संधारित्र की समाई क्या निर्धारित करती है?
संधारित्र को विद्युत ऊर्जा के अस्थायी भंडारण के लिए संभावित ऊर्जा के रूप में अंतरिक्ष में सकारात्मक और नकारात्मक विद्युत आवेशों में विभाजित किया जाता है, अर्थात उनके बीच के स्थान में विद्युत क्षेत्र के रूप में। तदनुसार, एक विद्युत संधारित्र में तीन मुख्य घटक शामिल होते हैं: दो संवाहक प्लेटें, जिन पर आवेश संधारित्र में अलग-अलग आवेश स्थित होते हैं, और प्लेटों के बीच स्थित एक ढांकता हुआ परत।
कैपेसिटर प्लेट, इस विद्युत उत्पाद के प्रकार के आधार पर, अलग-अलग तरीकों से बनाई जा सकती हैं, साधारण एल्यूमीनियम प्लेटों से लेकर एक पेपर इंटरलेयर के साथ रोल पर लिपटी हुई, रासायनिक रूप से ऑक्सीकृत प्लेटें या धातुकृत ढांकता हुआ परत तक। किसी भी मामले में, ढांकता हुआ परत और एक प्लेट होती है जिसके बीच यह कसकर तय होता है - यह मूल रूप से एक संधारित्र है।
ढांकता हुआ कागज, अभ्रक, पॉलीप्रोपाइलीन, टैंटलम, या आवश्यक ढांकता हुआ स्थिरांक और विद्युत शक्ति के साथ अन्य उपयुक्त विद्युत इन्सुलेट सामग्री हो सकती है।
जैसा कि आप जानते हैं, अंतरिक्ष में अलग किए गए विद्युत आवेशों की ऊर्जा चार्ज किए गए निकायों यू के बीच संभावित अंतर द्वारा विस्थापित चार्ज क्यू की मात्रा (एक शरीर से दूसरे में) के उत्पाद के बराबर होती है।
तो, संधारित्र प्लेटों पर अलग-अलग आवेशों की ऊर्जा न केवल अलग-अलग आवेशों की संख्या पर निर्भर करती है, बल्कि इसकी प्लेटों और ढांकता हुआ के मापदंडों पर भी निर्भर करती है, क्योंकि ढांकता हुआ, ध्रुवीकृत होने पर, विद्युत क्षेत्र के रूप में ऊर्जा संग्रहीत करता है, जिसकी ताकत संधारित्र की प्लेटों पर स्थित अलग-अलग आवेशों के बीच संभावित अंतर U को निर्धारित करती है।
क्योंकि अंतरिक्ष में अलग हुए आवेशों के बीच का विभवान्तर विद्युत क्षेत्र की प्रबलता और उनके बीच की दूरी पर निर्भर करता है। वास्तव में - संधारित्र की बात आने पर आवेशित प्लेटों के बीच ढांकता हुआ की मोटाई पर।
इसी समय, प्लेटों ए के ओवरलैप का क्षेत्र जितना अधिक होता है और ढांकता हुआ का पूर्ण (और सापेक्ष) ढांकता हुआ स्थिरांक होता है - प्लेटों पर स्थित अलग-अलग आवेश एक दूसरे के प्रति आकर्षित होते हैं - उतना ही अधिक महत्वपूर्ण उनकी संभावित ऊर्जा - उस संधारित्र को चार्ज करने के लिए ईएमएफ स्रोत के लिए और अधिक काम की आवश्यकता होगी।
इलेक्ट्रॉनों को एक प्लेट से दूसरी प्लेट में स्थानांतरित करने की प्रक्रिया में आवेशों को अलग करके, EMF का स्रोत संधारित्र को चार्ज करने पर ठीक उसी मात्रा में कार्य करता है, जिसकी मात्रा समान होगी आवेशित संधारित्र की ऊर्जा.
इस विच्छेदन के साथ, आवेशित संधारित्र की ऊर्जा, प्लेट से प्लेट में स्थानांतरित आवेश की मात्रा के अलावा, (यह भिन्न हो सकती है) प्लेटों के अतिव्यापी क्षेत्र पर निर्भर करेगी, प्लेटों के बीच की दूरी d पर , और ढांकता हुआ ई के पूर्ण ढांकता हुआ स्थिरांक पर।
एक विशेष संधारित्र के निर्माण के ये निर्धारण पैरामीटर स्थिर हैं, उनके कुल अनुपात को संधारित्र सी का समाई कहा जा सकता है। तब हम विश्वास के साथ कह सकते हैं कि संधारित्र सी की धारिता प्लेटों के अतिव्यापी क्षेत्र पर निर्भर करती है। , उनके बीच की दूरी पर d और ढांकता हुआ स्थिरांक e।
यदि हम एक सपाट संधारित्र पर विचार करें तो इन मापदंडों पर समाई की निर्भरता को समझना बहुत आसान है।
इसकी प्लेटों के ओवरलैप का क्षेत्र जितना अधिक होगा, संधारित्र की क्षमता उतनी ही अधिक होगी, क्योंकि आवेश एक बड़े क्षेत्र में परस्पर क्रिया करते हैं।
प्लेटों के बीच की दूरी (वास्तव में, ढांकता हुआ परत की मोटाई) जितनी छोटी होगी, संधारित्र की क्षमता उतनी ही अधिक होगी, क्योंकि जैसे-जैसे वे पास आते हैं, आवेशों के परस्पर क्रिया का बल बढ़ता जाता है।
प्लेटों के बीच ढांकता हुआ का ढांकता हुआ स्थिरांक जितना अधिक होगा, संधारित्र की धारिता उतनी ही अधिक होगी, क्योंकि प्लेटों के बीच विद्युत क्षेत्र की ताकत जितनी अधिक होगी।
यह सभी देखें:विद्युत परिपथों में कैपेसिटर का उपयोग क्यों किया जाता है? औरकैपेसिटर और बैटरी - क्या अंतर है?