زیادہ تر لوگوں کے لیے بجلی ایک عام اور اہم چیز ہے۔ اور کسی بھی واقف چیز کی طرح، یہ شاذ و نادر ہی قابل توجہ ہے۔ بہت کم لوگ سوچتے ہیں کہ یہ کہاں سے آتا ہے، یہ کیسے کام کرتا ہے، اس کے ساتھ کیا کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، ان کی تحقیق ہمارے دور سے بہت پہلے کی گئی تھی، اور اب تک، کچھ اسرار لا جواب ہیں۔
مواد
برقی رو سے کیا مراد ہے؟
بجلی برقی چارجز کے وجود سے وابستہ مظاہر کا ایک پیچیدہ ہے۔ اس لفظ کا اکثر مطلب برقی رو اور وہ تمام عمل ہوتا ہے جو اس کا سبب بنتے ہیں۔
الیکٹرک کرنٹ ان ذرات کی ہدایت کی حرکت ہے جو برقی میدان کے زیر اثر چارج لے جاتے ہیں۔
بجلی کس نے ایجاد کی - تاریخ
بجلی کے خاص مظاہر کا مطالعہ ہمارے دور سے بہت پہلے کیا گیا تھا۔لیکن ان کو ایک نظریہ میں جوڑنا جو آسمان پر بجلی کی چمک، اشیاء کی کشش، آگ لگانے کی صلاحیت اور جسم کے اعضاء کے بے حسی یا کسی شخص کی موت کی وضاحت کرتا ہے، ایک مشکل کام ثابت ہوا۔
قدیم زمانے سے، سائنسدانوں نے بجلی کے تین مظاہر کا مطالعہ کیا ہے:
- مچھلی جو بجلی پیدا کرتی ہے؛
- جامد بجلی;
- مقناطیسیت۔
قدیم مصر میں، شفا دینے والے نیل کیٹ فش کی عجیب و غریب صلاحیتوں کے بارے میں جانتے تھے اور اس سے سر درد اور دیگر بیماریوں کا علاج کرنے کی کوشش کرتے تھے۔ قدیم رومن ڈاکٹر اسی طرح کے مقاصد کے لیے برقی ریمپ کا استعمال کرتے تھے۔ قدیم یونانیوں نے ڈنک کی عجیب و غریب صلاحیتوں کا تفصیل سے مطالعہ کیا اور وہ جانتے تھے کہ کوئی مخلوق ترشول اور ماہی گیری کے جال کے ذریعے براہ راست رابطے کے بغیر کسی شخص کو دنگ کر سکتی ہے۔
کچھ عرصہ پہلے یہ معلوم ہوا تھا کہ اگر آپ اون کے ٹکڑے پر عنبر رگڑیں گے تو وہ اون اور چھوٹی چیزوں کو اپنی طرف متوجہ کرنا شروع کر دے گا۔ بعد میں، اسی طرح کی خصوصیات کے ساتھ ایک اور مواد دریافت کیا گیا تھا - ٹورملائن.
تقریباً 500 قبل مسیح ہندوستانی اور عرب سائنسدان لوہے کو اپنی طرف متوجہ کرنے کے قابل مادوں کے بارے میں جانتے تھے اور انہوں نے اس صلاحیت کو مختلف شعبوں میں فعال طور پر استعمال کیا۔ تقریباً 100 قبل مسیح چینی سائنسدانوں نے مقناطیسی کمپاس ایجاد کیا۔
1600 میں، ولیم گلبرٹ، الزبتھ اول اور جیمز اول کے درباری معالج نے دریافت کیا کہ پورا سیارہ ایک بہت بڑا کمپاس ہے اور "بجلی" کا تصور متعارف کرایا (یونانی "امبر" سے)۔ ان کی تحریروں میں، اون پر امبر رگڑنے کے تجربات اور شمال کی طرف اشارہ کرنے کے لیے کمپاس کی صلاحیت کو ایک نظریہ میں ملانا شروع ہوا۔ نیچے دی گئی تصویر میں، وہ الزبتھ اول کو مقناطیس دکھا رہا ہے۔
1633 میں انجینئر اوٹو وون گیرک نے ایک الیکٹرو سٹیٹک مشین ایجاد کی جو نہ صرف اشیاء کو اپنی طرف متوجہ کر سکتی ہے بلکہ اسے پیچھے ہٹا بھی سکتی ہے اور 1745 میں پیٹر وین مسچین بروک نے دنیا کا پہلا الیکٹرک چارج اسٹوریج ڈیوائس بنایا۔
1800 میں اطالوی الیسنڈرو وولٹا نے پہلی ایجاد کی۔ موجودہ ذریعہ - ایک برقی بیٹری جو پیدا کرتی ہے۔ ڈی سی.. وہ دور دور تک برقی رو بھی منتقل کرنے کے قابل تھا۔ اس لیے اس سال کو بہت سے لوگ بجلی کی ایجاد کا سال قرار دیتے ہیں۔
1831 میں، مائیک فیراڈے نے برقی مقناطیسی انڈکشن کے رجحان کو دریافت کیا اور برقی رو کی بنیاد پر مختلف آلات کی ایجاد کا راستہ کھولا۔
XIX-XX صدیوں کے موڑ پر، نیکولا ٹیسلا کی سرگرمیوں کی بدولت بڑی تعداد میں دریافتیں اور کامیابیاں ہوئیں۔ دوسری چیزوں کے علاوہ، اس نے ہائی فریکوئنسی جنریٹر ایجاد کیا اور ٹرانسفارمر، الیکٹرک موٹر، ریڈیو سگنلز کے لیے اینٹینا۔
وہ سائنس جو بجلی کا مطالعہ کرتی ہے۔
بجلی ایک فطری عمل ہے۔ یہ جزوی طور پر حیاتیات، کیمسٹری اور فزکس میں پڑھا جاتا ہے۔ سب سے مکمل الیکٹرک چارجز کو الیکٹروڈائینامکس کے فریم ورک کے اندر سمجھا جاتا ہے - طبیعیات کی شاخوں میں سے ایک۔
بجلی کے نظریات اور قوانین
کچھ قوانین ہیں جو بجلی کو کنٹرول کرتے ہیں، لیکن وہ اس رجحان کی مکمل وضاحت کرتے ہیں:
- توانائی کے تحفظ کا قانون ایک بنیادی قانون ہے جس کی برقی مظاہر بھی اطاعت کرتے ہیں۔
- اوہم کا قانون برقی رو کا بنیادی قانون ہے۔
- برقی مقناطیسی انڈکشن کا قانون - برقی مقناطیسی اور مقناطیسی شعبوں کے بارے میں؛
- ایمپیر کا قانون - کرنٹ کے ساتھ دو موصلوں کے تعامل کے بارے میں؛
- Joule-Lenz قانون - بجلی کے تھرمل اثر کے بارے میں؛
- کولمب کا قانون - الیکٹروسٹیٹکس کے بارے میں؛
- دائیں اور بائیں ہاتھ کے اصول - مقناطیسی فیلڈ لائنوں کی سمتوں کا تعین کرنا اور مقناطیسی میدان میں کنڈکٹر پر کام کرنے والی Ampère فورس؛
- لینز کا اصول - انڈکشن کرنٹ کی سمت کا تعین کرنا؛
- فیراڈے کے قوانین الیکٹرولیسس کے بارے میں ہیں۔
بجلی کے ساتھ پہلے تجربات
بجلی کے ساتھ پہلے تجربات بنیادی طور پر دل لگی تھے۔ ان کا جوہر ہلکی چیزوں میں تھا جو ایک ناقص سمجھی جانے والی قوت کے زیر اثر اپنی طرف متوجہ اور پیچھے ہٹی تھیں۔ ایک اور دل لگی تجربہ ہاتھ پکڑے ہوئے لوگوں کی زنجیر کے ذریعے بجلی کی ترسیل ہے۔ جین نولیٹ نے بجلی کے جسمانی اثر کا فعال طور پر مطالعہ کیا، جس نے 180 لوگوں کے ذریعے الیکٹرک چارج کرایا۔
برقی رو کس چیز سے بنا ہے؟
برقی کرنٹ چارج شدہ ذرات (الیکٹران، آئنوں) کی ہدایت یا ترتیب سے چلنے والی حرکت ہے۔ ایسے ذرات کو برقی چارج کا کیریئر کہا جاتا ہے۔ حرکت کے ظاہر ہونے کے لیے، مادہ میں مفت چارج شدہ ذرات کا ہونا ضروری ہے۔ چارج شدہ ذرات کی کسی مادے میں حرکت کرنے کی صلاحیت اس مادے کی چالکتا کا تعین کرتی ہے۔ چالکتا کے لحاظ سے، مادوں کو کنڈکٹرز، سیمی کنڈکٹرز، ڈائی الیکٹرکس اور انسولیٹروں میں ممتاز کیا جاتا ہے۔
دھاتوں میں، چارج الیکٹران کی طرف سے منتقل کیا جاتا ہے. ایک ہی وقت میں، مادہ خود کہیں بھی لیک نہیں کرتا ہے - دھاتی آئنوں کو ساخت کے نوڈس میں محفوظ طریقے سے طے کیا جاتا ہے اور صرف تھوڑا سا دوہرایا جاتا ہے.
مائعات میں، چارج آئنوں کے ذریعے لیا جاتا ہے: مثبت طور پر چارج شدہ کیشنز اور منفی چارج شدہ اینونز۔ ذرات مخالف چارج کے ساتھ الیکٹروڈ کی طرف دوڑتے ہیں، جہاں وہ غیر جانبدار ہو جاتے ہیں اور آباد ہو جاتے ہیں۔
پلازما مختلف صلاحیتوں والی قوتوں کے عمل کے تحت گیسوں میں بنتا ہے۔ چارج دونوں قطبوں کے مفت الیکٹرانوں اور آئنوں کے ذریعے ہوتا ہے۔
سیمی کنڈکٹرز میں، چارج الیکٹرانوں کے ذریعے منتقل ہوتا ہے، ایٹم سے ایٹم میں منتقل ہوتا ہے اور ایسے وقفوں کو پیچھے چھوڑتا ہے جنہیں مثبت طور پر چارج کیا جاتا ہے۔
بجلی کا کرنٹ کہاں سے آتا ہے؟
تاروں کے ذریعے جو بجلی گھروں تک پہنچتی ہے وہ مختلف پاور پلانٹس میں بجلی کے جنریٹر سے پیدا ہوتی ہے۔ ان پر جنریٹر مسلسل گھومنے والی ٹربائن سے جڑا ہوتا ہے۔
ڈیزائن میں جنریٹر ایک روٹر ہے - ایک کنڈلی جو مقناطیس کے کھمبوں کے درمیان واقع ہے۔ جب ٹربائن اس روٹر کو مقناطیسی میدان میں گھماتا ہے، طبیعیات کے قوانین کے مطابق، ایک برقی کرنٹ ظاہر ہوتا ہے یا اس کی حوصلہ افزائی ہوتی ہے۔ اس طرح جنریٹر کا مقصد گردش کی حرکی قوت کو بجلی میں تبدیل کرنا ہے۔
توانائی کے مختلف ذرائع کا استعمال کرتے ہوئے ٹربائن کو گھماؤ بنانے کے بہت سے طریقے ہیں۔ وہ تین اقسام میں تقسیم ہیں:
- قابل تجدید - ناقابل تلافی وسائل سے حاصل کردہ توانائی: پانی کی ندیاں، سورج کی روشنی، ہوا، جیوتھرمل ذرائع اور حیاتیاتی ایندھن؛
- غیر قابل تجدید - وسائل سے حاصل کردہ توانائی جو بہت آہستہ پیدا ہوتی ہے، استعمال کی شرح کے مطابق نہیں: کوئلہ، تیل، پیٹ، قدرتی گیس؛
- جوہری - جوہری خلیے کی تقسیم کے عمل سے حاصل ہونے والی توانائی۔
اکثر، بجلی مندرجہ ذیل کام کے ذریعے پیدا کی جاتی ہے:
- ہائیڈرو الیکٹرک پاور پلانٹس (HPP) - دریاؤں پر بنائے گئے اور پانی کے بہاؤ کی طاقت کا استعمال کریں؛
- تھرمل پاور پلانٹس (TPPs) - ایندھن کے دہن سے تھرمل توانائی پر کام کرتے ہیں۔
- نیوکلیئر پاور پلانٹس (NPPs) - جوہری ردعمل کے عمل سے حاصل ہونے والی تھرمل توانائی پر کام کرتے ہیں۔
تبدیل شدہ توانائی تاروں کے ذریعے ٹرانسفارمر سب سٹیشنز اور سوئچ گیئرز کو فراہم کی جاتی ہے اور تب ہی آخری صارف تک پہنچتی ہے۔
اب توانائی کی نام نہاد متبادل قسمیں فعال طور پر ترقی کر رہی ہیں۔ ان میں ونڈ ٹربائنز، سولر پینلز، جیوتھرمل ذرائع کا استعمال اور غیر معمولی مظاہر کے ذریعے بجلی حاصل کرنے کے دیگر طریقے شامل ہیں۔ متبادل توانائی پیداواریت اور روایتی ذرائع سے ادائیگی کے لحاظ سے بہت کمتر ہے، لیکن بعض حالات میں یہ پیسے بچانے اور مین پاور گرڈ پر بوجھ کو کم کرنے میں مدد کرتی ہے۔
وجود کے بارے میں ایک افسانہ بھی ہے۔ بی ٹی جی - بغیر ایندھن کے جنریٹر۔ انٹرنیٹ پر ان کے کام کا مظاہرہ کرنے والی ویڈیوز موجود ہیں اور ان کی فروخت کی پیشکش کی گئی ہے۔ لیکن اس معلومات کی وشوسنییتا کے بارے میں کافی تنازعہ ہے۔
فطرت میں بجلی کی اقسام
قدرتی طور پر پیدا ہونے والی بجلی کی سب سے آسان مثال بجلی ہے۔ بادلوں میں پانی کے ذرات مسلسل ایک دوسرے سے ٹکراتے رہتے ہیں، مثبت یا منفی چارج حاصل کرتے ہیں۔ ہلکے، مثبت چارج والے ذرات بادل کے اوپری حصے پر ختم ہوتے ہیں، جب کہ بھاری، منفی ذرات نیچے چلے جاتے ہیں۔ جب دو ملتے جلتے بادل کافی قریب فاصلے پر ہوتے ہیں، لیکن مختلف اونچائیوں پر ہوتے ہیں، تو ایک کے مثبت چارجز دوسرے کے منفی ذرات کی طرف متوجہ ہونے لگتے ہیں۔ اس وقت بجلی گرتی ہے۔ اس کے علاوہ، یہ رجحان بادلوں اور زمین کی سطح کے درمیان ہوتا ہے.
قدرت میں بجلی کا ایک اور مظہر مچھلی، شعاعوں اور اییل میں موجود خاص اعضاء ہیں۔ ان کی مدد سے، وہ اپنے آپ کو شکاریوں سے بچانے کے لیے برقی چارجز بنا سکتے ہیں یا اپنے شکار کو دنگ کر سکتے ہیں۔ ان کی ممکنہ حدیں بہت کمزور خارج ہونے والے مادہ سے لے کر، انسانوں کے لیے ناقابل تصور، مہلک تک ہیں۔کچھ مچھلیاں اپنے ارد گرد ایک کمزور برقی میدان بناتی ہیں، جو انہیں شکار کی تلاش اور کیچڑ والے پانی میں گھومنے پھرنے میں مدد دیتی ہے۔ کوئی بھی جسمانی چیز اسے کسی نہ کسی طرح مسخ کر دیتی ہے، جو اردگرد کی جگہ کو دوبارہ بنانے اور آنکھوں کے بغیر "دیکھنے" میں مدد دیتی ہے۔
جانداروں کے اعصابی نظام کے کام میں بھی بجلی ظاہر ہوتی ہے۔ ایک اعصابی تحریک معلومات کو ایک خلیے سے دوسرے خلیے میں منتقل کرتی ہے، جس سے آپ کو بیرونی اور اندرونی محرکات کا جواب دینے، سوچنے اور اپنی حرکات پر قابو پانے کی اجازت ملتی ہے۔
ملتے جلتے مضامین:
