संधारित्र | यह काम कर रहा है | संधारित्र प्रकार | श्रृंखला और समानांतर में संधारित्र

विषय-सूची

> संधारित्र - परिभाषाएँ और अवलोकन

> ऑपरेशन का सिद्धांत

> एक डीसी सर्किट में संधारित्र

> एक एसी सर्किट में संधारित्र

> श्रृंखला में संधारित्र

> समानांतर में कैपेसिटर

> संधारित्र प्रकार

> आवेदन

> कैपेसिटर पर अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (एफएक्यू)

संधारित्र - परिभाषाएँ और अवलोकन

संधारित्र सबसे महत्वपूर्ण निष्क्रिय उपकरणों में से एक है जो विद्युत ऊर्जा को स्टोर करने में सक्षम है। यह एक दो-टर्मिनल डिवाइस है। समाई संधारित्र के प्रभाव के रूप में जाना जाता है।

संधारित्र के प्राचीन रूपों का नवाचार वर्ष 1704 के दशक में किया गया था। एक यूरोपीय प्रयोग के बाद पता चला कि इलेक्ट्रिक चार्ज पानी से भरे गिलास में आरक्षित किया जा सकता है। बाद में 1745 में, जर्मनी के इवाल्ड जॉर्ज ने पाया कि श्रृंखला से जुड़े उच्च-वोल्टेज इलेक्ट्रोस्टैटिक जनरेटर राशि को स्टोर कर सकते हैं। पहले कैपेसिटर को कंडेनसर या कंडेन्सर के रूप में जाना जाता था। एलेसेंड्रो वोल्टा ने 1782 में शब्द गढ़ा। 1926 में कैपेसिटर शब्द अस्तित्व में आया।

कैपेसिटर के बहुत सारे प्रकार हैं। कैपेसिटर में ढांकता हुआ सामग्री द्वारा अलग किए गए धातु की सपाट सतह के रूप में कम से कम दो कंडक्टर होते हैं। कंडक्टर एक इलेक्ट्रोलाइट, पन्नी, पतली फिल्म आदि हो सकता है, गैर-कंडक्टर ढांकता हुआ पदार्थ है, जिससे संधारित्र की चार्ज क्षमता बढ़ जाती है। संधारित्र के लिए हवा, प्लास्टिक फिल्म, कागज, अभ्रक, चीनी मिट्टी की चीज़ें जैसे ढांकता हुआ के रूप में उपयोग किया जाता है।

जब संधारित्र के टर्मिनलों पर बाहरी वोल्टेज लगाया जाता है, तो ढांकता हुआ पदार्थ भर में एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न होता है। इस प्रकार, एक प्लेट पर एक सकारात्मक चार्ज एकत्र किया जाता है, और एक नकारात्मक राशि दूसरे पैमाने पर एकत्र की जाती है। कैपेसिटर का उपयोग लगभग हर इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में किया जाता है। एक रोकनेवाला और एक संधारित्र के बीच का अंतर यह है कि एक अवरोधक ऊर्जा को नष्ट कर देता है, जबकि एक आदर्श संधारित्र नहीं करता है।

संधारित्र प्रकार
संधारित्र प्रकार, छवि स्रोत - एरिक श्रेडर सैन फ्रांसिस्को, सीए, संयुक्त राज्य अमेरिका से, कैपेसिटर (7189597135)सीसी द्वारा एसए 2.0

संचालन का सिद्धांत

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, एक संधारित्र में दो कंडक्टर होते हैं जो एक ढांकता हुआ माध्यम से अलग हो जाते हैं। एक संधारित्र कूलम्ब के नियम के सिद्धांत पर काम करता है। कूलम्ब का नियम कहता है कि -

इस प्रकार, एक कंडक्टर पर एक चार्ज दूसरे कंडक्टर के वाहक पर बल उत्पन्न करेगा, जो आगे ध्रुवीयता के आरोपों को आकर्षित करता है और एक ही प्रकार के आरोपों को तरंगित करता है। यह कैसे विपरीत ध्रुवीयता चार्ज दूसरे कंडक्टर की सतह पर प्रेरित है।

दोनों कंडक्टर समान मात्रा में शुल्क रखते हैं, और ढांकता हुआ सामग्री विद्युत क्षेत्र विकसित करता है।

समाई और क्षमता की इकाइयाँ:

एक मानक संधारित्र के समाई को कंडक्टर के वोल्टेज के लिए चार्ज के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है।

सी = क्यू / वी

C समाई है, Q प्रत्येक चालक की सतह पर आवेश है, और V दो संवाहकों के बीच का वोल्टेज है।

धार की SI इकाई द्वारा दिया जाता है - फैराड (F).

एक फैराड कैपेसिटेंस को कैपेसिटेंस की मात्रा के रूप में परिभाषित किया गया है यदि एक कंडक्टर का वोल्टेज एक वोल्ट वोल्टेज वाले प्रत्येक कंडक्टर पर लगाया जाए तो कैपेसिटर उत्पन्न हो सकता है।

व्यावहारिक उपकरणों में, Capacitance द्वारा दिया जाता है -

सी = डीक्यू / डीवी

* बाजार में उपलब्ध अधिकांश कैपेसिटर की धारिता माइक्रो-फ़ेड में होती है।

एक संधारित्र अलग-अलग समय पर अलग-अलग व्यवहार कर सकता है यदि इसे एक सक्रिय विद्युत सर्किट में रखा गया हो। इसके व्यवहार की विशेषता एक लंबी समय सीमा और एक छोटी समय सीमा हो सकती है।

एक संधारित्र के लंबे समय से तुल्यता एक खुले सर्किट कॉन्फ़िगरेशन (कोई वर्तमान पास नहीं) की तरह कार्य करता है।

कैपेसिटर के कम समय के बराबर शॉर्ट-सर्किट कॉन्फ़िगरेशन की तरह काम करते हैं।

वी (टी) = क्यू (टी) / सी = (१ / सी) * [Qt0t I (।) Dτ] + V (t)0)

डेरिवेटिव लेते हुए, हम प्राप्त करते हैं -

I (t) = dQ (t) / dt = C * [dV (t) / dt]

संधारित्र का प्रतीक

विभिन्न प्रकार के संधारित्र उपलब्ध हैं। उनका प्रतिनिधित्व करने के लिए विभिन्न प्रकार के प्रतीक भी हैं। उनमें से कुछ चित्र का उपयोग करके नीचे दर्शाए गए हैं। वे सर्किट का वर्णन करने के लिए बहुत उपयोगी हैं।

संधारित्र प्रकार: प्रतीक
संधारित्र का प्रतिनिधित्व करने के लिए विभिन्न प्रतीक

एक डीसी सर्किट में एक संधारित्र

आइए एक डीसी सर्किट पर चर्चा करें जहां एक संधारित्र और एक रोकनेवाला को एक निरंतर वोल्टेज स्रोत - V0 के साथ श्रृंखला में रखा जाता है।

चलो मान लेते हैं कि संधारित्र पहले से अपरिवर्तित था, और खोला स्विच समय t0 पर बंद है।

किरचॉफ के वोल्ट कानून से, हम लिख सकते हैं -

वीओ = वीR (टी) + वीC (टी)

VR (t) तुरंत 't,' और V के समय 'R' के पार वोल्टेज हैC (t) तत्काल t के समय सर्किट के संधारित्र के पार मापा गया वोल्टेज होता है।

Vo = i (t) * R + (1 / C) * [)t0 t मैं (τ) dτ]

दोनों तरफ से व्युत्पन्न, हम प्राप्त करते हैं -

आरसी * [डीआई (टी) / डीटी] + आई (टी) = 0

समय टी पर, टीस शून्य कहो। रोकनेवाला का वोल्टेज Vo है और कैपेसिटर का शून्य है।

उस समय, करंट होगा - Io = Vo / R. अब अंतर समीकरणों को हल करना -

मैं (टी) = (वीओ / आर) * ई (-t / -0)

वी (टी) = वीओ (1 - ई (-t / -0))

τ0 = आरसी।

यह परिपथ के "समय स्थिर" के रूप में संदर्भित होता है।

एक एसी सर्किट में संधारित्र

एक एसी सर्किट में, संधारित्र प्रतिबाधा पैदा करता है, जो प्रतिरोध और प्रतिक्रिया का वेक्टर योग है। कैपेसिटर की बाधाएं और प्रतिक्रिया निम्न अभिव्यक्तियों द्वारा दी गई है।

प्रतिक्रिया = X = - 1 / anceC = - 1/2 =fC

प्रतिबाधा = जेड = १ / jωC = - j / /C = -j / 2 /fC

यहाँ ω कोणीय आवृत्ति है; j काल्पनिक इकाई है।

प्रतिबाधा समाई पर निर्भर करती है। समाई और आवृत्ति में वृद्धि प्रतिबाधा और इसके विपरीत में कमी का कारण बनती है।

क्यू कारक:

क्यू फैक्टर या एक संधारित्र के गुणवत्ता कारक को इसके प्रतिरोध के लिए प्रतिक्रिया के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। क्ष कारक दक्षता का एक उपाय है। सूत्र के रूप में लिखा जा सकता है -

क्यू = एक्सc / आर = 1 / ωCR

ular कोणीय आवृत्ति है, C संधारित्र का धारिता है, Xc अभिक्रिया है, और R समतुल्य प्रतिरोध है।

श्रृंखला में संधारित्र

आरेख श्रृंखला कनेक्शन में कैपेसिटर का प्रतिनिधित्व करता है। यह दर्शाता है कि पृथक्करण दूरी को प्लेट क्षेत्र के बजाय जोड़ा जाता है। समाई की श्रृंखला इसके किसी भी घटक से कम संधारित्र के रूप में कार्य करती है।

संधारित्र | यह काम कर रहा है | संधारित्र प्रकार | श्रृंखला और समानांतर में संधारित्र
कैपेसिटर का श्रृंखला कनेक्शन

दिए गए कनेक्शन का समतुल्य समाई है, -

1 / सीeq = C 1 / सीi = 1 / सी1 + 1 / सी2 +… + 1 / सीn

समानांतर में कैपेसिटर

आरेख समानांतर कनेक्शन में कैपेसिटर का प्रतिनिधित्व करता है। हर कैपेसिटर पर समान मात्रा में वोल्टेज लगाया जाता है। यहां कैपेसिटर के समाई को जोड़ा जाता है। समाई का कनेक्शन योजक के रूप में कार्य करता है।

संधारित्र | यह काम कर रहा है | संधारित्र प्रकार | श्रृंखला और समानांतर में संधारित्र
कैपेसिटर के समानांतर कनेक्शन

समतुल्य समाई है -

Ceq = ∑ सीi = सी1 + ग2 +… + सीn

संधारित्र प्रकार

संधारित्र प्रकार की एक विशाल संख्या है, जो कई वर्गीकरण मापदंडों के आधार पर बाजार में उपलब्ध है। ढांकता हुआ सामग्री का प्रकार, उपकरण पैकेजिंग, और प्लेटों की संरचना संधारित्र प्रकारों को वर्गीकृत करने के लिए कुछ निर्धारण कारक हैं।

ढांकता हुआ सामग्री

लगभग हर संधारित्र प्रकार में एक ढांकता हुआ पदार्थ होता है। ढांकता हुआ पदार्थ दो कंडक्टरों के बीच रखा जाता है, चार्ज क्षमता को बढ़ाया जा सकता है। ढांकता हुआ पदार्थ के रूप में उच्च पारगम्यता सामग्री या उच्च टूटने वाले वोल्टेज का होना सबसे अच्छा है।

विभिन्न ढांकता हुआ सामग्री उपलब्ध हैं जैसे - कागज, प्लास्टिक, अभ्रक, चीनी मिट्टी, कांच, वायु, आदि।

ढांकता हुआ सामग्री के आधार पर, कुछ संधारित्र प्रकार हैं -

अन्य प्रकार भी हैं, कुछ संधारित्र प्रकार हैं -

  • वोल्टेज पर निर्भर कैपेसिटर
  • आवृत्ति-निर्भर कैपेसिटर
  • समानांतर प्लेट संधारित्र
  • डिकूपिंग कैपेसिटर

कैपेसिटर के अनुप्रयोग

कैपेसिटर एक आवश्यक उपकरण है जो लगभग हर इलेक्ट्रिकल सर्किट के लिए आवश्यक है। विभिन्न क्षेत्रों में इसके कई अनुप्रयोग हैं। कुछ सबसे महत्वपूर्ण हैं - 

ऊर्जा भंडारण

एक संधारित्र में चार्जिंग और डिस्चार्जिंग की संपत्ति होती है। चार्जिंग स्रोत से डिस्कनेक्ट होने पर यह ऊर्जा स्टोर कर सकता है। इस संपत्ति का उपयोग करते हुए, कैपेसिटर का उपयोग बैटरी या रिचार्जेबल बैटरी के रूप में किया जा सकता है।

सुपर-कैपेसिटर ठेठ बैटरी की तुलना में तेजी से चार्ज स्वीकार कर सकते हैं और वितरित कर सकते हैं और मानक रिचार्जेबल बैटरी की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण संख्या में चार्जिंग और डिस्चार्जिंग चक्र को सहन कर सकते हैं। लेकिन यह अधिक व्यापक है।

ढांकता हुआ परत में संग्रहित आवेश की मात्रा संधारित्र की प्लेट में भंडारित आवेश के बराबर या उससे अधिक होती है।

स्पंदित शक्ति

कैपेसिटर का उपयोग स्पंदित बिजली अनुप्रयोगों में किया जाता है। मुख्य रूप से बड़े, मुख्य रूप से निर्मित, उच्च वोल्टेज और कम प्रेरण कैपेसिटर के समूहों का उपयोग यहां किया जाता है।

कैपेसिटर के बैंकों का उपयोग बिजली की आपूर्ति में आधे-लहर या पूर्ण-तरंग सुधारक में चिकनी आउटपुट का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। पंप सर्किट को चार्ज करने के लिए जलाशय कैपेसिटर का उपयोग किया जा सकता है।

औद्योगिक उपयोग

यह नियंत्रण सर्किट के लिए एक स्वच्छ बिजली की आपूर्ति सुनिश्चित करने के लिए प्राथमिक स्रोत से वर्तमान के उतार-चढ़ाव को दूर करने और छिपाने में मदद करता है। ऑडियो सर्किट कई कैपेसिटर का उपयोग भी करते हैं।

सिग्नल कपलिंग और डिकॉउलिंग

कैपेसिटर एसी सिग्नल को पास करते हैं लेकिन डीसी सिग्नल को ब्लॉक करते हैं। इसीलिए AC सर्किट को अलग करने में कैपेसिटर का उपयोग किया जाता है। इस प्रक्रिया को एसी युग्मन या 'कैपेसिटिव कपलिंग' के रूप में पहचाना जाता है।

एक decoupling संधारित्र दूसरे से सर्किटरी के एक क्षेत्र की सुरक्षा करता है। इनका उपयोग बिजली आपूर्ति के मैदान में किया जाता है। इन्हें बायपास कैपेसिटर के रूप में भी जाना जाता है। डेकोप्लिंग कैपेसिटर में ट्रांजिस्टर के पूर्वाग्रह में अनुप्रयोग हैं।

याद

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सुदीप्त राय के बारे में

संधारित्र | यह काम कर रहा है | संधारित्र प्रकार | श्रृंखला और समानांतर में संधारित्रमैं एक इलेक्ट्रॉनिक्स उत्साही हूं और वर्तमान में इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार के क्षेत्र में समर्पित हूं।
एआई और मशीन लर्निंग जैसी आधुनिक तकनीकों की खोज में मेरी गहरी दिलचस्पी है।
मेरा लेखन सभी शिक्षार्थियों को सटीक और अद्यतन डेटा प्रदान करने के लिए समर्पित है।
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1 पर विचार "संधारित्र | यह काम कर रहा है | संधारित्र प्रकार | श्रृंखला और समानांतर में संधारित्र "

  1. तमोनाश चक्रवर्ती

    वाह! यह कितना सुंदर लेख है! इसमें न केवल सही जानकारी है, बल्कि इसे खूबसूरती से लिखा गया है। यह साहित्यिक कलाओं का एक अच्छा उदाहरण है।

    मैं लेखक को व्यक्तिगत रूप से नहीं जानता लेकिन मुझे आशा है कि उसे अपने जीवन में अधिक सफलता मिलेगी। अब से मैं उनकी टेक राइट-अप पढ़ने के लिए इस साइट पर जाऊँगा।

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