانزسٹر کا استعمال کرتے ہوئے ان پٹ سائنل کی امپلی ٹیوڈ کو بڑھاتے ہیں۔ سپیس چارج ایمپلی فائرز کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے کیونکہ یہ کچھ ٹیوبز پر منفی ولٹیج پیدا کرتا ہے، جو ان کو منفی بائیس فراہم کرنے کے مساوی ہوتا ہے۔ یہ بائیس امپلی فکیشن کے عمل کو کنٹرول کرنے اور ڈسٹورشن کو کم کرنے میں مدد کرتا ہے۔

• شٹ نائیز: شٹ نائیز ایک قسم کی نائیز ہے جو ڈسکریٹ شحات کی رینڈم فلاکچیشن کی وجہ سے پیدا ہوتی ہے۔ سپیس چارج شٹ نائیز کو کم کرتا ہے کیونکہ یہ شحات کے پاتھ پر ان کی حرکت کو متاثر کرتا ہے۔ یہ کسی معین نقطے پر رینڈم طور پر پہنچنے والے شحات کی تعداد کو کم کرتا ہے، جس سے ان کی اماریتی تغیرات کو کم کرتا ہے، جو شٹ نائیز ہوتی ہے۔

نتیجہ

      سپیس چارج ایک پدھاو ہے جب برقی شحات کسی علاقے میں مجموع ہوتی ہیں، چاہے وہ آزاد فضا میں ہوں یا ڈائی الیکٹرک مادے میں۔ یہ مختلف وجوہات سے پیدا ہوسکتا ہے، جیسے ٹھرمیونک ایمیشن، سمیکنڈکٹر جنکشنز، ڈائی الیکٹرک بریک ڈاؤن، یا پانی کے درخت۔ یہ مختلف اثرات بھی ڈال سکتا ہے، جیسے ٹھرمیونک کنورشن کی کارکردگی کو کم کرنا، ایمپلی فائرز کی کارکردگی کو بہتر بنانا، یا شٹ نائیز کو کم کرنا۔

سورس: Electrical4u

سٹیٹمنٹ: اصلي کو اعزاز دیں، اچھے مضامین کو شیئر کرنے کیلئے قابل ہیں، اگر کوئی تہذیبی حقوق کی نافرمانی ہو تو کنٹیکٹ کر کے ہٹا دیں۔