درجہ حرارت کی گنجائش مزاحمت: فارمولہ اور پیمائش کا طریقہ

الیکٹریکل یا الیکٹرانک انجینئرنگ میں ، جب کسی تار کے ذریعے موجودہ سپلائی کا بہاؤ ہوتا ہے تو پھر تار کی وجہ سے حرارت آجاتی ہے مزاحمت . کامل حالت میں ، مزاحمت لازمی طور پر ‘0’ ہونی چاہئے لیکن ایسا نہیں ہوتا ہے۔ جب تار گرمی سے دوچار ہوجاتا ہے ، تب تار مزاحمت درجہ حرارت کے مطابق بدل جاتی ہے۔ اگرچہ یہ ترجیح دی جاتی ہے کہ مزاحمت مستحکم رہنی چاہئے اور اس کے لئے آزاد ہونا ضروری ہے درجہ حرارت . لہذا ، درجہ حرارت کے اندر ہر ڈگری تبدیلی کے لئے مزاحمت کی تبدیلی کو مزاحمت کا درجہ حرارت گتانک (ٹی سی آر) کہا جاتا ہے۔ عام طور پر ، یہ علامت الفا (α) کے ساتھ اشارہ کیا جاتا ہے۔ خالص دھات کا ٹی سی آر مثبت ہے کیونکہ جب درجہ حرارت بڑھتا ہے تو مزاحمت میں اضافہ ہوتا ہے۔ لہذا ، جہاں بھی مزاحمت مرکب کو تبدیل نہیں کرتا ہے ، انتہائی درست مزاحمت کرنے کے لئے ضروری ہے۔

درجہ حرارت کی گنجائش مزاحمت (TCR) کیا ہے؟

ہم جانتے ہیں کہ بہت سارے مواد ہیں اور ان میں کچھ مزاحمت ہے۔ درجہ حرارت کی تغیر پر مبنی مادی تبدیلیوں کی مزاحمت۔ درجہ حرارت میں ترمیم اور مزاحمت میں ترمیم کے مابین مرکزی تعلق ٹی سی آر (مزاحمت کا درجہ حرارت گتانک) نامی پیرامیٹر دے سکتا ہے۔ اس کی علامت α (الفا) سے ہوتی ہے۔

قابل حصول مادے کی بنیاد پر ، ٹی سی آر کو دو اقسام میں الگ کردیا گیا ہے جیسے مثبت درجہ حرارت کی گتانک مزاحمت (پی ٹی سی آر) اور مزاحمت کا منفی درجہ حرارت گتانک (این ٹی سی آر)۔

درجہ حرارت-گتانک-مزاحمت

پی ٹی سی آر میں ، جب درجہ حرارت میں اضافہ کیا جائے گا ، تب مادی مزاحمت میں اضافہ کیا جائے گا۔ مثال کے طور پر ، موصل میں جب درجہ حرارت بڑھتا ہے تو پھر مزاحمت بھی بڑھ جاتی ہے۔ مستشار اور مانگانین جیسے ملاوٹ کے ل temperature ، درجہ حرارت کی ایک خاص حد سے کہیں زیادہ مزاحمت کم ہے۔ کے لئے سیمی کنڈکٹرز جیسے انسولیٹر (ربڑ ، لکڑی)، سلیکن اور جرمینیم اور الیکٹرولائٹس۔ مزاحمت کم ہوتی ہے تو درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے اس طرح ان کا منفی TCR ہوتا ہے۔

دھاتی موصل میں ، جب درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے تو پھر مزاحمت میں اضافہ ہوتا ہے جس کی وجہ درج ذیل عوامل ہوتے ہیں۔

• سیدھے سیدھے ابتدائی مزاحمت پر
• درجہ حرارت میں اضافہ
• مادی کی زندگی پر مبنی۔

درجہ حرارت کی گنجائش کے لئے مزاحمت کا فارمولا

موصل مزاحمت کا اندازہ درجہ حرارت کے اعداد و شمار سے کسی مخصوص درجہ حرارت پر لگایا جاسکتا ہے ، یہ ٹی سی آر ہے ، عام درجہ حرارت پر درجہ حرارت اور درجہ حرارت پر کارروائی سے اس کی مزاحمت ہوتی ہے۔ عام اصطلاح میں ، مزاحمت فارمولہ کا درجہ حرارت گتانک کے طور پر اظہار کیا جا سکتا ہے

R = R_ریفری(1 + α (ٹی - ٹریف))

کہاں

‘R’ درجہ حرارت پر مزاحمت ہے

‘آر_ریفری’’ ٹرف ‘‘ درجہ حرارت پر مزاحمت ہے

‘α’ مادے کا ٹی سی آر ہے

T سیلسیس میں مواد کا درجہ حرارت ‘ٹی’ ہے

‘ٹریف’ حوالہ درجہ حرارت ہے جس کے لئے درجہ حرارت کا گتانک بیان کیا جاتا ہے۔

مزاحمتی درجہ حرارت کے گتانک کا ایس آئی یونٹ فی ڈگری سیلسیس یا (/ ° C)

مزاحمت کے درجہ حرارت کے گتانک کی اکائی ° سیلسیس ہے

عام طور پر ، TCR (مزاحمت کا درجہ حرارت گتانک) 20 ° C درجہ حرارت کے مطابق ہوتا ہے۔ تو عام طور پر اس درجہ حرارت کو کمرے کے عام درجہ حرارت کی طرح لیا جاتا ہے۔ اس طرح مزاحمت اخذ کرنے کا درجہ حرارت گتانک عام طور پر اسے تفصیل میں لے جاتا ہے:

R = R20 (1 + α20 (T − 20))

کہاں

‘R20’ 20 ° C پر مزاحمت ہے

‘α20’ 20 ° C پر TCR ہے

کا ٹی سی آر مزاحم درجہ حرارت کی ایک مقررہ حد سے زیادہ مستحکم ، منفی ہے۔ صحیح ریزسٹر کا انتخاب درجہ حرارت کے معاوضے کی ضرورت کو روک سکتا ہے۔ کچھ ایپلی کیشنز میں درجہ حرارت کی پیمائش کے لئے ایک بڑے TCR کی ضرورت ہوتی ہے۔ ان ایپلی کیشنز کا ارادہ کرنے والے مزاحم کار کے نام سے جانا جاتا ہے تھرمسٹرس ، جس میں پی ٹی سی (مزاحمت کا مثبت درجہ حرارت گتانک) یا این ٹی سی (مزاحمت کا منفی درجہ حرارت گتانک) ہوتا ہے۔

مزاحمت کا مثبت درجہ حرارت کی گتانک

ایک پی ٹی سی کچھ مادوں سے مراد ہے جو تجربہ کرتے ہیں ایک بار جب ان کے درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے تو بجلی کی مزاحمت بھی بڑھ جاتی ہے۔ وہ مواد جس میں اعلی گتانک ہوتا ہے پھر وہ درجہ حرارت میں تیزی سے اضافہ ہوتا ہے۔ ایک پی ٹی سی میٹریل کسی دیئے گئے I / p وولٹیج کے ل used استعمال کیے جانے والے انتہائی درجہ حرارت کو حاصل کرنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے کیونکہ کسی خاص مقام پر جب درجہ حرارت بڑھتا ہے تو بجلی کے خلاف مزاحمت میں اضافہ کیا جاتا ہے۔ مزاحمتی ماد temperatureہ کا مثبت درجہ حرارت قابلیت خود محدود ہے قدرتی طور پر این ٹی سی مواد یا لکیری مزاحمت حرارتی نظام کی طرح نہیں۔ پی ٹی سی ربڑ جیسے کچھ مواد میں بھی تیزی سے بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کی گنجائش ہے

مزاحمت کا منفی درجہ حرارت کی گتانک

این ٹی سی نے کچھ مادوں سے مراد ہے جو تجربہ کرتے ہیں ایک بار جب ان کے درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے تو بجلی کی مزاحمت کم ہوجاتی ہے۔ وہ مواد جس میں کم گتانک ہوتا ہے پھر وہ درجہ حرارت میں تیزی سے کمی کو ظاہر کرتے ہیں۔ این ٹی سی کے ماد .ے بنیادی طور پر موجودہ حدود سازی ، تھرمسٹسٹرس اور بنانے کے لئے استعمال ہوتے ہیں درجہ حرارت سینسر .

TCR کی پیمائش کا طریقہ

درجہ حرارت کی مناسب حد سے زیادہ مزاحمتی اقدار کا حساب لگانے کے ذریعے مزاحم کے ٹی سی آر کا فیصلہ کیا جاسکتا ہے۔ جب مزاحمت کی قدر کی معمول کی ڈھال اس وقفہ سے اوپر ہو تو ٹی سی آر کی پیمائش کی جاسکتی ہے۔ خطوطی تعلقات کے ل this ، یہ عین مطابق ہے کیونکہ مزاحمت کا درجہ حرارت گتانک ہر درجہ حرارت پر مستحکم ہے۔ لیکن ، بہت سے ایسے مادے موجود ہیں جن کا استعداد نان لکیری کی طرح ہے۔ مثال کے طور پر ، ایک نکوموم مزاحم کاروں کے لئے استعمال کیا جانے والا ایک مشہور مصر ہے ، اور ٹی سی آر اور درجہ حرارت کے مابین مرکزی تعلق لکیری نہیں ہے۔

چونکہ اس طرح ٹی سی آر کو عام ڈھال کی طرح ماپا جاتا ہے ، لہذا ٹی سی آر اور درجہ حرارت کے وقفہ کی نشاندہی کرنا بہت اہم ہے۔ درجہ حرارت کی حدود -55 ° C سے 25 ° C اور 25 ° C سے 125 ° C تک حد کے لئے ایک معیاری طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے TCR کا حساب لگایا جاسکتا ہے۔ کیونکہ زیادہ سے زیادہ حساب شدہ قیمت کی نشاندہی TCR کے طور پر کی جاتی ہے۔ یہ تکنیک اکثر مطالبہ کرتی ہے کہ کم رعایتی ایپلی کیشنز کے ل intended ایک رزسٹر کی نشاندہی کی جا.۔

درجہ حرارت کی گنجائش کچھ مواد کے ل for مزاحمت کا

20 ° C درجہ حرارت پر کچھ مواد کا TCR نیچے درج ہے۔

• چاندی (Ag) مواد کے لئے ، TCR 0.0038 ° C ہے
• کاپر (کیو) مواد کے ل For ، TCR 0.00386 ° C ہے
• سونے (ایو) مواد کے ل T ، TCR 0.0034 ° C ہے
• ایلومینیم (آل) مادے کے ل T ، TCR 0.00429 ° C ہے
• ٹنگسٹن (ڈبلیو) مواد کے لئے ، ٹی سی آر 0.0045 ° C ہے
• آئرن (فی) مواد کے لئے ، TCR 0.00651 ° C ہے
• پلاٹینم (Pt) مواد کے لئے ، TCR 0.003927 ° C ہے
• منگینن (کیو = 84٪ + ایم این = 12٪ + نی = 4٪) مواد کے لئے ، ٹی سی آر 0.000002 ° C ہے
• مرکری (Hg) مواد کے لئے ، TCR 0.0009 ° C ہے
• نکوموم (نی = 60٪ + سی آر = 15٪ + فی = 25٪) مواد کے لئے ، ٹی سی آر 0.0004 ° C ہے
• قسطنطین (Cu = 55٪ + Ni = 45٪) مواد کے لئے ، TCR 0.00003 ° C ہے
• کاربن (C) مادے کے لئے ، TCR ہے - 0.0005. C
• جرمینیم (Ge) مواد کے لئے ، TCR ہے - 0.05. C
• سلیکن (سی) مواد کے لئے ، TCR ہے - 0.07 ° C
• پیتل (Cu = 50 - 65٪ + Zn = 50 - 35٪) مواد کے لئے ، TCR 0.0015 ° C ہے
• نکل (نی) مواد کے لئے ، ٹی سی آر 0.00641 ° C ہے
• ٹن (ایس این) مواد کے لئے ، TCR 0.0042 ° C ہے
• زنک (Zn) مواد کے لئے ، TCR 0.0037 CR C ہے
• مینگنیج (Mn) مواد کے لئے ، TCR 0.00001 ° C ہے
• ٹینٹلم (ٹا) مواد کے لئے ، TCR 0.0033 ° C ہے

ٹی سی آر کا تجربہ

مزاحمت کے تجربات کا درجہ حرارت کی گتانک t کی وضاحت کی گئی ہے۔

مقصد

اس تجربے کا بنیادی مقصد کسی کنڈلی کا ٹی سی آر دریافت کرنا ہے۔

اپریٹس

اس تجربے کے آلے میں بنیادی طور پر آپس میں منسلک تاروں ، کیری فوسٹر برج ، مزاحمت خانہ ، سیسہ جمع کرنے والا ، ایک طرفہ کلید ، نامعلوم کم ریزسٹر ، جاکی ، گالوانومیٹر وغیرہ شامل ہیں۔

تفصیل

کیری فوسٹر برج بنیادی طور پر ایک میٹر پل کی طرح ہی ہے کیونکہ اس پل کو پی ، کیو ، آر اینڈ ایکس جیسے 4 ریزسٹینسس سے ڈیزائن کیا جاسکتا ہے اور یہ ایک دوسرے سے جڑے ہوئے ہیں۔

Whetstone-Bridge

مندرجہ بالا میں Whetstone's Bridge ، گالوانومیٹر (G) ، ایک سیسہ جمع کرنے والا (E) اور گالوانومیٹر اور جمع کرنے والے کی چابیاں بالترتیب K1 & K ہیں۔

اگر مزاحمت کی اقدار کو تبدیل کردیا جاتا ہے تو پھر ’G‘ کے ذریعہ کوئی بہاؤ موجود نہیں ہوتا ہے اور نامعلوم مزاحمت کا تعی .ن پی ، کیو ، آر اینڈ ایکس جیسے تین معلوم مزاحمت سے کیا جاسکتا ہے۔ نامعلوم مزاحمت کا تعین کرنے کے لئے مندرجہ ذیل تعلقات استمعال کیے جاتے ہیں۔

پی / کیو = آر / ایکس

کیری فوسٹر برج کو تقریبا دو مساوی مزاحمت کے مابین تفاوت کا حساب کتاب کرنے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے اور ایک قیمت کو جانتے ہوئے ، دوسری قیمت کا حساب لگایا جاسکتا ہے۔ اس طرح کے پل میں ، آخری ریزنسینسز گنتی میں ہٹائے جاتے ہیں۔ یہ ایک فائدہ ہے اور اس طرح یہ معلوم مزاحمت کا حساب کتاب کرنے میں آسانی سے استعمال کرسکتا ہے۔

کیری فوسٹر پل

پی اینڈ کیو جیسی مساوی مزاحمت اندرونی خلیج 2 اور 3 میں جڑی ہوئی ہے ، عام مزاحمت ‘آر’ گیپ 1 کے اندر جڑ سکتی ہے اور ’ایکس‘ (نامعلوم مزاحمت) خلاء4 کے اندر جڑا ہوا ہے۔ ED توازن کی لمبائی ہے جس کا حساب کتاب 'E' آخر سے کیا جاسکتا ہے۔ Whetstone Bridge کے اصول کے مطابق

P / Q = R + a + l1ρ / X + b + (100- l1) ρ

مذکورہ مساوات میں ، E & F اختتام پر ایک & B آخری ترمیم ہیں اور پل تار میں ہر یونٹ کی لمبائی کے لئے مزاحمت ہے۔ اگر یہ جانچ X & R کو تبدیل کرکے مستقل رہتی ہے تو ، توازن کی لمبائی ‘l2’ آخر E سے حساب کی جاتی ہے۔

P / Q = X + a + 12 ρ / R + b + (100-12) ρ

مندرجہ بالا دو مساوات سے ،

X = R + ρ (11 -12)

ایک بار مذکورہ بالا جانچ 'R' کی بجائے عام مزاحمت ‘r’ کے ذریعہ اور X کی بجائے ، ‘0’ مزاحمت کی تانبے کی ایک مضبوط پٹی کے ذریعے کیا جائے تو ایل 1 اور l2 کے توازن کی لمبائی ہوجائے۔

0 = r + ρ (11 ’-12’) یا ρ = r / 11 ’-12’

اگر tiloc اور t2oc جیسے درجہ حرارت پر کنڈلی کی مزاحمت ایکس 1 اور X2 ہو تو TCR ہے

Α = X2 - X1 / (X1t2 - X2t1)

اور یہ بھی کہ اگر کنڈلی کی مزاحمت 0 0 & 100oc جیسے درجہ حرارت پر X0 اور X100 ہو تو TCR ہے

Α = X100 - X0 / (X0 x 100)

اس طرح ، یہ سب درجہ حرارت کے گتانک کے بارے میں ہے مزاحمت . مندرجہ بالا معلومات سے آخر میں ، ہم یہ نتیجہ اخذ کرسکتے ہیں کہ درجہ حرارت میں تبدیلی کی ہر سطح کے ل electrical بجلی کے خلاف مزاحمت کے کسی بھی مادے میں ترمیم کرنے کا یہ حساب ہے۔ یہاں آپ کے لئے ایک سوال یہ ہے کہ مزاحمت کے درجہ حرارت کے گتانک کا یونٹ کیا ہے؟