انڈکٹنس کیا ہے، اس کی پیمائش کیا ہے، بنیادی فارمولے۔

انڈکٹنس مقناطیسی میدان کی توانائی کو جمع کرنے کے لیے برقی سرکٹ کے عناصر کی خصوصیات کو نمایاں کرتا ہے۔ یہ کرنٹ اور میگنیٹک فیلڈ کے درمیان تعلق کا ایک پیمانہ بھی ہے۔ اس کا موازنہ بجلی کی جڑتا کے ساتھ بھی کیا جاتا ہے - بالکل اسی طرح جیسے میکانیکل جسموں کی جڑتا کی پیمائش کے ساتھ بڑے پیمانے پر۔

خود کو شامل کرنے کا رجحان

اگر کنڈکٹنگ سرکٹ کے ذریعے بہنے والا کرنٹ شدت میں بدل جاتا ہے، تو سیلف انڈکشن کا رجحان رونما ہوتا ہے۔ اس صورت میں، سرکٹ کے ذریعے مقناطیسی بہاؤ تبدیل ہوتا ہے، اور موجودہ لوپ کے ٹرمینلز پر ایک emf ظاہر ہوتا ہے، جسے سیلف انڈکشن emf کہتے ہیں۔ یہ EMF کرنٹ کی سمت کے مخالف ہے اور اس کے برابر ہے:

ε=-∆F/∆t=-L*(∆I/∆t)

یہ واضح ہے کہ سیلف انڈکشن کا EMF مقناطیسی بہاؤ کی تبدیلی کی شرح کے برابر ہے جو سرکٹ میں بہنے والے کرنٹ میں تبدیلی کی وجہ سے ہوتا ہے، اور یہ کرنٹ کی تبدیلی کی شرح کے متناسب بھی ہے۔ سیلف انڈکشن کے EMF اور کرنٹ کی تبدیلی کی شرح کے درمیان تناسب کے گتانک کو انڈکٹنس کہا جاتا ہے اور اسے L سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ یہ قدر ہمیشہ مثبت ہوتی ہے، اور اس کی SI یونٹ 1 Henry (1 H) ہوتی ہے۔ فریکشنل فریکشن بھی استعمال کیے جاتے ہیں - ملی ہینری اور مائیکرو ہینری۔ ہم 1 ہنری کے انڈکٹنس کے بارے میں بات کر سکتے ہیں اگر کرنٹ میں 1 ایمپیئر کی تبدیلی 1 وولٹ کے سیلف انڈکشن EMF کا سبب بنتی ہے۔ نہ صرف سرکٹ میں انڈکٹنس ہے، بلکہ ایک الگ کنڈکٹر کے ساتھ ساتھ ایک کنڈلی بھی ہے، جسے سیریز سے منسلک سرکٹس کے سیٹ کے طور پر دکھایا جا سکتا ہے۔

انڈکٹنس توانائی کو ذخیرہ کرتا ہے، جس کا حساب W=L*I کے طور پر کیا جا سکتا ہے۔²/2، جہاں:

• ڈبلیو-انرجی، جے؛
• L - انڈکٹنس، H؛
• میں کنڈلی میں کرنٹ ہے، اے۔

اور یہاں توانائی کنڈلی کے انڈکٹنس کے براہ راست متناسب ہے۔

اہم! انجینئرنگ میں، ایک انڈکٹنس بھی ایک ایسا آلہ ہے جس میں ایک برقی میدان کو ذخیرہ کیا جاتا ہے۔ اس طرح کی تعریف کے قریب ترین اصل عنصر ایک انڈکٹر ہے۔

فزیکل کوائل کے انڈکٹنس کا حساب لگانے کا عمومی فارمولہ ایک پیچیدہ شکل رکھتا ہے اور عملی حساب کے لیے تکلیف دہ ہے۔ یہ یاد رکھنا مفید ہے کہ انڈکٹنس موڑوں کی تعداد، کنڈلی کے قطر کے متناسب ہے اور ہندسی شکل پر منحصر ہے۔ اس کے علاوہ، انڈکٹنس اس کور کی مقناطیسی پارگمیتا سے متاثر ہوتا ہے جس پر وائنڈنگ واقع ہے، لیکن موڑ سے بہنے والا کرنٹ متاثر نہیں ہوتا ہے۔ انڈکٹنس کا حساب لگانے کے لیے، ہر بار جب آپ کو کسی مخصوص ڈیزائن کے لیے مندرجہ بالا فارمولوں کا حوالہ دینے کی ضرورت ہوتی ہے۔ لہذا، ایک بیلناکار کنڈلی کے لئے، اس کی اہم خصوصیت کا حساب فارمولہ سے کیا جاتا ہے:

L=μ*μ*(این²*S/l)

کہاں:

• μ کنڈلی کور کی نسبتا مقناطیسی پارگمیتا ہے؛
• μ - مقناطیسی مستقل، 1.26*10-6 H/m؛
• N موڑ کی تعداد ہے؛
• S کنڈلی کا علاقہ ہے؛
• l کنڈلی کی ہندسی لمبائی ہے۔

بیلناکار کنڈلی اور دیگر اشکال کی کنڈلیوں کے لیے انڈکٹنس کا حساب لگانے کے لیے، آن لائن کیلکولیٹر سمیت کیلکولیٹر پروگرامز کا استعمال کرنا بہتر ہے۔

انڈکٹرز کا سلسلہ اور متوازی کنکشن

نئی خصوصیات کے ساتھ سیٹ حاصل کرتے ہوئے، انڈکٹنس کو سیریز میں یا متوازی طور پر جوڑا جا سکتا ہے۔

متوازی کنکشن

جب کنڈلی متوازی طور پر منسلک ہوتے ہیں، تو تمام عناصر پر وولٹیج برابر ہوتا ہے، اور کرنٹ (متغیرات) عناصر کے انڈکٹنس کے ساتھ الٹا تقسیم کیا جاتا ہے۔

• U=U₁= یو₂= یو₃;
• میں = میں₁+میں₂+میں₃.

سرکٹ کی کل انڈکٹنس کو 1/L=1/L کے طور پر بیان کیا گیا ہے۔₁+1/L₂+1/L₃. فارمولہ عناصر کی کسی بھی تعداد کے لیے درست ہے، اور دو کنڈلیوں کے لیے اسے L=L کی شکل میں آسان بنایا گیا ہے۔₁*ایل₂/(ایل₁+L₂)۔ ظاہر ہے، نتیجے میں پیدا ہونے والا انڈکٹینس سب سے چھوٹی قدر والے عنصر کے انڈکٹنس سے کم ہے۔

سیریل کنکشن

اس قسم کے کنکشن کے ساتھ، ایک ہی کرنٹ کنڈلیوں سے بنے سرکٹ میں بہتا ہے، اور سرکٹ کے ہر جزو پر وولٹیج (متغیر!) ہر عنصر کے انڈکٹنس کے تناسب سے تقسیم کیا جاتا ہے:

• U=U₁+ یو₂+ یو₃;
• میں = میں₁=میں₂=میں₃.

کل انڈکٹنس تمام انڈکٹنس کے مجموعے کے برابر ہے، اور سب سے بڑی قدر والے عنصر کی انڈکٹنس سے زیادہ ہوگی۔ لہذا، اگر ضروری ہو تو اس طرح کے کنکشن کا استعمال انڈکٹنس میں اضافہ حاصل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔

اہم! کنڈلی کو کسی سیریز یا متوازی بیٹری میں جوڑتے وقت، حساب کے فارمولے صرف ان صورتوں کے لیے درست ہوتے ہیں جہاں ایک دوسرے پر موجود عناصر کے مقناطیسی میدانوں کے باہمی اثر و رسوخ کو خارج کر دیا جاتا ہے (شیلڈنگ، لمبی دوری وغیرہ)۔ اگر کوئی اثر و رسوخ موجود ہے، تو انڈکٹنس کی کل قیمت کنڈلی کی رشتہ دار پوزیشن پر منحصر ہوگی۔

انڈکٹرز کے کچھ عملی مسائل اور ڈیزائن

عملی طور پر، انڈکٹرز کے مختلف ڈیزائن استعمال کیے جاتے ہیں۔ ایپلی کیشن کے مقصد اور فیلڈ پر منحصر ہے، آلات کو مختلف طریقوں سے بنایا جا سکتا ہے، لیکن حقیقی کنڈلیوں میں ہونے والے اثرات کو مدنظر رکھنا ضروری ہے۔

انڈکٹر کے معیار کا عنصر

ایک حقیقی کنڈلی، انڈکٹنس کے علاوہ، کئی اور پیرامیٹرز پر مشتمل ہوتی ہے، اور سب سے اہم میں سے ایک کوالٹی فیکٹر ہے۔ یہ قدر کنڈلی میں ہونے والے نقصانات کا تعین کرتی ہے اور اس پر منحصر ہے:

• سمیٹنے والے تار میں اومک نقصانات (مزاحمت جتنی زیادہ ہوگی، معیار کا عنصر اتنا ہی کم ہوگا)؛
• تار کی موصلیت اور سمیٹنے والے فریم میں ڈائی الیکٹرک نقصانات؛
• اسکرین کا نقصان؛
• بنیادی نقصانات

یہ تمام مقداریں نقصان کی مزاحمت کا تعین کرتی ہیں، اور معیار کا عنصر Q=ωL/Rlosses کے برابر ایک طول و عرض کی قدر ہے، جہاں:

• ω = 2*π*F - سرکلر فریکوئنسی؛
• L - انڈکٹنس؛
• ωL کنڈلی کا رد عمل ہے۔

ہم تقریباً کہہ سکتے ہیں کہ کوالٹی فیکٹر ری ایکٹیو (آدمی) ریزسٹنس کے فعال کے تناسب کے برابر ہے۔ ایک طرف، بڑھتی ہوئی تعدد کے ساتھ، عدد بڑھتا ہے، لیکن ساتھ ہی، جلد کے اثر کی وجہ سے، تار کے مفید کراس سیکشن میں کمی کی وجہ سے نقصان کی مزاحمت بھی بڑھ جاتی ہے۔

سکرین اثر

غیر ملکی اشیاء کے اثر و رسوخ کے ساتھ ساتھ برقی اور مقناطیسی شعبوں اور ان شعبوں کے ذریعے عناصر کے باہمی اثر و رسوخ کو کم کرنے کے لیے، کنڈلی (خاص طور پر اعلی تعدد والے) کو اکثر اسکرین میں رکھا جاتا ہے۔ فائدہ مند اثر کے علاوہ، شیلڈنگ کنڈلی کے کوالٹی فیکٹر میں کمی، اس کے انڈکٹنس میں کمی اور پرجیوی کیپیسیٹینس میں اضافے کا سبب بنتی ہے۔ مزید یہ کہ، اسکرین کی دیواریں کنڈلی کے موڑ کے جتنی قریب ہوں گی، نقصان دہ اثر اتنا ہی زیادہ ہوگا۔ لہذا، شیلڈ کنڈلی تقریبا ہمیشہ پیرامیٹرز کو ایڈجسٹ کرنے کے امکان کے ساتھ بنائے جاتے ہیں.

ٹرمر انڈکٹنس

بعض صورتوں میں، کوائل کو دوسرے سرکٹ عناصر سے جوڑنے کے بعد، ٹیوننگ کے دوران پیرامیٹر کے انحراف کی تلافی کرتے ہوئے، سائٹ پر انڈکٹنس ویلیو کو درست طریقے سے سیٹ کرنا ضروری ہوتا ہے۔ اس کے لیے مختلف طریقے استعمال کیے جاتے ہیں ( موڑ کے نلکوں کو تبدیل کرنا وغیرہ) لیکن سب سے درست اور ہموار طریقہ کور کی مدد سے ٹیوننگ ہے۔ یہ ایک دھاگے والی چھڑی کی شکل میں بنایا گیا ہے، جس کو فریم کے اندر اور باہر کھینچا جا سکتا ہے، کنڈلی کے انڈکٹنس کو ایڈجسٹ کرتے ہوئے.

متغیر انڈکٹنس (ویریومیٹر)

جہاں انڈکٹینس یا انڈکٹیو کپلنگ کی فوری ایڈجسٹمنٹ کی ضرورت ہوتی ہے، وہاں مختلف ڈیزائن کے کنڈلی استعمال کیے جاتے ہیں۔ ان میں دو وائنڈنگز ہیں - متحرک اور فکسڈ۔ کل انڈکٹنس دو کنڈلیوں کے انڈکٹنس اور ان کے درمیان باہمی انڈکٹنس کے مجموعے کے برابر ہے۔

ایک کنڈلی کی رشتہ دار پوزیشن کو دوسری میں تبدیل کرنے سے، انڈکٹنس کی کل قیمت کو ایڈجسٹ کیا جاتا ہے۔ اس طرح کے آلے کو ویریومیٹر کہا جاتا ہے اور اکثر مواصلاتی آلات میں ان صورتوں میں گونجنے والے سرکٹس کو ٹیون کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے جہاں متغیر کیپسیٹرز کا استعمال کسی وجہ سے ناممکن ہو۔ویریومیٹر کا ڈیزائن کافی بڑا ہے، جو اس کے دائرہ کار کو محدود کرتا ہے۔

گیند ویریومیٹر

چھپی ہوئی سرپل کی شکل میں انڈکٹنس

چھوٹے انڈکٹنس کے ساتھ کنڈلی پرنٹ شدہ کنڈکٹرز کے سرپل کی شکل میں بنائی جا سکتی ہے۔ اس ڈیزائن کے فوائد یہ ہیں:

• پیداوار کی پیداواری صلاحیت؛
• پیرامیٹرز کی اعلی تکراری قابلیت۔

نقصانات میں ایڈجسٹمنٹ کے دوران ٹھیک ٹیوننگ کا ناممکن اور بڑی انڈکٹینس ویلیوز حاصل کرنے میں دشواری شامل ہیں - انڈکٹینس جتنی زیادہ ہوگی، کوائل بورڈ پر اتنی ہی زیادہ جگہ لیتا ہے۔

سیکشنل زخم کی ریل

اہلیت کے بغیر انڈکٹنس صرف کاغذ پر ہے۔ کنڈلی کے کسی بھی جسمانی نفاذ کے ساتھ، ایک پرجیوی انٹرٹرن کیپیسیٹینس فوری طور پر پیدا ہوتا ہے۔ یہ بہت سے معاملات میں نقصان دہ ہے۔ پرجیوی کیپیسیٹینس LC سرکٹ کی گنجائش میں اضافہ کرتی ہے، گونجنے والی فریکوئنسی اور دوغلی نظام کے معیار کے عنصر کو کم کرتی ہے۔ نیز ، کنڈلی کی اپنی گونجنے والی تعدد ہوتی ہے ، جو ناپسندیدہ مظاہر کو اکساتی ہے۔

پرجیوی کیپیسیٹینس کو کم کرنے کے لیے مختلف طریقے استعمال کیے جاتے ہیں، جن میں سے سب سے آسان کئی سیریز سے منسلک حصوں کی شکل میں وائنڈنگ انڈکٹنس ہے۔ اس شمولیت کے ساتھ، inductances اضافہ، اور کل capacitance کم ہو جاتا ہے.

ٹورائیڈل کور پر انڈکٹر

ایک بیلناکار کنڈلی کی مقناطیسی فیلڈ لائنز

ایک بیلناکار انڈکٹر کی مقناطیسی فیلڈ لائنیں وائنڈنگ کے اندر سے کھینچی جاتی ہیں (اگر کوئی کور ہے تو اس کے ذریعے) اور ہوا کے ذریعے باہر سے بند کر دیا جاتا ہے۔ یہ حقیقت کئی نقصانات پر مشتمل ہے:

• inductance کم ہو گیا ہے؛
• کنڈلی کی خصوصیات حساب کے لیے کم قابل عمل ہیں؛
• بیرونی مقناطیسی میدان میں لائی جانے والی کوئی بھی چیز کوائل کے پیرامیٹرز کو تبدیل کرتی ہے (انڈکٹینس، پرجیوی کیپیسیٹینس، نقصانات، وغیرہ)، اس لیے بہت سے معاملات میں شیلڈنگ کی ضرورت ہوتی ہے۔

ٹورائیڈل کور (انگوٹھی یا ڈونٹ کی شکل میں) پر زخم کنڈلی بڑی حد تک ان خامیوں سے پاک ہیں۔ مقناطیسی لکیریں بند لوپس کی شکل میں کور کے اندر سے گزرتی ہیں۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ بیرونی اشیاء کا اس طرح کے کور پر کوائل کے زخم کے پیرامیٹرز پر عملی طور پر کوئی اثر نہیں ہوتا ہے، اور اس طرح کے ڈیزائن کے لیے شیلڈنگ کی ضرورت نہیں ہے۔ انڈکٹنس بھی بڑھتا ہے، دوسری چیزیں برابر ہوتی ہیں، اور خصوصیات کا حساب لگانا آسان ہوتا ہے۔

ٹورائیڈل کوائل کی مقناطیسی فیلڈ لائنز

ٹوری پر کنڈلی کے زخم کے نقصانات میں جگہ پر انڈکٹنس کی ہموار ایڈجسٹمنٹ کا ناممکن شامل ہے۔ ایک اور مسئلہ زیادہ محنت کی شدت اور سمیٹنے کی کم پیداواری صلاحیت ہے۔ تاہم، اس کا اطلاق عام طور پر، زیادہ یا کم حد تک تمام اشتعال انگیز عناصر پر ہوتا ہے۔

اس کے علاوہ، انڈکٹنس کے جسمانی نفاذ کا ایک عام نقصان زیادہ وزن اور سائز، نسبتاً کم وشوسنییتا اور کم دیکھ بھال ہے۔

لہذا، ٹیکنالوجی میں، وہ آمادہ اجزاء سے چھٹکارا حاصل کرنے کی کوشش کرتے ہیں. لیکن یہ ہمیشہ ممکن نہیں ہوتا، اس لیے سمیٹنے والے اجزاء مستقبل قریب میں اور درمیانی مدت میں استعمال کیے جائیں گے۔

انڈکشن ایم ایف کیا ہے اور یہ کب ہوتا ہے؟

برقی اہلیت کیا ہے، کیا ماپا جاتا ہے اور یہ کس چیز پر منحصر ہے۔

ٹرانسفارمر کی تبدیلی کا تناسب کیا ہے؟

ڈائی الیکٹرک مستقل کیا ہے؟

سیریز یا متوازی capacitors کی capacitance کا تعین - فارمولا

الیکٹرک کرنٹ کو تبدیل کرنے کی فعال اور رد عمل کی طاقت کیا ہے؟