اوہم کا قانون ( اوہمز لاء )


(امیر سیف اللہ سیف)
Written by: Amir Saifullah Saif

اوہم کا قانون استعمال کرتے ہوئے وولٹیج اور کرنٹ کی پیمائش

کرنٹ ، وولٹیج اور رزسٹینس میں ایک سادہ سا باہمی تعلق موجود ہے۔ اس تعلق کو جارج سائمن اوہم Georg Simon Ohm-1789-1854 نام کے ایک سائنس دان نے دریافت کیا تھا اسی لئے اسے اوہم کا قانون یا Ohm’s Law کہتے ہیں۔ اوہم نے اس تعلق کو ایک کلیئے میں واضح کیا ہے جسے ذیل میں بیان کیا گیا ہے۔


اسے ہم اوہم لاءکی حالت ایک کہیں گے۔ اوہم لا کی دوسری حالتیں بھی استعمال کی جاتی ہیں جن کو کرنٹ اور رزسٹینس معلوم کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔



( DV سے مراد وولٹیج ڈفرینس ہے اسے V یا E سے بھی ظاہر کیا جاتا ہے)


ان کلیہ جات کی مختلف مقداروں کی وضاحت اس طرح ہے۔


وولٹیج میں فرق : سرکٹ کے دو مقامات کے درمیان وولٹیج میں فرق
کرنٹ : سرکٹ کے دو مقامات کے درمیان گزرنے والی کرنٹ
رزسٹینس : سرکٹ کے دو مقامات کے درمیان رزسٹینس

ان کلیہ جات کو ہر اس موقع پر استعمال کیا جا سکتا ہے جہاں کسی بھی سرکٹ کے دو مقامات کے درمیان کوئی رزسٹر لگا ہوا ہو۔ ان مقداروں کے مابین موجود یہ سادہ سا باہمی تعلق ہمیں کئی مفید مقداریں معلوم کرنے کی سہولت مہیا کرتا ہے۔مذکورہ بالا تین مقداروں (کرنٹ، رزسٹینس اور وولٹیج میں فرق) میں سے کوئی سی دو مقداریں معلوم ہوں تو ہم تیسری مقدار آسانی سے معلوم کر سکتے ہیں۔ اوہم لاءکی جو حالت سب سے زیادہ استعمال ہوتی ہے وہ ”کرنٹ کی مقدار “ معلوم کرنے کے لئے ہے۔وولٹیج کو ناپنا آسان ہے اور رزسٹر کے کلر کوڈز کی مدد سے اس کی رزسٹینس دیکھی جا سکتی ہے (کلر کوڈ دیکھیں)۔ جب یہ دو قدریں معلوم ہو جاتی ہیں تو اوہم لاءکی دوسری حالت ( یعنیI = DV / R )کی مدد سے کرنٹ کی مقدار معلوم کی جا سکتی ہے۔ مثال کے طور پر شکل نمبر 1 میں دکھایا گیا مسئلہ پیش ہے۔ اس شکل میں ایک رزسٹر دکھایا گیا ہے جس کے ایک سرے پر 0V وولٹ (گراؤنڈ) ہیں اور دوسرے سرے پر 5V وولٹ ہیں (ملٹی میٹر کی سیاہ تار دائیں طرف اور سرخ تار بائیں طرف رکھ کر پیمائش کریں)۔



مقام A اور مقام B کے مابین وولٹیج میں فرق (5-0=5) وولٹ ہے یعنی DV=5۔ ان دونوں مقامات کے درمیان رزسٹر ہے جس کی قدر 500 اوہم ہے۔ ہم جانتے ہیں کہ کرنٹ کا بہاؤ زیادہ وولٹیج والے مقام سے کم وولٹیج والے مقام کی طرف ہوتا ہے چنانچہ ہم زیادہ وولٹیج والے مقام سے کم وولٹیج والے مقام کے درمیان تیر کا نشان بنا دیتے ہیں۔شکل نمبر 2 دیکھیں۔


اب ہم اوہم لاءکی دوسری حالت کو استعمال کرتے ہوئے رزسٹر میں سے گزرنے والی کرنٹ معلوم کر سکتے ہیں۔


I = DV / R
DV / R = 5 / 500
5 / 500 = 0.01 Amps (ایمپئر)
0.01 Amps = 10 milliAmps (ملی ایمپئر)

10 ملی ایمپئر کو اختصار سے 10mA لکھا جاتا ہے۔ چنانچہ کرنٹ کی مقدار 10mA ہوگی۔ اب ہم اپنا جواب جانچنے کے لئے اوہم لاءکی پہلی اور تیسری حالت استعمال کرتے ہیں۔فارمولے میں استعمال کے لئے ہم کرنٹ کی قدر کو ایمپئر میں استعمال کریں گے۔چنانچہ اب ہمارے پاس کرنٹ I کی قدر 0.01ایمپئر اور رزسٹینس 500 اوہم ہے۔


کرنٹ = وولٹیج میں فرق x رزسٹینس
DV = I * R یعنی
I * R = 0.01 * 500
0.01 * 500 = 5 Volts (وولٹ)

ہمیں وولٹیج کی وہی مقدار حاصل ہوئی جو ہم استعمال کر رہے تھے یعنی 5 وولٹ۔ چنانچہ معلوم کردہ کرنٹ کی قدر درست ثابت ہوتی ہے۔اب ہم اوہم لاءکی تیسری حالت کی مدد سے رزسٹینس کی قدر معلوم کرتے ہیں۔ ہم جو قدریں استعمال کریں گے وہ I = 0.01 ایمپئر اور DV = 5وولٹ ہیں۔


کرنٹ = وولٹیج میں فرق x رزسٹینس
یعنی R = DV / I R
DV / I = 5 / 0.01
5 / 0.01 = 500 ohms.
R = 500 ohms چنانچہ

اب شکل نمبر 3 میں دیئے گئے مسئلے کی طرف آتے ہیں۔ ایک طرف وولٹیج 10 وولٹ ہیں جبکہ دوسری طرف وولٹیج 3 وولٹ ہیں۔ چنانچہ ان دونوں مقامات کے درمیان وولٹیج کا فرق( 10 - 3 = 7) 7 وولٹ ہے۔رزسٹینس کی قدر 400 اوہم ہے۔ اب ہمارے پاس دو مقداریں DV=7V اور R=400 Ohm موجود ہیں۔


اس طرح بائیں سے دائیں طرف بہنے والی کرنٹ کی مقدار مندرجہ ذیل کے مطابق ہوگی


I = DV / R
DV / R = 7 / 400
7 / 400 = 0.0175 Amps (ایمپئر)
0.0175 Amps(ایمپئر) = 17.5 milliAmps (ملی ایمپئر)
17.5 milliAmps (ملی ایمپئر) = 17.5 mA (ملی ایمپئر)

اس کا مطلب یہ ہوا کہ بائیں سے دائیں طرف بہنے والی کرنٹ کی مقدار 17.5 ملی ایمپئر ہے۔

اب فرض کریں کہ ہمارے پاس دو ایسے مقامات ہیں جن کے مابین وولٹیج کا فرق 5 وولٹ ہے ۔ مقام A پر وولٹیج 5 وولٹ اور مقام B پر وولٹیج 0 وولٹ (گراﺅنڈ) ہیں۔ واضح رہے کہ وولٹیج کا فرق خاص اہمیت کا حامل عنصر ہے۔اگر مقام A پر 7 وولٹ ہوں اور مقام B پر 2 وولٹ ہوں تب بھی وولٹیج کا فرق وہی5 (7 - 2 = 5) وولٹ ہی رہے گا۔اب فرض کریں ہمیں مقام A اور مقام B کے مابین گزرنے والی کرنٹ کی مقدار 0.02 ایمپئر یا 20 ملی ایمپئر درکار ہے یعنی ( I = 0.02 Amps = 20 mA)۔ایسی صورت میں ہمیں جس قدر کے رزسٹر کی ضرورت ہوگی وہ ہم آسانی سے معلوم کر سکتے ہیں۔ یہاں ہمیں اوہم لاء کی تیسری حالت سے مدد لینی ہوگی یعنی


R = DV/I
DV / I = 5 / 0.02
  = 250 ohms

اس کا مطلب یہ ہوا کہ اگر ہم مقام A اور مقام B کے درمیان 250 اوہم قدر کا رزسٹر جوڑ دیں تو ان مقامات کے مابین گزرنے والی کرنٹ کی مقدار 20 ملی ایمپئر یا 0.02 ایمپئر ہوگی۔ اس کو ثابت کرنے کے لئے آپ اوہم لاءکی دوسری حالت یعنی کر نٹ = وولٹیج میں فرق / رزسٹینس سے مدد لے سکتے ہیں۔