ڈی سی سرکٹ تھیوری

ڈی سی کیا ہے؟

ابتدائی اسکول میں ، ہم نے سیکھا کہ ہر چیز ایٹم کے ذریعہ تیار کی گئی ہے۔ یہ تین ذرات کی پیداوار ہے: الیکٹران ، پروٹون اور نیوٹران۔ جیسا کہ نام سے پتہ چلتا ہے کہ نیوٹران پر کوئی معاوضہ نہیں ہے جبکہ پروٹون مثبت ہیں اور الیکٹران منفی ہیں۔

ایٹم میں ، الیکٹران پروٹان اور نیوٹران ایک مستحکم تشکیل میں ایک ساتھ رہتے ہیں ، لیکن اگر کسی بیرونی عمل کے ذریعہ الیکٹران ایٹموں سے الگ ہوجاتے ہیں تو وہ ہمیشہ پچھلی پوزیشن میں آباد ہونا چاہیں گے اس طرح یہ پروٹانوں کی طرف راغب ہوجائے گا۔ اگر ہم ان مفت الیکٹرانوں کا استعمال کرتے ہیں اور اسے کنڈیکٹر کے اندر دھکیلتے ہیں جو سرکٹری تشکیل دیتا ہے تو ، امکانی کشش ممکنہ فرق پیدا کرتی ہے۔

اگر الیکٹران کا بہاؤ اس کا راستہ تبدیل نہیں کرتا ہے اور سرکٹ کے اندر غیر مستقیم بہاؤ یا حرکت میں ہے تو اسے ڈی سی یا ڈائریکٹ کرنٹ کہا جاتا ہے۔ ڈی سی وولٹیج مستقل وولٹیج کا ذریعہ ہے۔

ڈائریکٹ کرنٹ کی صورت میں ، قطعیت کبھی بھی وقت کے حوالے سے الٹ یا تبدیل نہیں ہوگی ، جبکہ موجودہ وقت کا بہاؤ وقت کے ساتھ مختلف ہوسکتا ہے۔

جیسا کہ حقیقت میں ، کوئی کامل حالت موجود نہیں ہے۔ سرکٹ کی صورت میں جہاں مفت الیکٹران بہہ رہے ہیں ، یہ بھی درست ہے۔ وہ مفت الیکٹران آزادانہ طور پر بہتے نہیں ہیں ، کیونکہ کنڈکٹ میٹریل الیکٹرانوں کو آزادانہ طور پر بہنے نہیں دیتے ہیں۔ یہ پابندیوں کے ایک مخصوص اصول کے ذریعہ الیکٹران کے بہاؤ کی مخالفت کرتا ہے۔ اس مسئلے کے ل every ، ہر الیکٹرانکس / برقی سرکٹ تین بنیادی انفرادی مقدار پر مشتمل ہوتا ہے جسے VI VI کہا جاتا ہے۔

• وولٹیج (V)
• موجودہ (I)
• اور مزاحمت (R)

یہ تین چیزیں بنیادی بنیادی مقداریں ہیں جو تقریبا almost ہر صورت میں ظاہر ہوتی ہیں جب ہم کچھ دیکھتے یا بیان کرتے یا کوئی ایسی چیز بناتے ہیں جس کا تعلق الیکٹریکل یا الیکٹرانکس سے ہوتا ہے۔ وہ دونوں ایک دوسرے سے متعلق ہیں لیکن انہوں نے الیکٹرانکس یا بجلی کے بنیادی اصولوں میں تین الگ الگ چیزوں کی نشاندہی کی ہے۔

موجودہ کیا ہے؟

جیسا کہ پہلے کہا گیا ہے ، سرکٹری کے اندر آزاد علیحدہ الیکٹران بہتے ہیں۔ الیکٹرانوں کے اس بہاؤ (چارج) کو کرنٹ کہا جاتا ہے ۔ جب کسی سرکٹ میں وولٹیج کا منبع لاگو ہوتا ہے تو ، منفی چارج ذرات مستقل طور پر یکساں شرح سے بہتے ہیں۔ یہ موجودہ ایس ایم یونٹ کے مطابق ایمپائر میں ماپا جاتا ہے اور I یا i کے بطور اشارہ کیا جاتا ہے ۔ اس یونٹ کے مطابق 1 ایمپیئر 1 سیکنڈ میں ہونے والی بجلی کی مقدار ہے ۔ انچارج کی بنیادی یونٹ کولمب ہے۔

1A 1 کلومب چارج ہوتا ہے جو 1 سیکنڈ میں سرکٹ یا کنڈکٹر میں ہوتا ہے۔ تو فارمولا ہے

1A = 1 C / S

جہاں ، C کو کولمب اور S دوسرے نمبر پر ہے۔

عملی منظر نامے میں ، الیکٹران منفی ذرائع سے بجلی کی فراہمی کے مثبت وسیلہ کی طرف بہتے ہیں ، لیکن سرکٹ سے متعلق بہتر افہام و تفہیم کے لئے روایتی موجودہ بہاؤ یہ فرض کرلیتا ہے کہ موجودہ بہاؤ مثبت سے منفی ٹرمینل تک جاتا ہے۔

کچھ سرکٹ آریگراموں میں ، ہم اکثر دیکھیں گے کہ میں یا میں کے ساتھ کچھ تیر دھارے کے بہاؤ کی طرف اشارہ کرتے ہیں ، جو موجودہ کا روایتی بہاؤ ہے۔ ہم وال سوئچ بورڈ پر کرنٹ کا استعمال بطور "زیادہ سے زیادہ 10 ایمپیئر ریٹیڈ" یا فون چارجر میں "زیادہ سے زیادہ معاوضہ 1 ایمپیئر ہے " وغیرہ دیکھیں گے۔

کرلو بھی ضمیمہ کے طور پر کلو امپ (10 ³ V) ، ملی ایمپس (10 ^-3 A) ، مائکرو امپ (10 ^-6 اے) ، نانو-اے ایم پیس (10 ^-9 اے) وغیرہ کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔

وولٹیج کیا ہے؟

وولٹیج ایک سرکٹ کے دو نکات کے درمیان ممکنہ فرق ہے۔ یہ بجلی کی فراہمی کے مقام پر برقی چارج کے طور پر ذخیرہ شدہ ممکنہ توانائی کو مطلع نہیں کرتا ہے۔ ہم سرکٹ نوڈس ، جنکشن وغیرہ میں کسی بھی دو نکات کے درمیان وولٹیج کے فرق کی نشاندہی یا پیمائش کرسکتے ہیں۔

ممکنہ فرق یا وولٹیج ڈراپ کے نام سے دو پوائنٹس کے درمیان فرق ۔

وولٹیج کا یہ قطرہ یا ممکنہ فرق V یا v کی علامت والی وولٹ میں ماپا جاتا ہے۔

جیسا کہ مستقل وولٹیج سورس کو DC ولٹیج کہا جاتا ہے اس سے پہلے بیان کیا گیا ہے۔ اگر وولٹیج وقتاically فوقتا changes وقت کے ساتھ بدل جاتا ہے تو ، یہ ایک AC وولٹیج یا ردوبدل موجودہ ہے۔

ایک وولٹ تعریف کے مطابق ہے ، ایک کولمب کے برقی چارج میں ایک جول کی توانائی کی کھپت ۔ جیسا کہ بیان کیا گیا ہے

V = ممکنہ توانائی / چارج یا 1V = 1 J / C

جہاں ، J کو Joule اور C کوالومب کہتے ہیں۔

ایک وولٹ وولٹیج ڈراپ اس وقت ہوتی ہے جب 1 اوہم کی مزاحمت کے ذریعے 1 ایم پی بہاؤ ہوتا ہے۔

1V = 1A / 1R

جہاں A Ampere ہے اور R اوہم میں مزاحمت ہے۔

وولٹیج بھی ذیلی کثیر کے ساتھ ایک کلام کے طور پر استعمال ہوتا ہے جیسے کلووولٹ (10 ³ V) ، ملیفالٹ (10 ^-3 V) ، مائکرو وولٹ (10 ^-6 V) ، نانو وولٹ (10 ^-9 V) وغیرہ۔ وولٹیج بھی ہے۔ منفی وولٹیج کے ساتھ ساتھ مثبت وولٹیج کے طور پر نشاندہی کی.

عام طور پر گھر کے دکانوں میں AC وولٹیج پایا جاتا ہے۔ ہندوستان میں یہ 220V AC ہے ، USA میں یہ 110V AC ہے۔ ہم اس AC کو DC میں تبدیل کرکے یا بیٹریاں ، سولر پینلز ، بجلی کی فراہمی کے مختلف یونٹوں کے ساتھ ساتھ فون چارجرز سے DC وولٹیج حاصل کرسکتے ہیں۔ ہم انورٹرز کا استعمال کرتے ہوئے ڈی سی کو AC میں تبدیل کر سکتے ہیں۔

یہ یاد رکھنا بہت ضروری ہے کہ وولٹیج موجودہ کے بغیر موجود ہوسکتا ہے کیونکہ یہ دو پوائنٹس یا ممکنہ فرق کے درمیان وولٹیج کا فرق ہے لیکن موجودہ دو نکات کے درمیان کسی بھی وولٹیج کے فرق کے بغیر بہہ نہیں سکتا۔

مزاحمت کیا ہے؟

جیسا کہ اس دنیا میں ، کچھ بھی مثالی نہیں ہے ، ہر مادے کے پاس سے گزرتے وقت الیکٹرانوں کے بہاؤ کی مزاحمت کے لئے کچھ خاص تخصیص ہوتی ہے۔ کسی ماد.ے کی مزاحمت کی صلاحیت اس کی مزاحمت ہے جو اوہمس (Ω) یا اومیگا میں ماپا جاتا ہے ۔ موجودہ اور وولٹیج کی طرح ، مزاحمت بھی ذیلی کثیر جیسے کلو اوہمس (10 ³ Ω) ، ملی اوہمس (10 ^-3 Ω) ، میگا اوہمس (10 ⁶ Ω) وغیرہ کے لئے ماقبل ہے۔ مزاحمت کی پیمائش نہیں کی جاسکتی ہے۔ منفی میں ؛ یہ صرف ایک مثبت قدر ہے۔

مزاحمت سے مطلع ہوتا ہے کہ آیا وہ مواد جس سے موجودہ گزر رہا ہے وہ ایک اچھا موصل ہے جس کا مطلب ہے کم مزاحمت ہے یا خراب موصل کا مطلب ہے اعلی مزاحمت۔ 1 1M with کے مقابلے میں بہت کم مزاحمت ہے۔

لہذا ، ایسے مواد موجود ہیں جن کی مزاحمت بہت کم ہے اور وہ بجلی کا اچھا موصل ہیں۔ جیسے ، تانبا ، سونا ، چاندی ، ایلومینیم وغیرہ دوسری طرف متعدد مادے موجود ہیں جن کی بہت زیادہ مزاحمت ہے اس طرح بجلی کا خراب کنڈکٹر جیسے گلاس ، لکڑی ، پلاسٹک ، اور اعلی مزاحمت اور خراب بجلی کی برتری کی صلاحیتوں کی وجہ سے ، بنیادی طور پر موصلیت کا مقصد ایک موصلیت کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔

نیز ، اچھ conductے اور اچھے موصل کے مابین بجلی چلانے کے لئے خصوصی صلاحیتوں کے لئے الیکٹرانکس میں خاص قسم کے مواد بڑے پیمانے پر استعمال کرتے ہیں ، یہ سیمی کنڈکٹر ہے ، اس نام سے ظاہر ہوتا ہے کہ یہ فطرت ، نیم موصل ہے ۔ ٹرانجسٹر ، ڈایڈڈ ، انٹیگریٹڈ سرکٹس سیمیکمڈکٹر کا استعمال کرتے ہوئے بنائے جاتے ہیں۔ اس طبقہ میں جرمینیم اور سلکان بڑے پیمانے پر سیمیکمڈکٹر مادے کے ساتھ استعمال ہوتے ہیں۔

جیسا کہ بحث سے پہلے مزاحمت منفی نہیں ہوسکتی ہے۔ لیکن مزاحمت کے دو خاص طبقات ہیں ، ایک خطی خطے میں ہے اور دوسرا نون لائنر حصے میں ہے۔ ہم اس لکیری مزاحمت کی مزاحمت کی صلاحیت کا حساب لگانے کے لئے مخصوص حد سے متعلق ریاضی کے حساب کتاب کا اطلاق کرسکتے ہیں ، دوسری طرف غیر لکیری طبقاتی مزاحمت کی اس مزاحمت کاروں کے درمیان وولٹیج اور موجودہ بہاؤ کے درمیان مناسب تعریف یا تعلقات نہیں ہیں۔

اوہمس قانون اور VI کا رشتہ:

جارج سائمن اوہم عرف جارج اوہم ایک جرمن طبیعیات دان ہے جس نے وولٹیج ڈراپ ، مزاحمت اور موجودہ کے درمیان متناسب رشتہ پایا۔ اس رشتے کو اوہمس قانون کے نام سے جانا جاتا ہے۔

اس کی کھوج میں ، یہ بتایا گیا ہے کہ ایک موصل سے گذرنے والا موجودہ گزرنا براہ راست اس کے وولٹیج کے متناسب ہے۔ اگر ہم اس تلاش کو ریاضی کی تشکیل میں تبدیل کرتے ہیں تو ہم دیکھیں گے

موجودہ (امپیئر) = وولٹیج / مزاحمت I (امپیئر) = V / R

اگر ہم ان تینوں اداروں میں سے دو اقدار میں سے کسی کو جانتے ہیں تو ، ہم تیسری کو تلاش کرسکتے ہیں۔

مذکورہ فارمولے سے ، ہم تینوں اداروں کو تلاش کریں گے ، اور فارمولا یہ ہوگا: -

وولٹیج	V = I x R	آؤٹ پٹ وولٹیج (V) میں ہوگا
موجودہ	I = V / R	آؤٹ پٹ امپیئر (اے) میں موجودہ ہوگا
مزاحمت	R = V / I	آؤٹ پٹ اوہم (Ω) میں مزاحمت ہوگا

آئیے اس تین کا فرق سرکٹری کے ذریعے دیکھتے ہیں جہاں لوڈ مزاحمت ہوتا ہے اور موجودہ پیمائش کرنے کے لئے ایم میٹر کا استعمال ہوتا ہے اور وولٹیج میٹر کو وولٹیج کی پیمائش کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔

مذکورہ شبیہہ میں ، ایک امیٹر سلسلہ میں جڑا ہوا ہے اور مزاحماتی بوجھ کو موجودہ فراہم کرتا ہے ، دوسری طرف وولٹیج کی پیمائش کے ل source ذریعہ ایک وولٹ میٹر منسلک ہوتا ہے۔

یہ یاد رکھنا ضروری ہے کہ ایک امیٹر 0 مزاحمت کی ضرورت ہوتی ہے کیونکہ اس کے ذریعے بہتے ہوئے موجودہ پر 0 مزاحمت فراہم کرنا ہوتا ہے ، اور ایسا ہونے کے ل series ، ایک مثالی 0 اوہ ایم میٹر میٹر میں جڑا ہوا ہے ، لیکن چونکہ وولٹیج ممکنہ فرق ہے دو نوڈس میں سے ، وولٹ میٹر متوازی میں جڑا ہوا ہے۔

اگر ہم وولٹیج ماخذ کا موجودہ حجم یا وولٹیج ماخذ کی وولٹیج کو تبدیل کریں یا ماخذ کے ل across بوجھ کے خلاف مزاحمت کریں اور پھر یونٹوں کی پیمائش کریں تو ، ہم ذیل میں نتیجہ نکالیں گے:

اس گراف میں اگر R = 1 ہے تو موجودہ اور وولٹیج تناسب کے ساتھ بڑھ جائے گا۔ V = I x 1 یا V = I. لہذا اگر مزاحمت طے ہوجائے تو موجودہ یا اس کے برعکس وولٹیج میں اضافہ ہوگا۔

طاقت کیا ہے؟

بجلی یا تو پیدا کی جاتی ہے یا استعمال کی جاتی ہے ، الیکٹرانک یا برقی سرکٹری میں بجلی کی درجہ بندی کے بارے میں معلومات فراہم کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے کہ سرکٹٹری اس کی صحیح پیداوار حاصل کرنے کے لئے کتنی طاقت استعمال کرتی ہے۔

فطرت کی حکمرانی کے مطابق ، توانائی کو ختم نہیں کیا جاسکتا ، لیکن اسے منتقل کیا جاسکتا ہے ، جیسے کہ بجلی سے متعلق ایک موٹر پر بجلی کا اطلاق ہوتا ہے ، یا بجلی کی توانائی حرارت میں تبدیل ہوتی ہے جب ہیٹر پر لگائے جانے کے بعد بجلی کو حرارت میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ اس طرح ایک ہیٹر کو توانائی کی ضرورت ہوتی ہے ، جو طاقت ہے ، مناسب حرارت کی کھپت فراہم کرنے کے لئے ، اس طاقت کو زیادہ سے زیادہ آؤٹ پٹ پر ہیٹر کی طاقت کا درجہ دیا جاتا ہے۔

طاقت کو W کی علامت سے تعبیر کیا جاتا ہے اور اسے WATT میں ماپا جاتا ہے ۔

طاقت وولٹیج اور موجودہ کی ضرب والی قیمت ہے۔ تو ،

P = V x I

کہاں، P ہے واٹ میں بجلی ، وی ہے وولٹیج اور مجھے ہے سے Ampere یا موجودہ بہاؤ.

اس میں کلو واٹ (10 ³ ڈبلیو) ، ملی واٹ (10 ^-3 ڈبلیو) ، میگا واٹ (10 ⁶ ڈبلیو) وغیرہ جیسے ذیلی پریفکس بھی ہیں ۔

چونکہ اوہمس قانون V = I x R اور بجلی کا قانون P = V x I ہے ، لہذا ہم V کی قیمت کو V = I x R فارمولے کا استعمال کرکے پاور لا میں ڈال سکتے ہیں ۔ تب بجلی کا قانون ہوگا

P = I * R * I یا P = I ² R

اسی چیز کا اہتمام کرتے ہوئے ہمیں کم سے کم ایک چیز مل سکتی ہے جب دوسرا دستیاب نہیں ہوتا ہے ، فارمولوں کو نیچے میٹرکس میں دوبارہ ترتیب دیا جاتا ہے۔

لہذا ہر طبقہ تین فارمولوں پر مشتمل ہے۔ کسی بھی صورت میں اگر مزاحمت 0 ہو گئی تو موجودہ لامحدود ہوگا ، اسے شارٹ سرکٹ حالت کہا جاتا ہے ۔ اگر وولٹیج 0 ہو گیا تو موجودہ موجود نہیں ہے اور واٹج 0 ہو جائے گا ، اگر موجودہ 0 ہو گیا تو سرکٹ اوپن سرکٹ کی حالت میں ہے جہاں وولٹیج موجود ہے لیکن موجودہ نہیں اس طرح دوبارہ واٹج 0 ہوگی ، اگر واٹٹیج 0 ہے۔ تب سرکٹری کے ذریعہ کوئی طاقت استعمال نہیں ہوگی اور نہ ہی پیدا ہوگی۔

الیکٹران فلو کا تصور

چارج کشش کے ذریعہ موجودہ بہاؤ حقیقت میں ، جیسا کہ الیکٹران منفی ذرہ ہیں اور وہ منفی ٹرمینل سے بجلی کے منبع کے مثبت ٹرمینل میں بہتے ہیں۔ لہذا اصل سرکٹری میں ، الیکٹران کا موجودہ بہاؤ منفی ٹرمینل سے مثبت ٹرمینل میں جاتا ہے ، لیکن روایتی موجودہ بہاؤ میں جیسا کہ ہم پہلے بیان کرتے ہیں کہ موجودہ مثبت سے منفی ٹرمینل میں بہہ رہا ہے۔ اگلی تصویر میں ہم موجودہ کے بہاؤ کو بہت آسانی سے سمجھیں گے۔

سمت جو بھی ہو ، اس سے سرکٹری کے اندر موجودہ بہاؤ پر کوئی اثر نہیں پڑتا ہے ، روایتی موجودہ بہاؤ کو مثبت سے منفی سمجھنا آسان ہے۔ سنگل سمت موجودہ بہاؤ ڈی سی یا ڈائریکٹ کرنٹ ہے اور جو اس کی سمت کو باری باری آلٹنٹنگ کرنٹ یا اے سی کہلاتا ہے۔

عملی مثالیں

آئیے چیزوں کو بہتر طور پر سمجھنے کے لئے دو مثالیں دیکھیں۔

1. اس سرکٹ میں ، ایک 12V DC ماخذ 2Ω بوجھ سے جڑا ہوا ہے ، سرکٹ کی بجلی کی کھپت کا حساب لگائیں؟

اس سرکٹ میں ، کل مزاحمت بوجھ مزاحمت ہے لہذا R = 2 اور ان پٹ وولٹیج کی فراہمی 12V DC ہے لہذا V = 12V ہے۔ سرکٹری میں موجودہ بہاؤ ہوگا

I = V / R I = 12/2 = 6 امپائرس

جیسا کہ واٹج (W) = وولٹیج (V) x امپیئر (A) کل واٹج 12 x 6 = 72 واٹ ہوگا۔

ہم امپیئر کے بغیر بھی قیمت کا حساب لگاسکتے ہیں۔

واٹ (W) = پاور = وولٹیج ² / مزاحمت پاور = 12 ² /2 = 12 * 12/2 = 72 واٹ

جو بھی فارمولا استعمال کیا جائے گا ، پیداوار ایک جیسی ہوگی۔

2. اس سرکٹ میں بوجھ کے دوران بجلی کی کل کھپت 30 واٹ ہے ، اگر ہم 15 وی ڈی سی سپلائی سے رابطہ کریں تو ، کتنا موجودہ کی ضرورت ہے؟

اس سرکٹری میں کل مزاحمت نامعلوم ہے۔ ان پٹ سپلائی وولٹیج 15V DC ہے لہذا V = 15V DC اور سرکٹری سے بہہ رہی بجلی 30W ہے ، لہذا ، P = 30W ہے۔ سرکٹری میں موجودہ بہاؤ ہوگا

I = P / VI = 30/15 2 امپیئرس

لہذا ، 30W پر سرکٹری کو طاقت بخش بنانے کے ل we ، ہمیں 15V ڈی سی پاور سورس کی ضرورت ہے جو 2 امپیئر ڈی سی موجودہ یا اس سے زیادہ فراہم کرنے کے قابل ہے کیونکہ سرکٹری میں 2Amp کرنٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔