آسان الفاظ میں برقی رو کیا ہے؟

اگر کسی بھی میڈیم میں مفت چارج کیریئرز ہیں (مثال کے طور پر، دھات میں الیکٹران)، تو وہ آرام میں نہیں ہیں، لیکن بے ترتیب حرکت کرتے ہیں۔ لیکن آپ الیکٹرانوں کو ایک مقررہ سمت میں منظم انداز میں حرکت دے سکتے ہیں۔ چارج شدہ ذرات کی اس ہدایت شدہ حرکت کو برقی کرنٹ کہتے ہیں۔

برقی کرنٹ کیسے پیدا ہوتا ہے۔

اگر ہم دو موصل لیتے ہیں، اور ان میں سے ایک کو منفی طور پر چارج کیا جاتا ہے (اس میں الیکٹران شامل کرنا)، اور دوسرے کو مثبت طور پر چارج کیا جاتا ہے (اس میں سے کچھ الیکٹرانوں کو لے کر)، ایک برقی میدان پیدا ہوگا۔ اگر آپ دونوں الیکٹروڈز کو کنڈکٹر کے ساتھ جوڑتے ہیں، تو فیلڈ الیکٹرونز کو الیکٹرک فورس ویکٹر کی سمت کے مطابق الیکٹرون فیلڈ ویکٹر کی مخالف سمت میں حرکت کرنے پر مجبور کرے گی۔ منفی چارج شدہ ذرات الیکٹروڈ سے منتقل ہوں گے جہاں وہ الیکٹروڈ سے زیادہ ہوں گے جہاں ان کی کمی ہے۔

الیکٹران کی حرکت کے واقع ہونے کے لیے، دوسرے الیکٹروڈ کو مثبت چارج دینا ضروری نہیں ہے۔ اہم بات یہ ہے کہ پہلے والے کا منفی چارج زیادہ ہے۔ دونوں کنڈکٹرز کو منفی طور پر چارج کرنا بھی ممکن ہے، لیکن ایک کنڈکٹر کا چارج دوسرے سے زیادہ ہونا چاہیے۔ اس صورت میں، کوئی ایک ممکنہ فرق کی بات کرتا ہے جو برقی رو کا سبب بنتا ہے۔

پانی سے مشابہت کے ساتھ، اگر آپ پانی سے بھرے دو برتنوں کو مختلف سطحوں سے جوڑتے ہیں، تو پانی کی ایک ندی ظاہر ہوگی۔ اس کا دباؤ سطحوں کے فرق پر منحصر ہوگا۔

یہ دلچسپ بات ہے کہ برقی میدان کے عمل کے تحت الیکٹرانوں کی افراتفری کی حرکت عام طور پر محفوظ رہتی ہے، لیکن چارج کیریئرز کے بڑے پیمانے پر حرکت کا عام ویکٹر ایک ہدایت شدہ کردار حاصل کرتا ہے۔ اگر حرکت کے "افراتفری" جزو کی رفتار کئی دسیوں یا سینکڑوں کلومیٹر فی سیکنڈ ہے، تو سمتاتی جزو کئی ملی میٹر فی منٹ ہے۔ لیکن اثر (جب الیکٹران موصل کی لمبائی کے ساتھ حرکت کرتے ہیں) روشنی کی رفتار سے پھیلتا ہے، اس لیے وہ کہتے ہیں کہ برقی رو 3*10 کی رفتار سے حرکت کرتا ہے۔⁸ m/sec

مذکورہ تجربے کے فریم ورک میں، کنڈکٹر میں کرنٹ زیادہ دیر تک موجود نہیں رہے گا - جب تک کہ منفی چارج شدہ موصل میں اضافی الیکٹران ختم نہ ہو جائیں، اور دونوں قطبوں پر ان کی تعداد متوازن نہ ہو۔ یہ وقت چھوٹا ہے - ایک سیکنڈ کے معمولی حصے۔

ابتدائی طور پر منفی چارج شدہ الیکٹروڈ پر واپس جانا اور کیریئرز پر اضافی چارج پیدا کرنا وہی برقی فیلڈ نہیں دیتا جس نے الیکٹران کو مائنس سے پلس میں منتقل کیا۔ لہذا، برقی میدان کی طاقت کے خلاف کام کرنے والی اور اس سے آگے نکلنے والی ایک بیرونی قوت ہونی چاہیے۔پانی کی طرح، ایک پمپ ہونا چاہیے جو پانی کو اوپری سطح پر واپس پمپ کرتا ہے تاکہ پانی کا مسلسل بہاؤ پیدا ہو۔

موجودہ سمت

پلس سے مائنس کی سمت کو کرنٹ کی سمت کے طور پر لیا جاتا ہے، یعنی مثبت چارج والے ذرات کی حرکت کی سمت الیکٹران کی حرکت کے مخالف ہے۔ یہ اس حقیقت کی وجہ سے ہے کہ برقی رو کا واقعہ اس کی نوعیت کی وضاحت موصول ہونے سے بہت پہلے دریافت ہوا تھا، اور یہ خیال کیا جاتا تھا کہ کرنٹ اسی سمت جاتا ہے۔ اس وقت تک، اس موضوع پر مضامین اور دیگر لٹریچر کی ایک بڑی تعداد جمع ہو چکی تھی، تصورات، تعریفیں اور قوانین ظاہر ہو چکے تھے۔ پہلے سے شائع شدہ مواد کی ایک بڑی مقدار پر نظر ثانی نہ کرنے کے لیے، ہم نے صرف الیکٹران کے بہاؤ کے خلاف کرنٹ کی سمت لی۔

اگر کرنٹ ہر وقت ایک سمت میں بہتا ہے (حتی کہ طاقت میں بھی بدل رہا ہے) تو اسے کہتے ہیں۔ براہ راست کرنٹ. اگر اس کی سمت بدل جاتی ہے، تو ہم متبادل کرنٹ کے بارے میں بات کر رہے ہیں۔ عملی اطلاق میں، سمت کچھ قانون کے مطابق بدل جاتی ہے، مثال کے طور پر، سینوسائیڈل کے مطابق۔ اگر کرنٹ کے بہاؤ کی سمت میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی، لیکن یہ وقتاً فوقتاً صفر پر گرتا ہے اور زیادہ سے زیادہ قدر تک بڑھ جاتا ہے، تو ہم ایک پلس کرنٹ (مختلف شکلوں کے) کے بارے میں بات کر رہے ہیں۔

سرکٹ میں برقی رو کو برقرار رکھنے کے لیے ضروری حالات

بند سرکٹ میں برقی رو کے وجود کی تین شرائط اوپر اخذ کی گئی ہیں۔ انہیں مزید تفصیل سے غور کرنے کی ضرورت ہے۔

مفت چارج کیریئرز

برقی رو کے وجود کے لیے پہلی ضروری شرط مفت چارج کیریئرز کی موجودگی ہے۔ چارجز ان کے کیریئرز سے الگ سے موجود نہیں ہیں، اس لیے ان ذرات پر غور کرنا ضروری ہے جو چارج لے سکتے ہیں۔

دھاتوں اور اسی طرح کی چالکتا (گریفائٹ وغیرہ) والے دیگر مادوں میں، یہ آزاد الیکٹران ہیں۔ وہ کمزوری سے نیوکلئس کے ساتھ تعامل کرتے ہیں، اور ایٹم کو چھوڑ کر موصل کے اندر نسبتاً بغیر کسی رکاوٹ کے حرکت کر سکتے ہیں۔

مفت الیکٹران سیمی کنڈکٹرز میں چارج کیریئر کے طور پر بھی کام کرتے ہیں، لیکن بعض صورتوں میں وہ ٹھوس کے اس طبقے کی "ہول" چالکتا کی بات کرتے ہیں (جیسا کہ "الیکٹرانک" کے برخلاف)۔ یہ تصور صرف جسمانی عمل کو بیان کرنے کے لیے درکار ہے، درحقیقت سیمی کنڈکٹرز میں کرنٹ الیکٹران کی وہی حرکت ہے۔ وہ مواد جن میں الیکٹران ایٹم کو نہیں چھوڑ سکتے ڈائی الیکٹرک. ان میں کرنٹ نہیں ہے۔

مائع میں، مثبت اور منفی آئن چارج لے جاتے ہیں. اس سے مراد مائعات - الیکٹرولائٹس ہیں۔ مثال کے طور پر، پانی جس میں نمک گھل جاتا ہے۔ بذات خود، پانی برقی طور پر کافی حد تک غیر جانبدار ہے، لیکن جب ٹھوس اور مائع مادے اس میں داخل ہوتے ہیں، تو وہ تحلیل اور الگ ہو کر (سڑتے) مثبت اور منفی آئنوں کی تشکیل کرتے ہیں۔ اور پگھلی ہوئی دھاتوں میں (مثال کے طور پر، پارے میں)، چارج کیریئر ایک ہی الیکٹران ہیں۔

گیسیں زیادہ تر ڈائی الیکٹرک ہیں۔ ان میں کوئی آزاد الیکٹران نہیں ہیں - گیسیں غیر جانبدار ایٹموں اور مالیکیولز پر مشتمل ہوتی ہیں۔ لیکن اگر گیس کو آئنائز کیا جائے تو وہ مادے کے جمع ہونے کی چوتھی حالت یعنی پلازما کی بات کرتے ہیں۔ اس میں برقی کرنٹ بھی بہہ سکتا ہے، یہ الیکٹران اور آئنوں کی ہدایت کی حرکت کے دوران ہوتا ہے۔

نیز، ویکیوم میں کرنٹ بہہ سکتا ہے (مثال کے طور پر ویکیوم ٹیوبوں کا عمل اس اصول پر مبنی ہے)۔ اس کے لیے الیکٹران یا آئنوں کی ضرورت ہوگی۔

الیکٹرک فیلڈ

مفت چارج کیریئرز کی موجودگی کے باوجود، زیادہ تر میڈیا برقی طور پر غیر جانبدار ہیں۔ اس کی وضاحت اس حقیقت سے ہوتی ہے کہ منفی (الیکٹران) اور مثبت (پروٹون) ذرات یکساں طور پر واقع ہیں، اور ان کی فیلڈز ایک دوسرے کی تلافی کرتی ہیں۔ کسی فیلڈ کے پیدا ہونے کے لیے، چارجز کو کسی نہ کسی علاقے میں مرتکز ہونا چاہیے۔ اگر الیکٹران ایک (منفی) الیکٹروڈ کے علاقے میں جمع ہوگئے ہیں، تو مخالف (مثبت) الیکٹروڈ پر ان کی کمی ہوگی، اور ایک فیلڈ پیدا ہوگا جو چارج کیریئرز پر عمل کرنے والی قوت پیدا کرے گا اور انہیں حرکت کرنے پر مجبور کرے گا۔

چارجز لے جانے کے لیے تھرڈ پارٹی فورس

اور تیسری شرط - ایک ایسی قوت ہونی چاہیے جو الیکٹرو سٹیٹک فیلڈ کی سمت کے مخالف سمت میں چارجز لے جائے، ورنہ بند نظام کے اندر چارجز تیزی سے توازن میں آجائیں گے۔ اس خارجی قوت کو الیکٹرو موٹیو فورس کہا جاتا ہے۔ اس کی اصلیت مختلف ہو سکتی ہے۔

الیکٹرو کیمیکل نوعیت

اس صورت میں، EMF الیکٹرو کیمیکل رد عمل کی موجودگی کے نتیجے میں پیدا ہوتا ہے۔ رد عمل ناقابل واپسی ہو سکتا ہے۔ ایک مثال ایک galvanic سیل ہے - ایک معروف بیٹری. ری ایجنٹس کے ختم ہونے کے بعد، EMF صفر پر گر جاتا ہے، اور بیٹری "بیٹھ جاتی ہے"۔

دوسرے معاملات میں، رد عمل الٹ سکتے ہیں۔ لہذا، ایک بیٹری میں، EMF بھی الیکٹرو کیمیکل رد عمل کے نتیجے میں ہوتا ہے۔ لیکن مکمل ہونے پر، اس عمل کو دوبارہ شروع کیا جا سکتا ہے - بیرونی برقی رو کے زیر اثر، رد عمل الٹے ترتیب میں ہوگا، اور بیٹری دوبارہ کرنٹ دینے کے لیے تیار ہو جائے گی۔

فوٹو وولٹک فطرت

اس صورت میں، EMF سیمی کنڈکٹر ڈھانچے میں عمل پر مرئی، بالائے بنفشی یا اورکت شعاعوں کے عمل کی وجہ سے ہوتا ہے۔ ایسی قوتیں فوٹو سیلز ("سولر بیٹریز") میں پیدا ہوتی ہیں۔روشنی کے عمل کے تحت بیرونی سرکٹ میں برقی رو پیدا ہوتی ہے۔

تھرمو الیکٹرک نوعیت

اگر آپ دو مختلف کنڈکٹرز لیں، انہیں سولڈر کریں اور جنکشن کو گرم کریں، تو گرم جنکشن (کنڈکٹرز کا جنکشن) اور سرد جنکشن - کنڈکٹرز کے مخالف سروں کے درمیان درجہ حرارت کے فرق کی وجہ سے ایک EMF سرکٹ میں ظاہر ہوگا۔ اس طرح، یہ نہ صرف کرنٹ پیدا کرنا ممکن ہے، بلکہ درجہ حرارت کی پیمائش کریں ابھرتے ہوئے emf کی پیمائش کرکے۔

پیزو الیکٹرک فطرت

اس وقت ہوتا ہے جب کچھ ٹھوس مرکبات کمپریسڈ یا خراب ہوتے ہیں۔ الیکٹرک لائٹر اس اصول پر کام کرتا ہے۔

برقی مقناطیسی فطرت

صنعتی طور پر بجلی پیدا کرنے کا سب سے عام طریقہ ڈی سی یا اے سی جنریٹر سے ہے۔ ڈی سی مشین میں، ایک فریم کی شکل کا آرمچر مقناطیسی میدان میں گھومتا ہے، اپنی قوت کی لکیروں کو عبور کرتا ہے۔ اس صورت میں، ایک EMF پیدا ہوتا ہے، جو روٹر کی گردش کی رفتار اور مقناطیسی بہاؤ پر منحصر ہوتا ہے۔ عملی طور پر، ایک لنگر کو بڑی تعداد میں موڑ سے استعمال کیا جاتا ہے، جس سے سیریز سے منسلک فریموں کی کثرتیت بنتی ہے۔ ان میں پیدا ہونے والے EMF میں اضافہ ہوتا ہے۔

پر متبادل ایک ہی اصول لاگو ہوتا ہے، لیکن ایک مقناطیس (برقی یا مستقل) مقررہ فریم کے اندر گھومتا ہے۔ اسٹیٹر میں اسی عمل کے نتیجے میں، ای ایم ایف، جس کی ایک سینوسائڈل شکل ہے۔ صنعتی پیمانے پر، AC جنریشن تقریباً ہمیشہ استعمال ہوتی ہے - اسے نقل و حمل اور عملی استعمال کے لیے تبدیل کرنا آسان ہے۔

جنریٹر کی ایک دلچسپ خاصیت ریورسبلٹی ہے۔یہ اس حقیقت پر مشتمل ہے کہ اگر کسی بیرونی ذریعہ سے جنریٹر کے ٹرمینلز پر وولٹیج لگائی جائے تو اس کا روٹر گھومنا شروع کر دے گا۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ کنکشن اسکیم پر منحصر ہے، الیکٹرک مشین یا تو جنریٹر ہو سکتی ہے یا برقی موٹر۔

یہ برقی کرنٹ جیسے رجحان کے صرف بنیادی تصورات ہیں۔ درحقیقت، الیکٹرانوں کی ہدایت شدہ حرکت کے دوران ہونے والے عمل بہت زیادہ پیچیدہ ہوتے ہیں۔ ان کو سمجھنے کے لیے برقی حرکیات کا گہرا مطالعہ درکار ہے۔

ملتے جلتے مضامین: