برقی رو کے اہم پیرامیٹرز کو تبدیل کرنے کے لیے بجٹ کا اختیار وولٹیج ڈیوائیڈرز ہیں۔ اس طرح کا آلہ خود بنانا آسان ہے، لیکن ایسا کرنے کے لئے، آپ کو مقصد، ایپلی کیشنز، آپریشن کے اصول اور حساب کی مثالوں کو جاننے کی ضرورت ہے.
مواد
مقصد اور درخواست
متبادل وولٹیج کو تبدیل کرنے کے لیے ایک ٹرانسفارمر استعمال کیا جاتا ہے، جس کی بدولت کافی زیادہ کرنٹ ویلیو برقرار رکھی جا سکتی ہے۔ اگر بجلی کے سرکٹ سے ایک چھوٹا کرنٹ (سینکڑوں ایم اے تک) استعمال کرنے والے بوجھ کو جوڑنا ضروری ہو، تو وولٹیج ٹرانسفارمر (U) کا استعمال مناسب نہیں ہے۔
ان صورتوں میں، آپ سب سے آسان وولٹیج ڈیوائیڈر (DN) استعمال کر سکتے ہیں، جس کی قیمت بہت کم ہے۔ مطلوبہ قیمت حاصل کرنے کے بعد، U کو سیدھا کیا جاتا ہے اور صارف کو بجلی فراہم کی جاتی ہے۔ اگر ضروری ہو تو، موجودہ (I) کو بڑھانے کے لئے، آپ کو طاقت کو بڑھانے کے لئے آؤٹ پٹ سٹیج کا استعمال کرنے کی ضرورت ہے.اس کے علاوہ، تقسیم کار اور مستقل U ہیں، لیکن یہ ماڈل دوسروں کے مقابلے میں کم استعمال ہوتے ہیں۔
DNs کا استعمال اکثر مختلف ڈیوائسز کو چارج کرنے کے لیے کیا جاتا ہے جس میں مختلف قسم کی بیٹریوں کے لیے 220 V سے U اور کرنٹ کی کم ویلیو حاصل کرنا ضروری ہوتا ہے۔ اس کے علاوہ، برقی پیمائش کرنے والے آلات، کمپیوٹر کے آلات، نیز لیبارٹری پلسڈ اور عام بجلی کی فراہمی کے لیے یو کو تقسیم کرنے کے لیے آلات استعمال کرنے کا مشورہ دیا جاتا ہے۔
آپریشن کا اصول
وولٹیج ڈیوائیڈر (DN) ایک ایسا آلہ ہے جس میں آؤٹ پٹ اور ان پٹ U کو ٹرانسفر کوفیشینٹ کا استعمال کرتے ہوئے باہم مربوط کیا جاتا ہے۔ ٹرانسفر گتانک آؤٹ پٹ اور ڈیوائیڈر کے ان پٹ پر U کی قدروں کا تناسب ہے۔ وولٹیج ڈیوائیڈر سرکٹ سادہ ہے اور سیریز میں جڑے دو صارفین کی ایک زنجیر ہے - ریڈیو عناصر (ریزسٹرس، کیپسیٹرز یا انڈکٹرز)۔ وہ کارکردگی کے لحاظ سے مختلف ہیں۔
متبادل کرنٹ میں ایسی اہم مقداریں ہوتی ہیں: وولٹیج، کرنٹ، ریزسٹنس، انڈکٹنس (L) اور capacitance (C)۔ جب صارفین سیریز میں جڑے ہوتے ہیں تو بجلی کی بنیادی مقدار (U, I, R, C, L) کا حساب لگانے کے فارمولے:
- مزاحمتی اقدار میں اضافہ؛
- کشیدگی میں اضافہ؛
- کرنٹ کا حساب سرکٹ سیکشن کے لیے اوہم کے قانون کے مطابق کیا جائے گا: I = U/R؛
- inductances اضافہ؛
- پورے کیپسیٹر چین کی اہلیت: C = (C1 * C2 * .. * Cn) / (C1 + C2 + .. + Cn)۔
ایک سادہ ریزسٹر DN کی تیاری کے لیے سیریز سے منسلک ریزسٹرس کا اصول استعمال کیا جاتا ہے۔ روایتی طور پر، اسکیم کو 2 کندھوں میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ پہلا کندھا اوپر والا ہے اور DN کے ان پٹ اور زیرو پوائنٹ کے درمیان واقع ہے، اور دوسرا نیچے والا ہے، اور آؤٹ پٹ U کو اس سے ہٹا دیا گیا ہے۔
ان بازوؤں پر U کا مجموعہ آنے والے U کی نتیجہ خیز قدر کے برابر ہے۔ RPs کی لکیری اور غیر لکیری قسمیں ہیں۔ لکیری آلات میں آؤٹ پٹ U والے آلات شامل ہوتے ہیں، جو ان پٹ ویلیو کے لحاظ سے لکیری طور پر مختلف ہوتے ہیں۔ وہ سرکٹس کے مختلف حصوں میں مطلوبہ U سیٹ کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ نان لائنر فنکشنل پوٹینیومیٹر میں استعمال ہوتے ہیں۔ ان کی مزاحمت فعال، رد عمل اور capacitive ہو سکتی ہے۔
اس کے علاوہ، DN بھی capacitive ہو سکتا ہے. یہ 2 capacitors کی ایک زنجیر کا استعمال کرتا ہے جو سیریز میں جڑے ہوئے ہیں۔
اس کے آپریشن کا اصول متغیر جزو کے ساتھ موجودہ سرکٹ میں کیپسیٹرز کی مزاحمت کے رد عمل والے جز پر مبنی ہے۔ capacitor میں نہ صرف capacitive خصوصیات ہیں بلکہ resistance Xc بھی ہے۔ اس مزاحمت کو capacitive کہا جاتا ہے، کرنٹ کی فریکوئنسی پر منحصر ہے اور اس کا تعین فارمولے سے ہوتا ہے: Xc \u003d (1/C) * w \u003d w/C، جہاں w چکراتی فریکوئنسی ہے، C capacitor کی قدر ہے۔ .
سائکلک فریکوئنسی کا حساب فارمولے سے کیا جاتا ہے: w = 2 * PI * f، جہاں PI = 3.1416 اور f AC فریکوئنسی ہے۔
Capacitor، یا capacitive، قسم آپ کو مزاحمتی آلات کی نسبت نسبتاً بڑی کرنٹ حاصل کرنے کی اجازت دیتی ہے۔ یہ بڑے پیمانے پر ہائی وولٹیج سرکٹس میں استعمال ہوتا رہا ہے، جس میں U کی قدر کو کئی بار کم کرنا ضروری ہے۔ اس کے علاوہ، اس کا ایک اہم فائدہ ہے - یہ زیادہ گرم نہیں ہوتا ہے۔
DN کی آمادہ قسم موجودہ سرکٹس میں ایک متغیر جزو کے ساتھ برقی مقناطیسی انڈکشن کے اصول پر مبنی ہے۔ کرنٹ solenoid کے ذریعے بہتا ہے، جس کی مزاحمت L پر منحصر ہے اور اسے inductive کہا جاتا ہے۔ اس کی قدر الٹرنیٹنگ کرنٹ کی فریکوئنسی کے براہ راست متناسب ہے: Xl \u003d w * L، جہاں L سرکٹ یا کوائل کے انڈکٹنس کی قدر ہے۔
Inductive DN صرف کرنٹ والے سرکٹس میں کام کرتا ہے، جس کا ایک متغیر جزو ہوتا ہے، اور اس میں انڈکٹو ریزسٹنس (Xl) ہوتا ہے۔
فائدے اور نقصانات
مزاحم DN کے اہم نقصانات اعلی تعدد سرکٹس میں اس کے استعمال کا ناممکن، ریزسٹروں میں وولٹیج کا نمایاں کمی اور طاقت میں کمی ہے۔ کچھ سرکٹس میں، مزاحمت کی طاقت کو منتخب کرنا ضروری ہے، کیونکہ اہم حرارت ہوتی ہے.
زیادہ تر صورتوں میں، متبادل کرنٹ سرکٹس ایک فعال بوجھ (مزاحمتی) کے ساتھ DN کا استعمال کرتے ہیں، لیکن ہر ایک ریزسٹر کے متوازی طور پر جڑے ہوئے معاوضہ کیپسیٹرز کے استعمال کے ساتھ۔ یہ نقطہ نظر آپ کو گرمی کو کم کرنے کی اجازت دیتا ہے، لیکن بنیادی خرابی کو دور نہیں کرتا، جو کہ بجلی کی کمی ہے۔ فائدہ ڈی سی سرکٹس میں استعمال ہے۔
مزاحمتی DN پر بجلی کے نقصان کو ختم کرنے کے لیے، فعال عناصر (ریزسٹرس) کو capacitive سے تبدیل کیا جانا چاہیے۔ مزاحمتی DN کے نسبت کیپسیٹو عنصر کے کئی فوائد ہیں:
- یہ AC سرکٹس میں استعمال ہوتا ہے۔
- کوئی زیادہ گرمی نہیں؛
- بجلی کا نقصان کم ہو جاتا ہے، کیونکہ کپیسیٹر میں ریزسٹر کے برعکس پاور نہیں ہوتی ہے۔
- ہائی وولٹیج وولٹیج کے ذرائع میں درخواست ممکن ہے؛
- اعلی کارکردگی کا عنصر (COP)؛
- I پر کم نقصان۔
نقصان یہ ہے کہ اسے مستقل U کے ساتھ سرکٹس میں استعمال نہیں کیا جا سکتا۔ یہ اس حقیقت کی وجہ سے ہے کہ DC سرکٹس میں capacitor میں capacitance نہیں ہے، بلکہ صرف capacitance کے طور پر کام کرتا ہے۔
متغیر جز کے ساتھ سرکٹس میں آنے والے DN کے بھی بہت سے فوائد ہیں، لیکن اسے U کی مستقل قدر کے ساتھ سرکٹس میں بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔انڈکٹر میں مزاحمت ہوتی ہے، لیکن انڈکٹنس کی وجہ سے، یہ آپشن موزوں نہیں ہے، کیونکہ U میں نمایاں کمی ہے۔ DN کی مزاحمتی قسم کے مقابلے میں اہم فوائد:
- متغیر U کے ساتھ نیٹ ورکس میں درخواست؛
- عناصر کی معمولی حرارت؛
- AC سرکٹس میں بجلی کا کم نقصان؛
- نسبتاً زیادہ کارکردگی (کیپسیٹیو سے زیادہ)؛
- اعلی صحت سے متعلق پیمائش کے آلات میں استعمال کریں؛
- ایک چھوٹی غلطی ہے؛
- ڈیوائیڈر کے آؤٹ پٹ سے منسلک بوجھ تقسیم کے تناسب کو متاثر نہیں کرتا ہے۔
- موجودہ نقصان capacitive dividers سے کم ہے۔
نقصانات میں درج ذیل شامل ہیں:
- پاور نیٹ ورکس میں مستقل U کا استعمال اہم کرنٹ نقصانات کا باعث بنتا ہے۔ اس کے علاوہ، انڈکٹنس کے لیے برقی توانائی کے استعمال کی وجہ سے وولٹیج تیزی سے گرتا ہے۔
- فریکوئنسی رسپانس میں آؤٹ پٹ سگنل (ریکٹیفائر پل اور فلٹر کے استعمال کے بغیر) تبدیل ہوتا ہے۔
- ہائی وولٹیج AC سرکٹس پر لاگو نہیں ہوتا ہے۔
ریزسٹرس، کیپسیٹرز اور انڈکٹنس پر وولٹیج ڈیوائیڈر کا حساب
حساب کے لیے وولٹیج ڈیوائیڈر کی قسم کا انتخاب کرنے کے بعد، آپ کو فارمولے استعمال کرنے کی ضرورت ہے۔ اگر حساب غلط ہے، تو آلہ خود، کرنٹ کو بڑھانے کے لیے آؤٹ پٹ اسٹیج، اور صارف جل سکتا ہے۔ غلط حسابات کے نتائج ریڈیو پرزوں کی ناکامی سے بھی بدتر ہو سکتے ہیں: شارٹ سرکٹ کے نتیجے میں آگ، ساتھ ہی برقی جھٹکا بھی۔
سرکٹ کا حساب لگاتے اور اسمبل کرتے وقت، آپ کو حفاظتی اصولوں پر سختی سے عمل کرنا چاہیے، ڈیوائس کو آن کرنے سے پہلے اسے درست اسمبلی کے لیے چیک کریں اور اسے گیلے کمرے میں نہ ٹیسٹ کریں (بجلی کے جھٹکے کا امکان بڑھ جاتا ہے)۔ حسابات میں استعمال ہونے والا مرکزی قانون سرکٹ سیکشن کے لیے اوہم کا قانون ہے۔اس کی تشکیل اس طرح ہے: موجودہ طاقت سرکٹ سیکشن میں وولٹیج کے براہ راست متناسب ہے اور اس حصے کی مزاحمت کے الٹا متناسب ہے۔ فارمولا اندراج اس طرح لگتا ہے: I = U/R۔
ریزسٹرس پر وولٹیج ڈیوائیڈر کا حساب لگانے کے لیے الگورتھم:
- کل وولٹیج: Upit \u003d U1 + U2، جہاں U1 اور U2 ہر ایک ریزسٹر کی U قدریں ہیں۔
- ریزسٹر وولٹیجز: U1 = I * R1 اور U2 = I * R2۔
- Upit \u003d I * (R1 + R2)۔
- کوئی لوڈ کرنٹ نہیں: I = U / (R1 + R2)۔
- ہر ایک ریزسٹر میں یو ڈراپ: U1 = (R1 / (R1 + R2)) * Upit اور U2 = (R2 / (R1 + R2)) * Upit۔
R1 اور R2 کی قدریں بوجھ کی مزاحمت سے 2 گنا کم ہونی چاہئیں۔
کیپسیٹرز پر وولٹیج ڈیوائیڈر کا حساب لگانے کے لیے، آپ فارمولے استعمال کر سکتے ہیں: U1 = (C1 / (C1 + C2)) * Upit اور U2 = (C2 / (C1 + C2)) * Upit۔
انڈکٹنس پر DN کا حساب لگانے کے فارمولے ملتے جلتے ہیں: U1 = (L1 / (L1 + L2)) * Upit اور U2 = (L2 / (L1 + L2)) * Upit۔
ڈیوائیڈرز زیادہ تر معاملات میں ڈائیوڈ پل اور زینر ڈائیوڈ کے ساتھ استعمال ہوتے ہیں۔ زینر ڈائیوڈ ایک سیمی کنڈکٹر ڈیوائس ہے جو اسٹیبلائزر U کے طور پر کام کرتی ہے۔ اس سرکٹ میں اجازت دی گئی اس سے زیادہ ریورس U کے ساتھ ڈائیوڈز کا انتخاب کیا جانا چاہیے۔ زینر ڈایڈڈ کو مطلوبہ استحکام وولٹیج کی قیمت کے لیے حوالہ کتاب کے مطابق منتخب کیا جاتا ہے۔ اس کے علاوہ، اس کے سامنے موجود سرکٹ میں ایک ریزسٹر بھی شامل ہونا چاہیے، کیونکہ اس کے بغیر سیمی کنڈکٹر ڈیوائس جل جائے گی۔
ملتے جلتے مضامین:
