संधारित्र क्या है? §52. कैपेसिटर, उनका उद्देश्य और डिज़ाइन। कैपेसिटर प्रौद्योगिकी में क्या भूमिका निभाते हैं?

जिसमें एक अल्टरनेटर एक साइनसॉइडल वोल्टेज उत्पन्न करता है। आइए देखें कि जब हम कुंजी बंद करते हैं तो सर्किट में क्या होता है। हम प्रारंभिक क्षण पर विचार करेंगे जब जनरेटर वोल्टेज शून्य है।

अवधि की पहली तिमाही में, जनरेटर टर्मिनलों पर वोल्टेज शून्य से शुरू होकर बढ़ जाएगा, और संधारित्र चार्ज होना शुरू हो जाएगा। सर्किट में करंट दिखाई देगा, लेकिन कैपेसिटर को चार्ज करने के पहले क्षण में, इस तथ्य के बावजूद कि इसकी प्लेटों पर वोल्टेज अभी दिखाई दिया है और अभी भी बहुत छोटा है, सर्किट में करंट (चार्ज करंट) सबसे बड़ा होगा। जैसे-जैसे संधारित्र पर आवेश बढ़ता है, परिपथ में धारा कम हो जाती है और संधारित्र के पूर्णतः आवेशित होने पर शून्य तक पहुँच जाती है। इस मामले में, संधारित्र प्लेटों पर वोल्टेज, जनरेटर वोल्टेज का सख्ती से पालन करते हुए, इस समय अधिकतम हो जाता है, लेकिन विपरीत संकेत का, यानी, जनरेटर वोल्टेज की ओर निर्देशित होता है।



चावल। 1. धारिता वाले परिपथ में धारा और वोल्टेज में परिवर्तन

इस प्रकार, करंट चार्ज-फ्री कैपेसिटर में सबसे बड़ी ताकत के साथ दौड़ता है, लेकिन तुरंत कम होने लगता है क्योंकि कैपेसिटर प्लेटें चार्ज से भर जाती हैं और शून्य पर गिर जाती हैं, जिससे यह पूरी तरह से चार्ज हो जाता है।

आइए इस घटना की तुलना दो संचार वाहिकाओं (छवि 2) को जोड़ने वाले पाइप में पानी के प्रवाह के साथ होती है, जिसमें से एक भरा हुआ है और दूसरा खाली है। किसी को केवल पानी के मार्ग को अवरुद्ध करने वाले वाल्व को बाहर निकालना है, और पानी तुरंत उच्च दबाव के तहत बाएं बर्तन से पाइप के माध्यम से खाली दाएं बर्तन में चला जाएगा। हालाँकि, तुरंत, जहाजों में स्तर के समतल होने के कारण, पाइप में पानी का दबाव धीरे-धीरे कमजोर होना शुरू हो जाएगा, और शून्य तक गिर जाएगा। पानी का बहाव रुक जाएगा.

चावल। 2. संचार वाहिकाओं को जोड़ने वाले पाइप में पानी के दबाव में परिवर्तन कैपेसिटर की चार्जिंग के दौरान सर्किट में करंट में परिवर्तन के समान है

इसी प्रकार, करंट पहले एक अनावेशित संधारित्र में प्रवाहित होता है, और फिर चार्ज होने पर धीरे-धीरे कमजोर हो जाता है।

अवधि की दूसरी तिमाही की शुरुआत के साथ, जब जनरेटर का वोल्टेज पहले धीरे-धीरे शुरू होता है, और फिर तेजी से और तेजी से घटता है, चार्ज किए गए कैपेसिटर को जनरेटर में डिस्चार्ज कर दिया जाएगा, जिससे सर्किट में डिस्चार्ज करंट पैदा हो जाएगा। जैसे-जैसे जनरेटर वोल्टेज कम होता जाता है, कैपेसिटर अधिक से अधिक डिस्चार्ज होता जाता है और सर्किट में डिस्चार्ज करंट बढ़ता जाता है। अवधि की इस तिमाही में डिस्चार्ज करंट की दिशा अवधि की पहली तिमाही में चार्ज करंट की दिशा के विपरीत होती है। तदनुसार, वर्तमान वक्र, शून्य मान पार कर चुका है, अब समय अक्ष के नीचे स्थित है।

पहले आधे-चक्र के अंत तक, जनरेटर और साथ ही संधारित्र पर वोल्टेज तेजी से शून्य के करीब पहुंच जाता है, और सर्किट में करंट धीरे-धीरे अपने अधिकतम मूल्य तक पहुंच जाता है। यह याद रखते हुए कि सर्किट में करंट का परिमाण अधिक है, सर्किट के साथ स्थानांतरित चार्ज की मात्रा जितनी अधिक होगी, यह स्पष्ट हो जाएगा कि कैपेसिटर प्लेटों पर वोल्टेज होने पर करंट अपने अधिकतम तक क्यों पहुंचता है, और इसलिए कैपेसिटर का चार्ज, तेजी से घटता है.

अवधि की तीसरी तिमाही की शुरुआत के साथ, संधारित्र फिर से चार्ज होना शुरू हो जाता है, लेकिन इसकी प्लेटों की ध्रुवीयता, साथ ही जनरेटर की ध्रुवीयता, विपरीत में बदल जाती है, और धारा उसी दिशा में बहती रहती है। , जैसे ही संधारित्र चार्ज होता है, कम होने लगता है। अवधि की तीसरी तिमाही के अंत में, जब जनरेटर और संधारित्र पर वोल्टेज अपने अधिकतम तक पहुंच जाता है, तो धारा शून्य हो जाती है।

अवधि की अंतिम तिमाही में, वोल्टेज घटते हुए शून्य हो जाता है, और धारा, सर्किट में अपनी दिशा बदलते हुए, अपने अधिकतम मूल्य तक पहुँच जाती है। इससे अवधि समाप्त हो जाती है, जिसके बाद अगला शुरू होता है, बिल्कुल पिछले वाले को दोहराते हुए, आदि।

इसलिए, जनरेटर से वैकल्पिक वोल्टेज के प्रभाव में, संधारित्र को प्रति अवधि (अवधि की पहली और तीसरी तिमाही) में दो बार चार्ज किया जाता है और दो बार डिस्चार्ज किया जाता है (अवधि की दूसरी और चौथी तिमाही)।लेकिन चूंकि एक के बाद एक परिवर्तन के साथ हर बार सर्किट के माध्यम से चार्जिंग और डिस्चार्जिंग धाराएं गुजरती हैं, इसलिए हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं।

आप निम्नलिखित सरल प्रयोग का उपयोग करके इसे सत्यापित कर सकते हैं। 25 W विद्युत प्रकाश बल्ब के माध्यम से 4-6 माइक्रोफ़ारड की क्षमता वाले कैपेसिटर को AC नेटवर्क से कनेक्ट करें। प्रकाश जलेगा और तब तक नहीं बुझेगा जब तक कि सर्किट टूट न जाए। यह इंगित करता है कि प्रत्यावर्ती धारा समाई के साथ सर्किट से होकर गुजरती है। हालाँकि, यह, निश्चित रूप से, संधारित्र के ढांकता हुआ के माध्यम से नहीं गुजरा, लेकिन समय के प्रत्येक क्षण में यह संधारित्र के चार्ज करंट या डिस्चार्ज करंट का प्रतिनिधित्व करता था।

ढांकता हुआ, जैसा कि हम जानते हैं, संधारित्र को चार्ज करने पर उसमें उत्पन्न होने वाले विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में ध्रुवीकृत होता है, और संधारित्र के डिस्चार्ज होने पर इसका ध्रुवीकरण गायब हो जाता है।

इस मामले में, इसमें उत्पन्न होने वाले बायस करंट वाला ढांकता हुआ प्रत्यावर्ती धारा के लिए सर्किट की एक तरह की निरंतरता के रूप में कार्य करता है, और प्रत्यक्ष धारा के लिए सर्किट को तोड़ देता है। लेकिन विस्थापन धारा केवल संधारित्र के ढांकता हुआ के भीतर उत्पन्न होती है, और इसलिए सर्किट के माध्यम से कोई चार्ज स्थानांतरण नहीं होता है।

संधारित्र द्वारा प्रत्यावर्ती धारा के लिए प्रदान किया गया प्रतिरोध संधारित्र की धारिता के मान और धारा की आवृत्ति पर निर्भर करता है।

संधारित्र की धारिता जितनी बड़ी होगी, संधारित्र की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान सर्किट के माध्यम से स्थानांतरित होने वाला चार्ज उतना ही अधिक होगा, और इसलिए, सर्किट में धारा भी उतनी ही अधिक होगी। परिपथ में धारा में वृद्धि यह दर्शाती है कि इसका प्रतिरोध कम हो गया है।

इस तरह, जैसे-जैसे धारिता बढ़ती है, परिपथ का प्रत्यावर्ती धारा के प्रति प्रतिरोध कम हो जाता है।

वृद्धि से सर्किट के माध्यम से स्थानांतरित चार्ज की मात्रा बढ़ जाती है, क्योंकि संधारित्र का चार्ज (साथ ही डिस्चार्ज) कम आवृत्ति की तुलना में तेजी से होना चाहिए। साथ ही, प्रति यूनिट समय में स्थानांतरित चार्ज की मात्रा में वृद्धि सर्किट में वर्तमान में वृद्धि के बराबर है, और इसके परिणामस्वरूप, इसके प्रतिरोध में कमी आती है।

यदि हम किसी तरह धीरे-धीरे प्रत्यावर्ती धारा की आवृत्ति को कम कर दें और धारा को स्थिर कर दें, तो सर्किट से जुड़े संधारित्र का प्रतिरोध धीरे-धीरे बढ़ जाएगा और इसके प्रकट होने तक असीम रूप से बड़ा (ओपन सर्किट) हो जाएगा।

इस तरह, जैसे-जैसे आवृत्ति बढ़ती है, संधारित्र का प्रत्यावर्ती धारा के प्रति प्रतिरोध कम हो जाता है।

जिस प्रकार किसी कुंडल के प्रत्यावर्ती धारा के प्रतिरोध को आगमनात्मक कहा जाता है, उसी प्रकार संधारित्र के प्रतिरोध को आमतौर पर कैपेसिटिव कहा जाता है।

इस प्रकार, धारिता जितनी अधिक होगी, परिपथ की धारिता और उसे आपूर्ति करने वाली धारा की आवृत्ति उतनी ही कम होगी।

कैपेसिटेंस को Xc द्वारा दर्शाया जाता है और ओम में मापा जाता है।

वर्तमान आवृत्ति और सर्किट कैपेसिटेंस पर कैपेसिटेंस की निर्भरता सूत्र Xc = 1/ द्वारा निर्धारित की जाती हैωС, कहां ω - वृत्ताकार आवृत्ति 2 के गुणनफल के बराबरπ एफ, फैराड में सर्किट की सी-कैपेसिटेंस।

कैपेसिटिव रिएक्शन, आगमनात्मक रिएक्शन की तरह, प्रकृति में प्रतिक्रियाशील है, क्योंकि कैपेसिटर वर्तमान स्रोत की ऊर्जा का उपभोग नहीं करता है।

कैपेसिटेंस वाले सर्किट का सूत्र I = U/Xc है, जहां I और U करंट और वोल्टेज के प्रभावी मान हैं; Xc परिपथ की धारिता है।

कम-आवृत्ति धाराओं के लिए उच्च प्रतिरोध प्रदान करने और उच्च-आवृत्ति धाराओं को आसानी से पारित करने के लिए कैपेसिटर की संपत्ति का व्यापक रूप से संचार उपकरण सर्किट में उपयोग किया जाता है।

उदाहरण के लिए, कैपेसिटर की मदद से, सर्किट के संचालन के लिए आवश्यक उच्च-आवृत्ति धाराओं से प्रत्यक्ष धाराओं और कम-आवृत्ति धाराओं को अलग किया जाता है।

यदि सर्किट के उच्च-आवृत्ति भाग में कम-आवृत्ति धारा के मार्ग को अवरुद्ध करना आवश्यक है, तो एक छोटा संधारित्र श्रृंखला में जुड़ा हुआ है। यह कम-आवृत्ति धारा के लिए बहुत अच्छा प्रतिरोध प्रदान करता है और साथ ही उच्च-आवृत्ति धारा को आसानी से पारित कर देता है।

यदि उच्च-आवृत्ति धारा को रोकना आवश्यक है, उदाहरण के लिए, किसी रेडियो स्टेशन के पावर सर्किट में प्रवेश करने से, तो एक बड़े संधारित्र का उपयोग किया जाता है, जो वर्तमान स्रोत के समानांतर जुड़ा होता है। इस मामले में, उच्च-आवृत्ति धारा रेडियो स्टेशन के बिजली आपूर्ति सर्किट को दरकिनार करते हुए, संधारित्र से होकर गुजरती है।

प्रत्यावर्ती धारा परिपथ में सक्रिय प्रतिरोध और संधारित्र

व्यवहार में, अक्सर ऐसे मामले होते हैं जब एक सर्किट एक कैपेसिटेंस के साथ श्रृंखला में होता है। इस मामले में सर्किट का कुल प्रतिरोध सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है

इस तरह, प्रत्यावर्ती धारा के सक्रिय और कैपेसिटिव प्रतिरोध वाले सर्किट का कुल प्रतिरोध इस सर्किट के सक्रिय और कैपेसिटिव प्रतिरोध के वर्गों के योग के वर्गमूल के बराबर है।

इस सर्किट I = U/Z के लिए ओम का नियम मान्य रहता है।

चित्र में. चित्र 3 कैपेसिटिव और सक्रिय प्रतिरोध वाले सर्किट में वर्तमान और वोल्टेज के बीच चरण संबंधों को दर्शाने वाले वक्र दिखाता है।

चावल। 3. संधारित्र और सक्रिय प्रतिरोध वाले सर्किट में करंट, वोल्टेज और शक्ति

जैसा कि चित्र से देखा जा सकता है, इस मामले में करंट वोल्टेज को एक चौथाई अवधि से नहीं, बल्कि उससे कम ले जाता है, क्योंकि सक्रिय प्रतिरोध ने सर्किट की विशुद्ध रूप से कैपेसिटिव (प्रतिक्रियाशील) प्रकृति का उल्लंघन किया है, जैसा कि कम चरण से पता चलता है बदलाव। अब सर्किट टर्मिनलों पर वोल्टेज दो घटकों के योग के रूप में निर्धारित किया जाएगा: वोल्टेज यू सी का प्रतिक्रियाशील घटक, जो सर्किट की कैपेसिटेंस को दूर करने के लिए जाता है, और वोल्टेज का सक्रिय घटक, जो इसके सक्रिय प्रतिरोध पर काबू पाता है।

सर्किट का सक्रिय प्रतिरोध जितना अधिक होगा, धारा और वोल्टेज के बीच चरण बदलाव उतना ही कम होगा।

सर्किट में शक्ति परिवर्तन वक्र (चित्र 3 देखें) ने अवधि के दौरान दो बार नकारात्मक संकेत प्राप्त किया, जो कि, जैसा कि हम पहले से ही जानते हैं, सर्किट की प्रतिक्रियाशील प्रकृति का परिणाम है। सर्किट जितना कम प्रतिक्रियाशील होगा, करंट और वोल्टेज के बीच चरण बदलाव उतना ही कम होगा और करंट स्रोत उतनी ही अधिक बिजली की खपत करेगा।

एक कैपेसिटर, कंडर, एयर कंडीशनर - इसे अनुभवी विशेषज्ञ कहते हैं - विभिन्न विद्युत सर्किट में उपयोग किए जाने वाले सबसे आम तत्वों में से एक। एक संधारित्र विद्युत धारा चार्ज को संग्रहीत करने और इसे विद्युत सर्किट में अन्य तत्वों में स्थानांतरित करने में सक्षम है।
सबसे सरल संधारित्र में दो प्लेट इलेक्ट्रोड होते हैं जो एक ढांकता हुआ द्वारा अलग किए जाते हैं; इन इलेक्ट्रोडों पर विभिन्न ध्रुवता का विद्युत आवेश जमा होता है; एक प्लेट पर धनात्मक आवेश होगा और दूसरे पर ऋणात्मक आवेश होगा।

संधारित्र के संचालन का सिद्धांत और उसका उद्देश्य- मैं इन सवालों का जवाब संक्षेप में और बहुत स्पष्ट रूप से देने का प्रयास करूंगा। विद्युत सर्किट में, इन उपकरणों का उपयोग विभिन्न उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है, लेकिन उनका मुख्य कार्य विद्युत चार्ज को संग्रहीत करना है, अर्थात, एक संधारित्र विद्युत प्रवाह प्राप्त करता है, इसे संग्रहीत करता है और बाद में इसे सर्किट में स्थानांतरित करता है।

जब एक संधारित्र किसी विद्युत नेटवर्क से जुड़ा होता है, तो संधारित्र के इलेक्ट्रोड पर एक विद्युत आवेश जमा होने लगता है। चार्जिंग की शुरुआत में, संधारित्र सबसे अधिक मात्रा में विद्युत धारा की खपत करता है; जैसे ही संधारित्र को चार्ज किया जाता है, विद्युत धारा कम हो जाती है और जब संधारित्र की क्षमता भर जाती है, तो धारा पूरी तरह से गायब हो जाएगी।

जब विद्युत सर्किट को बिजली स्रोत से अलग कर दिया जाता है और एक लोड जोड़ा जाता है, तो संधारित्र चार्ज प्राप्त करना बंद कर देता है और संचित धारा को अन्य तत्वों में स्थानांतरित कर देता है, जैसे कि वह स्वयं एक शक्ति स्रोत बन जाता है।

संधारित्र की मुख्य तकनीकी विशेषता उसकी क्षमता है। कैपेसिटेंस एक संधारित्र की विद्युत आवेश जमा करने की क्षमता है। संधारित्र की धारिता जितनी बड़ी होगी, वह उतना अधिक चार्ज जमा कर सकता है और, तदनुसार, विद्युत सर्किट में वापस छोड़ सकता है। संधारित्र की धारिता को फैराड में मापा जाता है। कैपेसिटर डिज़ाइन, जिस सामग्री से वे बनाए जाते हैं और अनुप्रयोग के क्षेत्र में भिन्न होते हैं। सबसे आम संधारित्र है - स्थिर संधारित्र,इसे इस प्रकार निर्दिष्ट किया गया है:

लगातार क्षमता वाले कैपेसिटर विभिन्न प्रकार की सामग्रियों से बने होते हैं और धातु-कागज, अभ्रक या सिरेमिक हो सकते हैं। विद्युत घटक के रूप में ऐसे कैपेसिटर का उपयोग सभी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में किया जाता है।

विद्युत - अपघटनी संधारित्र

कैपेसिटर का अगला सामान्य प्रकार ध्रुवीय है इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर, विद्युत आरेख पर इसकी छवि इस प्रकार दिखती है -

इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर को स्थायी कैपेसिटर भी कहा जा सकता है क्योंकि इसकी कैपेसिटेंस नहीं बदलती है।

लेकिन एह इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटरएक बहुत ही महत्वपूर्ण अंतर है, संधारित्र के इलेक्ट्रोड में से एक के पास (+) चिह्न इंगित करता है कि यह एक ध्रुवीय संधारित्र है और इसे सर्किट से कनेक्ट करते समय, ध्रुवता देखी जानी चाहिए। सकारात्मक इलेक्ट्रोड से जुड़ा होना चाहिए शक्ति स्रोत का प्लस, और नकारात्मक (जिसमें प्लस चिह्न नहीं है) नकारात्मक के अनुरूप है - (आधुनिक कैपेसिटर के शरीर पर नकारात्मक इलेक्ट्रोड का पदनाम लागू होता है, लेकिन सकारात्मक इलेक्ट्रोड किसी भी तरह से निर्दिष्ट नहीं होता है ).


इस नियम का पालन करने में विफलता के कारण कैपेसिटर विफल हो सकता है और यहां तक ​​कि विस्फोट भी हो सकता है, साथ ही फ़ॉइल पेपर बिखर सकता है और बुरी गंध (निश्चित रूप से कैपेसिटर से...) हो सकती है। इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर की क्षमता बहुत बड़ी हो सकती है और तदनुसार, काफी बड़ी क्षमता जमा हो सकती है। इसलिए, बिजली बंद होने के बाद भी इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर खतरनाक होते हैं, और अगर लापरवाही से संभाला जाए, तो आपको तेज़ बिजली का झटका लग सकता है। इसलिए, वोल्टेज को हटाने के बाद, विद्युत उपकरण (इलेक्ट्रॉनिक्स मरम्मत, सेटअप इत्यादि) के साथ सुरक्षित काम के लिए, इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर को उसके इलेक्ट्रोड को शॉर्ट-सर्किट करके डिस्चार्ज किया जाना चाहिए (यह एक विशेष डिस्चार्जर के साथ किया जाना चाहिए), विशेष रूप से बड़े के लिए कैपेसिटर जो बिजली आपूर्ति पर स्थापित होते हैं जहां उच्च वोल्टेज होता है।

परिवर्तनीय कैपेसिटर.


जैसा कि आप नाम से समझते हैं, वैरिएबल कैपेसिटर अपनी कैपेसिटेंस बदल सकते हैं - उदाहरण के लिए, रेडियो रिसीवर को ट्यून करते समय। अभी हाल ही में, रेडियो रिसीवर को वांछित स्टेशन पर ट्यून करने के लिए केवल वेरिएबल कैपेसिटर का उपयोग किया गया था; रिसीवर ट्यूनिंग नॉब को घुमाने से कैपेसिटर की कैपेसिटेंस बदल जाती थी। परिवर्तनीय कैपेसिटर का उपयोग आज भी सरल, सस्ते रिसीवर और ट्रांसमीटरों में किया जाता है। वेरिएबल कैपेसिटर का डिज़ाइन बहुत सरल है। संरचनात्मक रूप से, इसमें स्टेटर और रोटर प्लेटें होती हैं, रोटर प्लेटें गतिशील होती हैं और स्टेटर प्लेटों को छुए बिना उनमें प्रवेश करती हैं। ऐसे संधारित्र में ढांकता हुआ हवा है। जब स्टेटर प्लेटें रोटर प्लेटों में प्रवेश करती हैं, तो संधारित्र की धारिता बढ़ जाती है, और जब रोटर प्लेटें बाहर निकलती हैं, तो धारिता कम हो जाती है। एक वेरिएबल कैपेसिटर का पदनाम इस तरह दिखता है -

कैपेसिटर का अनुप्रयोग

कैपेसिटर का उपयोग इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के सभी क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जाता है; इनका उपयोग विभिन्न विद्युत सर्किट में किया जाता है।
प्रत्यावर्ती धारा परिपथ में वे धारिता के रूप में कार्य कर सकते हैं। आइए इस उदाहरण को लें: जब एक संधारित्र और एक प्रकाश बल्ब एक बैटरी (प्रत्यक्ष धारा) से श्रृंखला में जुड़े होते हैं, तो प्रकाश बल्ब नहीं जलेगा।


यदि आप ऐसे सर्किट को एक प्रत्यावर्ती धारा स्रोत से जोड़ते हैं, तो प्रकाश बल्ब चमकेगा, और प्रकाश की तीव्रता सीधे उपयोग किए गए संधारित्र की धारिता के मूल्य पर निर्भर करेगी।

इन गुणों के लिए धन्यवाद, कैपेसिटर का उपयोग सर्किट में फिल्टर के रूप में किया जाता है जो उच्च-आवृत्ति और कम-आवृत्ति हस्तक्षेप को दबाते हैं।

कैपेसिटर का उपयोग विभिन्न पल्स सर्किटों में भी किया जाता है जहां बड़े विद्युत चार्ज को तेजी से संचय और जारी करने की आवश्यकता होती है, त्वरक, फोटो फ्लैश, स्पंदित लेजर में, एक बड़े विद्युत चार्ज को जमा करने और इसे जल्दी से अन्य तत्वों में स्थानांतरित करने की क्षमता के कारण कम प्रतिरोध वाला नेटवर्क, एक शक्तिशाली पल्स बनाता है।कैपेसिटर का उपयोग वोल्टेज सुधार के दौरान तरंगों को सुचारू करने के लिए किया जाता है। लंबे समय तक चार्ज बनाए रखने की कैपेसिटर की क्षमता जानकारी संग्रहीत करने के लिए उनका उपयोग करना संभव बनाती है। और यह उन सभी चीजों की एक बहुत ही छोटी सूची है जहां कैपेसिटर का उपयोग किया जा सकता है।

जैसे-जैसे आप इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में अपनी पढ़ाई जारी रखेंगे, आप कैपेसिटर के कार्य और उपयोग सहित कई और दिलचस्प चीजों की खोज करेंगे। लेकिन ये जानकारी आपके समझने और आगे बढ़ने के लिए काफी होगी.

कैपेसिटर की जांच कैसे करें

कैपेसिटर की जांच करने के लिए आपको एक उपकरण, परीक्षक या अन्य की आवश्यकता होती है मल्टीमीटर. ऐसे विशेष उपकरण हैं जो कैपेसिटेंस (सी) को मापते हैं, लेकिन इन उपकरणों में पैसा खर्च होता है, और घरेलू कार्यशाला के लिए उन्हें खरीदने का अक्सर कोई मतलब नहीं होता है, खासकर जब से बाजार में कैपेसिटेंस माप फ़ंक्शन के साथ सस्ती चीनी मल्टीमीटर हैं। यदि आपके परीक्षक के पास ऐसा कोई फ़ंक्शन नहीं है, तो आप सामान्य डायलिंग फ़ंक्शन - का उपयोग कर सकते हैं मल्टीमीटर से रिंग कैसे करें, जैसे प्रतिरोधों की जाँच करते समय - अवरोधक क्या है. संधारित्र को "ब्रेकडाउन" के लिए जांचा जा सकता है; इस मामले में, संधारित्र का प्रतिरोध बहुत बड़ा है, लगभग अनंत है (उस सामग्री पर निर्भर करता है जिससे संधारित्र बनाया गया है)। इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर की जांच निम्नानुसार की जाती है - परीक्षक को निरंतरता मोड में चालू करना आवश्यक है, डिवाइस की जांच को कैपेसिटर के इलेक्ट्रोड (पैर) से कनेक्ट करें और मल्टीमीटर संकेतक पर रीडिंग की निगरानी करें, मल्टीमीटर रीडिंग नीचे की ओर बदल जाएगी जब तक यह पूरी तरह से बंद न हो जाए. जिसके बाद आपको जांच को स्वैप करने की आवश्यकता है, रीडिंग लगभग शून्य तक कम होने लगेगी। यदि सब कुछ वैसा ही हुआ जैसा मैंने बताया था, तो कॉनडर काम कर रहा है। यदि रीडिंग में कोई बदलाव नहीं होता है या रीडिंग तुरंत बड़ी हो जाती है या डिवाइस शून्य दिखाता है, तो कैपेसिटर दोषपूर्ण है। व्यक्तिगत रूप से, मैं डायल गेज के साथ "एयर कंडीशनर" की जांच करना पसंद करता हूं; संकेतक विंडो में संख्याओं के चमकने की तुलना में सुई की सुचारू गति को ट्रैक करना आसान है।


संधारित्र क्षमताफैराड में मापा गया, 1 फैराड बहुत बड़ा मूल्य है। ऐसी क्षमता में एक धातु की गेंद होगी जिसका आयाम हमारे सूर्य के आकार से 13 गुना अधिक होगा। पृथ्वी ग्रह के आकार के एक गोले की क्षमता केवल 710 माइक्रोफ़ारड होगी। आमतौर पर, कैपेसिटर की कैपेसिटेंस जिसे हम विद्युत उपकरणों में उपयोग करते हैं, माइक्रोफ़ारड (एमएफ), पिकोफ़राड (एनएफ), नैनोफ़ारड (एनएफ) में इंगित किया जाता है। आपको पता होना चाहिए कि 1 माइक्रोफ़ारड 1000 नैनोफ़ारड के बराबर है। तदनुसार, 0.1 यूएफ 100 एनएफ के बराबर है। मुख्य पैरामीटर के अलावा, निर्दिष्ट क्षमता से वास्तविक क्षमता का अनुमेय विचलन और वोल्टेज जिसके लिए डिवाइस डिज़ाइन किया गया है, तत्वों के शरीर पर इंगित किया गया है। यदि यह अधिक हो जाता है, तो उपकरण विफल हो सकता है।

यह ज्ञान आपके लिए विशेष तकनीकी साहित्य में कैपेसिटर और उनके भौतिक गुणों का अध्ययन शुरू करने और स्वतंत्र रूप से जारी रखने के लिए पर्याप्त होगा। मैं आपकी सफलता और दृढ़ता की कामना करता हूँ!

जो लोग तकनीक से दूर हैं वे यह भी नहीं सोचते कि आधुनिक विद्युत उपकरणों के डिज़ाइन में विभिन्न तत्व शामिल होते हैं जो इस उपकरण को काम करते हैं। जब उनके आसपास के विशेषज्ञ प्रौद्योगिकी के बारे में बात करते हैं तो उन्हें यह भी समझ नहीं आता कि वे किस बारे में बात कर रहे हैं। लेकिन कभी-कभी जिज्ञासा उन पर हावी हो जाती है और वे सवाल पूछना शुरू कर देते हैं। उदाहरण के लिए, आपको संधारित्र की आवश्यकता क्यों है?

जिज्ञासा को संतुष्ट करने के लिए, हम इसके कार्यों को समझाने और यह पहचानने का प्रयास करेंगे कि कैपेसिटर ने किन क्षेत्रों में अपना अनुप्रयोग पाया है।

संधारित्र क्या है?

कैपेसिटर, जिसे लोकप्रिय रूप से "कॉन्डर" के नाम से जाना जाता है, एक उपकरण है जिसका उपयोग विद्युत ऊर्जा को संग्रहीत करने के लिए विद्युत सर्किट में किया जाता है। कैपेसिटर का उपयोग शोर फ़िल्टरिंग, बिजली आपूर्ति में फ़िल्टर को सुचारू करने, इंटरस्टेज संचार सर्किट और रेडियो इंजीनियरिंग के कई अन्य क्षेत्रों में किया जाता है।

उपयोग की गई डिज़ाइन और सामग्रियां कॉनडर की विद्युत विशेषताओं को निर्धारित करती हैं। कैपेसिटर डिवाइस में एक दूसरे के सामने स्थित प्लेटें (या प्लेटें) शामिल होती हैं। वे प्रवाहकीय और इन्सुलेशन सामग्री से बने होते हैं। इन्सुलेशन के रूप में अभ्रक या कागज का उपयोग किया जा सकता है।

संधारित्र की धारिता भिन्न हो सकती है। प्लेटों के क्षेत्रफल के अनुपात में इसका आकार बढ़ता है और उनके बीच की दूरी के आधार पर इसका आकार घटता है। कैपेसिटर का ऑपरेटिंग वोल्टेज बहुत महत्वपूर्ण है। यदि अधिकतम वोल्टेज पार हो जाता है, तो ढांकता हुआ टूटने के कारण संधारित्र टूट सकता है।

ये सब कैसे शुरू हुआ

इस उपकरण के निर्माण का सिद्धांत काफी लंबे समय से ज्ञात था, जिसका श्रेय जर्मन भौतिक विज्ञानी इवाल्ड जुर्गन वॉन क्लिस्ट और उनके डच सहयोगी पीटर वैन मुस्चेनब्रोक को जाता है। वे दुनिया के पहले कैपेसिटर के निर्माता थे। उनके दिमाग की उपज अपने आधुनिक समकक्षों की तुलना में बहुत अधिक आदिम थी, क्योंकि कांच के जार की दीवारें ढांकता हुआ के रूप में काम करती थीं। आजकल, प्रौद्योगिकी बहुत अधिक उन्नत है, और नई सामग्रियों के निर्माण ने संधारित्र के डिजाइन में काफी सुधार किया है।

प्रतिभाशाली इलेक्ट्रिकल इंजीनियर पावेल याब्लोचकोव भी कैपेसिटर के विकास और उनके उपयोग में उत्कृष्ट परिणाम प्राप्त करने में सक्षम थे। उन्होंने इस विषय पर कई प्रकाशनों की रचना की। पावेल निकोलाइविच पूरी तरह से समझ गया आपको कैपेसिटर की आवश्यकता क्यों है? इसलिए, वह प्रत्यावर्ती धारा सर्किट में "कॉन्डर" को शामिल करने वाले पहले लोगों में से एक थे। इलेक्ट्रिकल और रेडियो इंजीनियरिंग के विकास और स्थापना के लिए इसका बहुत महत्व था।

आजकल विभिन्न प्रकार के कैपेसिटर उपलब्ध हैं, लेकिन वे सभी दो धातु प्लेटों पर निर्भर होते हैं जो एक दूसरे से इंसुलेटेड होते हैं।

कैपेसिटर का उपयोग कहाँ किया जाता है?

कैपेसिटर हमें कई क्षेत्रों में घेरते हैं, इलेक्ट्रॉनिक्स में एक विशेष स्थान रखते हैं।

  1. टेलीविज़न या रेडियो उपकरण कैपेसिटर के बिना नहीं चल सकते। इनका उपयोग रेक्टिफायर फिल्टर, ऑसिलेटरी सर्किट बनाने और ट्यूनिंग करने, विभिन्न आवृत्तियों वाले सर्किट को अलग करने और बहुत कुछ करने के लिए किया जाता है।
  2. रडार तकनीक उनका उपयोग उच्च शक्ति वाली दालों का उत्पादन करने और दालों को आकार देने के लिए भी करती है।
  3. संपर्कों में चिंगारी बुझाने के लिए, विभिन्न आवृत्तियों की धाराओं को अलग करने, प्रत्यक्ष और प्रत्यावर्ती धारा सर्किट को अलग करने के लिए, टेलीग्राफी और टेलीफोनी में "कॉन्डर्स" की आवश्यकता होती है।
  4. टेलीमैकेनिक्स और ऑटोमेशन में, इनका उपयोग कैपेसिटिव सिद्धांत के आधार पर सेंसर बनाने के लिए किया जाता है। यहां आपको संपर्कों में चिंगारी बुझाने, वर्तमान सर्किट को अलग करने आदि की भी आवश्यकता है।
  5. विशेष भंडारण उपकरणों में जिनका उपयोग कंप्यूटिंग प्रौद्योगिकी में किया जाता है।
  6. लेजर तकनीक में शक्तिशाली पल्स प्राप्त करने के लिए।

आधुनिक विद्युत ऊर्जा उद्योग भी इस पूरे आविष्कार का उपयोग करता है: पावर फैक्टर को बढ़ाने के लिए आवश्यक उपकरणों को ट्रांसमिशन लाइन से जोड़ने के लिए, वितरण नेटवर्क में वोल्टेज को विनियमित करने के लिए, ओवरवॉल्टेज से बचाने के लिए, इलेक्ट्रिक वेल्डिंग के लिए, रेडियो हस्तक्षेप को दबाने के लिए और भी बहुत कुछ। .

आपको संधारित्र की आवश्यकता क्यों है? अधिक? धातु उद्योग, ऑटोमोटिव और चिकित्सा उपकरण के लिए, परमाणु ऊर्जा के उपयोग के लिए, प्रकाश चमक और हवाई फोटोग्राफी के उत्पादन के लिए फोटोग्राफिक तकनीक में। यहां तक ​​कि खनन उद्योग भी कैपेसिटर के बिना नहीं चल सकता। कुछ कैपेसिटर बहुत छोटे हो सकते हैं और उनका वजन एक ग्राम से भी कम हो सकता है, जबकि उनके अन्य "कॉमरेड" का वजन कई टन होता है और उनकी ऊंचाई दो मीटर से अधिक होती है।

विभिन्न प्रकार के कैपेसिटर ने गतिविधि के विभिन्न क्षेत्रों में उनका उपयोग करना संभव बना दिया है, इसलिए हम उनके बिना नहीं रह सकते।

कैपेसिटर एक निष्क्रिय इलेक्ट्रॉनिक घटक है जिसमें निश्चित या परिवर्तनीय कैपेसिटेंस मान वाले दो ध्रुव होते हैं। इसमें चालकता भी कम है। यह समझना महत्वपूर्ण है कि इलेक्ट्रिक मोटर में कैपेसिटर की आवश्यकता क्यों होती है, क्योंकि मंचों पर प्रस्तुत जानकारी के अनुसार, कई लोगों को इसके बारे में गलत विचार है और वे इस उपकरण के महत्व को कम आंकते हैं।

संधारित्र का उपयोग किसके लिए किया जाता है?

इस उपकरण का उपयोग सभी विद्युत और रेडियो सर्किट में किया जाता है। सर्किट में संधारित्र को किस उद्देश्य से शामिल किया जाता है:

  1. एक प्रतिरोध के रूप में कार्य करता है, जो इसे उच्च-आवृत्ति और कम-आवृत्ति हस्तक्षेप को दबाने के लिए एक फिल्टर के रूप में उपयोग करने की अनुमति देता है।
  2. उनका उपयोग फोटो फ्लैश और लेजर के लिए किया जाता है, और यह सब डिवाइस की चार्ज जमा करने और तेजी से डिस्चार्ज करने, एक पल्स बनाने की क्षमता के लिए धन्यवाद है।
  3. प्रतिक्रियाशील ऊर्जा की भरपाई करने में मदद करता है, जिससे इसे उद्योग में उपयोग करने की अनुमति मिलती है।
  4. लंबे समय तक चार्ज जमा करने और बनाए रखने की क्षमता के कारण, एक संधारित्र का उपयोग जानकारी संग्रहीत करने और कम-शक्ति वाले उपकरणों को बिजली देने के लिए किया जा सकता है।

कार कैपेसिटर का उपयोग किस लिए किया जाता है?

यह डिवाइस कार में कई काम कर सकती है। उदाहरण के लिए, इनका उपयोग कार में संपूर्ण विद्युत प्रणाली में उच्च वोल्टेज स्तर बनाने के लिए किया जाता है। अक्सर, एक संधारित्र का उपयोग कार ध्वनिकी के लिए किया जाता है। कार ऑडियो में कंडेनसेट की आवश्यकता क्यों है, इस बारे में बात करते हुए, हम ध्यान दें कि इसका मुख्य उद्देश्य एम्पलीफायर को कम आवृत्ति शिखर पर उपलब्ध बिजली को तुरंत वितरित करने में मदद करना है।

यदि स्पीकर सिस्टम में कैपेसिटर का उपयोग नहीं किया जाता है, तो बेस ध्वनि उतनी स्पष्ट नहीं होगी, और कार के पूरे विद्युत नेटवर्क की बिजली आपूर्ति में भी कमी आ सकती है। इस तरह के पावर सर्ज अंततः सबवूफर के टूटने का कारण बन सकते हैं।

कार के लिए कैपेसिटर चुनते समय, नियम का पालन करें कि प्रति 1 किलोवाट बिजली 1 एफ होनी चाहिए। उच्च गुणवत्ता वाले कैपेसिटर चुनें और यह सबसे अच्छा है अगर उनमें चार्ज नियंत्रण क्षमताएं हों।

यह भी पता लगाने लायक है कि कैपेसिटर को ठीक से कैसे स्थापित किया जाए। इसे जितना संभव हो सके सबवूफर एम्पलीफायर के करीब करना सबसे अच्छा है, क्योंकि यह वह जगह है जहां सबसे भारी भार रखा जाता है। दूरी 60 सेमी से अधिक नहीं होनी चाहिए। कनेक्शन प्रकार - समानांतर।

विद्युत मोटर में संधारित्र की आवश्यकता क्यों होती है?

कुछ मोटरों को ठीक से चलाने के लिए, स्टार्टिंग और रनिंग कैपेसिटर का उपयोग करना आवश्यक है। स्टार्टिंग कैपेसिटर का मुख्य उद्देश्य इंजन के शुरुआती प्रदर्शन में सुधार करना है। यह उपकरण इंजन को उसके ऑपरेटिंग मोड में प्रवेश करने में लगने वाले समय को कम करने में मदद करता है, जबकि टॉर्क को बढ़ाता है और इंजन शुरू करने की प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाता है।

कार्यशील संधारित्र के लिए, यह इंजन के पूरे परिचालन समय के दौरान कार्य में शामिल होता है। यह उपकरण विद्युत मोटर की मानकों, इष्टतम भार क्षमता और दक्षता द्वारा अनुमेय वाइंडिंग के हीटिंग को सुनिश्चित करता है। वह भी है टॉर्क को अधिकतम करने और इंजन जीवन को बढ़ाने में मदद करता है।

अब आपको यह पता लगाना होगा कि मोटर के लिए कौन सा कैपेसिटर आवश्यक है। इस डिवाइस की कैपेसिटेंस आमतौर पर इस आधार पर चुनी जाती है कि प्रति 100 W में 6.6 mF होना चाहिए। कभी-कभी यह मान गलत होता है, इसलिए प्रयोग के माध्यम से क्षमता का चयन करना सबसे अच्छा है। कई चयन विधियाँ हैं, लेकिन सबसे सटीक मान एक एमीटर के माध्यम से मोटर को जोड़कर प्राप्त किया जा सकता है। विभिन्न क्षमताओं पर वर्तमान खपत को नियंत्रित करना महत्वपूर्ण है। कार्य यह पता लगाना है कि एमीटर पर वर्तमान मान किस धारिता पर न्यूनतम होगा।

कैपेसिटर अपने सरल डिज़ाइन के बावजूद इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस सर्किट में कई उपयोगी कार्य करते हैं। यदि आप कई रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को विस्तृत करने और उनकी गिनती करने के लिए अलग करते हैं, तो यह पता चलता है कि इस आलेख में चर्चा किए गए तत्वों की संख्या अन्य व्यक्तिगत रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की संख्या से अधिक होगी। इस परिस्थिति को देखते हुए, हमें कैपेसिटर के डिजाइन, संरचना और संचालन के सिद्धांत पर विशेष ध्यान देना चाहिए।

संधारित्र का संचालन सिद्धांत

संधारित्र के संचालन के सिद्धांत को बेहतर ढंग से समझने के लिए, इसके डिज़ाइन पर विचार करें। सबसे सरल संधारित्र में दो धातु की प्लेटें होती हैं जिन्हें प्लेट कहा जाता है। प्लेटों के बीच एक ढांकता हुआ होता है, यानी एक ऐसा पदार्थ जो व्यावहारिक रूप से विद्युत प्रवाह को गुजरने नहीं देता है। कवर में, एक नियम के रूप में, समान ज्यामितीय आयाम (वर्ग, आयत, वृत्त) होते हैं और क्षेत्रफल में समान होते हैं। प्लेटें एल्यूमीनियम, तांबे या कीमती धातुओं से बनी होती हैं। प्लेटों की संरचना में कीमती धातुओं की उपस्थिति इस रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक तत्व के सोवियत नमूनों के लिए रेडियो बाजारों में बढ़ती खोज का कारण बनती है।

प्लेटों के बीच स्थित ढांकता हुआ के रूप में सूखा कागज, चीनी मिट्टी की चीज़ें, चीनी मिट्टी के बरतन, वायु आदि का उपयोग किया जाता है।

संधारित्र के संचालन का सिद्धांत इस प्रकार है। यदि एक प्लेट विद्युत धारा स्रोत के प्लस से और दूसरी माइनस से जुड़ी है, तो दोनों प्लेटों पर विपरीत चार्ज लगेंगे। बिजली स्रोत बंद होने के बाद भी प्लेटों पर चार्ज लगा रहेगा। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि विभिन्न चिह्नों ("+" और "-") के आवेश एक दूसरे को आकर्षित करते हैं। हालाँकि, इसे उनके पथ में स्थित एक ढांकता हुआ (सामग्री जो चार्ज का संचालन नहीं करता है) द्वारा रोका जाता है। इसलिए, प्लेटों के पूरे क्षेत्र में वितरित आवेश अपने स्थान पर बने रहते हैं और पारस्परिक आकर्षण बलों द्वारा धारण किए जाते हैं।

ढांकता हुआ ध्रुवीकरण

इस घटना को विद्युत आवेशों का संचय कहा जाता है। और एक संधारित्र को विद्युत क्षेत्र संचायक कहा जाता है, क्योंकि प्रत्येक आवेश के चारों ओर एक विद्युत क्षेत्र कार्य करता है, जिसके प्रभाव में ढांकता हुआ ध्रुवीकृत होता है, अर्थात, इसके अणु ध्रुवीय हो जाते हैं - उन्होंने सकारात्मक और नकारात्मक ध्रुवों को स्पष्ट रूप से परिभाषित किया है। किसी अचालक पदार्थ के अणुओं के ध्रुव प्लेटों पर स्थित आवेशों द्वारा निर्मित विद्युत क्षेत्र की रेखाओं के अनुदिश उन्मुख होते हैं। इसके अलावा, अणु का नकारात्मक ध्रुव सकारात्मक प्लेट की ओर निर्देशित होता है, और सकारात्मक ध्रुव - नकारात्मक प्लेट की ओर।

विद्युत आवेशों को संचित करने की क्षमता एक संधारित्र की धारिता की विशेषता होती है, इसलिए विद्युत सर्किट चित्रों पर इसका पदनाम होता है सी (अंग्रेज़ी) सी संधारित्रभंडारण युक्ति). किसी बर्तन की क्षमता के समान - बर्तन की क्षमता जितनी बड़ी होगी, वह उतना ही अधिक तरल पदार्थ रख सकता है।

संधारित्र की धारिता मुख्य पैरामीटर को संदर्भित करती है और इसमें मापा जाता है फ़ैराड [एफ ], जिसका नाम उत्कृष्ट अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी माइकल फैराडे के नाम पर रखा गया है।

कृपया ध्यान दें: "एक फैराड" नहीं, बल्कि "एक फैराड" कहना सही है।

एक संधारित्र की धारिता एक फैराड की होती है, जो प्लेटों पर एक वोल्ट का वोल्टेज लागू करने पर, का चार्ज जमा करता है।

पहले, कोई अक्सर यह बयान सुन सकता था कि क्षमता में 1 एफ- यह बहुत है - लगभग हमारे ग्रह की क्षमता। हालाँकि, अब, सुपरकैपेसिटर के आगमन के साथ, वे अब ऐसा नहीं कहते हैं, क्योंकि बाद की क्षमता सैकड़ों फैराड तक पहुँच जाती है। हालाँकि, अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक सर्किट छोटे भंडारण उपकरणों का उपयोग करते हैं। सी - पिकोफ़ारड, नैनोफ़ारड और माइक्रोफ़ारड।

संधारित्र धारिता गणना

कैपेसिटर की धारिता की गणना करना काफी सरल है। यह तीन मापदंडों द्वारा निर्धारित किया जाता है: प्लेट क्षेत्र एस , प्लेटों के बीच की दूरी डी और ढांकता हुआ का प्रकार ε :

इस सूत्र का भौतिक अर्थ इस प्रकार है: प्लेटों का क्षेत्रफल जितना बड़ा होगा, उस पर उतने ही अधिक आवेश स्थित (संचित) हो सकते हैं; प्लेटों के बीच और, तदनुसार, आवेशों के बीच की दूरी जितनी अधिक होगी, उनके पारस्परिक आकर्षण का बल उतना ही कम होगा - वे प्लेटों पर उतने ही कमजोर रूप से टिके रहेंगे, इसलिए आवेशों के लिए प्लेटों को छोड़ना आसान होता है, जिससे कमी आती है उनकी संख्या में, और इसलिए विद्युत क्षेत्र भंडारण उपकरण की क्षमता में कमी।

ढांकता हुआ स्थिरांक ε यह दर्शाता है कि किसी दिए गए ढांकता हुआ संधारित्र का चार्ज कितनी बार एक समान भंडारण उपकरण के चार्ज से अधिक होता है यदि समान क्षेत्र की प्लेटों के बीच एक वैक्यूम होता है और समान दूरी पर स्थित होता है। हवा के लिए ε एक के बराबर, अर्थात् व्यावहारिक रूप से निर्वात से भिन्न नहीं। सूखे कागज में हवा की तुलना में दोगुना ढांकता हुआ स्थिरांक होता है; चीनी मिट्टी के बरतन - साढ़े चार बार ε = 4.5. कैपेसिटर सिरेमिक है ε = 10..200 इकाइयाँ।

इससे एक महत्वपूर्ण निष्कर्ष निकलता है: समान ज्यामितीय आयामों को बनाए रखते हुए अधिकतम क्षमता प्राप्त करने के लिए, अधिकतम ढांकता हुआ स्थिरांक वाले ढांकता हुआ का उपयोग किया जाना चाहिए। इसलिए, सिरेमिक का उपयोग व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले फ्लैट-प्लेट कैपेसिटर में किया जाता है।

डीसी और एसी सर्किट में संधारित्र

चूंकि संधारित्र की प्लेटों के बीच एक ढांकता हुआ होता है, इसलिए विद्युत धारा एक प्लेट से दूसरी प्लेट में प्रवाहित नहीं हो सकती है, इसलिए, प्रत्यक्ष और प्रत्यावर्ती धारा के लिए एक खुला सर्किट बनाया जाता है। इसलिए, हम विश्वास के साथ कह सकते हैं कि संधारित्र प्रत्यक्ष धारा को गुजरने की अनुमति नहीं देता है! यह प्रत्यावर्ती धारा को गुजरने की भी अनुमति नहीं देता है, लेकिन प्रत्यावर्ती धारा लगातार भंडारण उपकरण को रिचार्ज करती है, जो संधारित्र की प्लेटों से गुजरने वाली प्रत्यावर्ती धारा की तस्वीर बनाती है।

यदि डिस्चार्ज किए गए संधारित्र की प्लेटों पर एक स्थिर वोल्टेज लगाया जाता है, तो सर्किट में विद्युत प्रवाह प्रवाहित होने लगेगा। जैसे ही यह चार्ज होता है, करंट कम हो जाएगा और यदि प्लेटों और बिजली स्रोत पर वोल्टेज बराबर है, तो करंट प्रवाहित होना बंद हो जाएगा - विद्युत सर्किट में एक दरार बन जाएगी।

स्थिर कैपेसिटर

रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के संचालन के दौरान ऐसे कैपेसिटर की क्षमता को बदलने का इरादा नहीं है। वे व्यापक विविधता और ज्यामितीय आकारों द्वारा प्रतिष्ठित हैं - माचिस की तीली से लेकर विशाल अलमारियाँ तक और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के मुद्रित सर्किट बोर्डों में सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। फोटो में सबसे आम नमूने दिखाए गए हैं।

परिवर्तनीय कैपेसिटर केपीई

किसी इलेक्ट्रॉनिक उपकरण के संचालन के दौरान सीधे विद्युत सर्किट की एक अलग इकाई की कैपेसिटेंस को बदलने के लिए, वेरिएबल कैपेसिटर (वीसीए) का उपयोग किया जाता है। KPI का उपयोग मुख्य रूप से पुराने शैली के रिसीवरों में रेडियो स्टेशन की गुंजयमान आवृत्ति के लिए ऑसिलेटिंग सर्किट को ट्यून करने के लिए किया जाता था। हालाँकि, अब, KPI के बजाय, वैरिकैप का उपयोग किया जाता है - अर्धचालक डायोड, जिसकी धारिता आपूर्ति किए गए रिवर्स वोल्टेज के मूल्य से निर्धारित होती है। अब यह वैरिकैप को आपूर्ति किए गए वोल्टेज को बदलने के लिए पर्याप्त है ताकि बाद वाले की कैपेसिटेंस को बदल दिया जा सके, और परिणामस्वरूप, ऑसिलेटरी सर्किट की आवृत्ति।

एक नियम के रूप में, KPI में हवा द्वारा अलग की गई कई समानांतर धातु प्लेटें होती हैं, इसलिए उनके आयाम बहुत महत्वपूर्ण होते हैं। इसके विपरीत, वैरिकैप के आयाम बहुत छोटे होते हैं, यही कारण है कि उन्होंने केपीई को प्रतिस्थापित कर दिया।

ट्रिमर कैपेसिटर का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की अंतिम ट्यूनिंग इकाइयों में किया जाता है। अधिकतर वे विभिन्न प्रकार के ऑसिलेटरी सर्किटों में या आवृत्ति निर्माण से संबंधित उपकरणों में पाए जाते हैं; मापने के उपकरणों में. वे डिजिटल ऑसिलोस्कोप जांच में भी पाए जा सकते हैं। वहां उनका उपयोग मापने वाली जांच की आंतरिक क्षमता को खत्म करने के लिए किया जाता है, जिससे उच्च आवृत्ति संकेतों के माप करते समय त्रुटियों को यथासंभव खत्म करना संभव हो जाता है।

इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर का मुख्य अंतर और लाभ छोटे आयामों के साथ उनकी बड़ी क्षमता है। इस गुण के कारण, इन्हें सुधारित वोल्टेज को सुचारू करने के लिए विद्युत फिल्टर के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जो उन्हें किसी भी बिजली आपूर्ति का एक अभिन्न अंग बनाता है।

संरचनात्मक रूप से, इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर एल्यूमीनियम पन्नी से बना होता है, जो प्लेटों में से एक के रूप में कार्य करता है। पन्नी को एक सिलेंडर के रूप में रोल में लपेटा जाता है, जो आपको अस्तर के सक्रिय क्षेत्र को बढ़ाने की अनुमति देता है। पन्नी पर एक ऑक्साइड परत लगाई जाती है, जो एक ढांकता हुआ है। दूसरी प्लेट एक इलेक्ट्रोलाइट या अर्धचालक परत है। इस कारण से, इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर ध्रुवीय होते हैं (गैर-ध्रुवीय कैपेसिटर बहुत कम उपयोग किए जाते हैं), अर्थात, उन्हें सर्किट से कनेक्ट करते समय ध्रुवता देखी जानी चाहिए। अन्यथा, यह विफल हो जाएगा, अक्सर यह फट जाएगा। इसलिए, ऐसे रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक तत्व को विद्युत सर्किट से कनेक्ट करते समय आपको बेहद सावधान रहना चाहिए, जो अक्सर इस घटक को प्रतिस्थापित करते समय करना भूल जाता है।

नए इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर का नकारात्मक टर्मिनल सकारात्मक से छोटा है, और संबंधित ऋण चिह्न इसके बगल के आवास पर लागू होता है। सोवियत अंकन में, इसके विपरीत, सकारात्मक टर्मिनल को चिह्नित किया जाता है, जिसके किनारे पर आवास पर "+" चिन्ह लगाया जाता है।

साथ ही, इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के आवास में तीन मुख्य मापदंडों के मान होने चाहिए: नाममात्र क्षमता मूल्य , अधिकतम अनुमेय वोल्टेज और अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान .

यदि क्षमता और अनुमेय तापमान के साथ सब कुछ स्पष्ट है, तो वोल्टेज पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए।

इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर को आवास पर संकेतित वोल्टेज से अधिक वोल्टेज की आपूर्ति नहीं की जानी चाहिए। . नहीं तो यह फट जाएगा. इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के अधिकांश डेवलपर्स सलाह देते हैं कि प्लेटों पर वोल्टेज अनुमेय मूल्य के 80% से अधिक न हो।

सर्किट में कैपेसिटर का पदनाम

विद्युत आरेख चित्रों में, कैपेसिटर का पदनाम सख्ती से मानकीकृत है। हालाँकि, इस रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक तत्व को सर्किट में हमेशा दो समानांतर, आसन्न ऊर्ध्वाधर रेखाओं द्वारा पहचाना जा सकता है। दो ऊर्ध्वाधर रेखाएं दो पहलुओं का संकेत देती हैं। इन डैश पर लैटिन अक्षर से हस्ताक्षर किए गए हैं सी , जिसके आगे सर्किट में तत्व की क्रम संख्या इंगित की जाती है, और नीचे या किनारे पर माइक्रोफ़ारड या पिकोफ़ारड में कैपेसिटेंस मान इंगित किया जाता है।

संधारित्र अंकन

जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉनिक्स विकसित होता है, वैसे-वैसे तत्व आधार भी विकसित होता है। चूँकि कई देश अपने स्वयं के रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक तत्वों का उत्पादन करते हैं, इसलिए उनके चिह्न अन्य देशों के रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक तत्वों के चिह्नों से भिन्न होते हैं। इसलिए, औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादन के पहले चरण में, कई अलग-अलग प्रकार के अंकन का उपयोग किया गया था, लेकिन एकीकरण की इच्छा ने कमोबेश सुव्यवस्थित किया। इससे कैपेसिटर के अंकन को सामान्य नियमों में लाना संभव हो गया। और यहां लाभ स्पष्ट है - एक देश में उत्पादित रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक तत्व का अब दूसरे देश में उत्पादित एनालॉग के साथ आसानी से मिलान किया जा सकता है। सभी प्रकार के पदनामों और चिह्नों को एक ही प्रकार में कम करना आदर्श होगा, जो पहले से ही लगभग पूरी तरह से हासिल किया जा चुका है।

हालाँकि, सोवियत कैपेसिटर, जो एक छोटे लेकिन विविध अंकन द्वारा प्रतिष्ठित हैं, अभी भी व्यापक प्रचलन में हैं। सोवियत चिह्नों में सब कुछ शामिल था - संख्याएँ, अक्षर और रंग। इसके अलावा, संख्याओं और अक्षरों, साथ ही रंगों, संख्याओं और अक्षरों दोनों को तत्वों के आवास पर लागू किया गया था। संख्याएँ मूल्य दर्शाती हैं, अक्षर माप की इकाइयों को दर्शाते हैं।

अधिक सामान्य प्रकार के अंकन में संख्याएँ शामिल होती हैं जो क्षमता को दर्शाती हैं पिकोफ़ैराड , फैराड के साथ भ्रमित न हों! आपको हमेशा याद रखना चाहिए कि, प्रतिरोधों के विपरीत, जिन्हें ओम में चिह्नित किया जाता है, मूल आयाम, अंकन विधि की परवाह किए बिना, है पिकोफ़ैराड (यदि संख्याओं को अल्पविराम से अलग किया जाता है, तो कुटीरफ़ैराड ). सामान्य तौर पर, कैपेसिटेंस गिनती शुरू होती है पिकोफैराड .

इसके अलावा, पहले केवल रंग अंकन का उपयोग किया जाता था - रंगीन बिंदु के साथ एक ठोस रंग। पैरामीटर केवल संदर्भ पुस्तक का उपयोग करके निर्धारित किए जा सकते हैं।

ऊपर चर्चा किए गए चिह्नों के प्रकार धीरे-धीरे उपयोग से बाहर हो रहे हैं, लेकिन उन्हें हमेशा उन विशेषज्ञों द्वारा याद किया जाता है जो सोवियत उपकरणों की मरम्मत करते हैं जिनमें रेडियो तत्वों का "पुराना" पदनाम होता है।

इलेक्ट्रॉनिक तत्वों को नामित करने का सबसे सफल और सही तरीका है डिजिटल कोडिंग. प्रतिरोधकों की तरह कैपेसिटर की डिजिटल कोडिंग में केवल तीन अंकों का उपयोग शामिल होता है। यह दृष्टिकोण कई संयोजनों को लागू करने की अनुमति देता है। बाईं ओर के दो अंक मंटिसा, यानी महत्वपूर्ण संख्या को दर्शाते हैं, और अंतिम - तीसरा अंक दर्शाता है कि पिछले दो अंकों में कितने शून्य जोड़ने की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, यदि ड्राइव केस इंगित करता है 153 , तो इसकी क्षमता बराबर है 15 ×10 3 = 15000 पीएफ = 15 एनएफ = 0.015 μF।

क्षमता के अलावा, ड्राइव को कई बुनियादी मापदंडों की विशेषता होती है, जिनकी चर्चा नीचे की गई है।

अंकन एसएमडी संधारित्र

एसएमडी कैपेसिटर का अंकन डिजिटल कोडिंग के रूप में मामले पर लागू किया जा सकता है, लेकिन विशाल बहुमत में यह कुछ हद तक भ्रमित करने वाला एन्क्रिप्शन है जिसमें लैटिन वर्णमाला के एक या दो अक्षर शामिल हैं। यदि दो अक्षर हैं, तो पहला निर्माता को इंगित करता है, जिसमें कुछ हद तक हमारी रुचि होती है। लेकिन दूसरा या एकमात्र अक्षर मंटिसा को दर्शाता है, उसी तरह जैसे डिजिटल कोडिंग में होता है। शेष अंक मंटिसा के बाद शून्य की संख्या दर्शाता है। आप नीचे दी गई तालिका का उपयोग करके किसी अक्षर का डिजिटल मान समझ सकते हैं।

समान विशेषताओं वाली एसएमडी ड्राइव आकार में भी भिन्न होती हैं। नीचे दी गई तालिका और चित्र में कई मानक आकार दिखाए गए हैं। मुद्रित सर्किट बोर्डों को डिज़ाइन करते समय रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक तत्वों के आयामों को ध्यान में रखना विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।

इलेक्ट्रोलाइटिक एसएमडी कैपेसिटर का अंकन व्यावहारिक रूप से उनके आउटपुट समकक्षों से अलग नहीं है। एक नकारात्मक पैड को संबंधित पैड के किनारे पर आवास के सपाट हिस्से पर एक काले निशान द्वारा दर्शाया जाता है। वोल्ट में अनुमेय वोल्टेज और माइक्रोफ़ारड में कैपेसिटेंस का भी संकेत दिया गया है।

अक्सर ऐसे मामले होते हैं जिन पर कोई निशान नहीं होता। केवल एक कैपेसिटेंस मीटर ही यहां मदद कर सकता है।

कैपेसिटर का श्रृंखला कनेक्शन

कैपेसिटर को श्रृंखला में जोड़ने से आप एक अलग स्टोरेज डिवाइस की तुलना में उनकी प्लेटों पर उच्च वोल्टेज लागू कर सकते हैं। प्लेटों पर वोल्टेज तत्व की धारिता के आधार पर वितरित किया जाता है।

यदि दो ड्राइव की क्षमता समान है, तो आपूर्ति की गई वोल्टेज उनके बीच समान रूप से वितरित की जाती है। हालाँकि, कुल क्षमता एक अलग ड्राइव की आधी होगी।

सामान्य तौर पर, याद रखने का नियम यह है कि जब कैपेसिटर एक साथ श्रृंखला में जुड़े होते हैं, तो वे उच्च वोल्टेज का सामना कर सकते हैं, लेकिन यह कम कैपेसिटेंस की कीमत पर आता है।

कैपेसिटर का समानांतर कनेक्शन

यह कनेक्शन विधि व्यावहारिक अनुप्रयोगों में सबसे आम है, क्योंकि एक ड्राइव की क्षमता हमेशा पर्याप्त नहीं होती है, खासकर उच्च गुणवत्ता वाली बिजली आपूर्ति के विद्युत फिल्टर में। कैपेसिटर के समानांतर कनेक्शन से व्यक्तिगत भंडारण उपकरणों की कैपेसिटेंस का योग प्राप्त होता है। उपरोक्त सूत्र के आधार पर इसे याद रखना काफी आसान है, जिससे पता चलता है कि जैसे-जैसे प्लेटों का क्षेत्रफल बढ़ता है, धारिता बढ़ती है।

इसलिए, कैपेसिटर को समानांतर में जोड़ने पर प्लेटों के क्षेत्र में एक प्रकार की वृद्धि होती है, जिसके कारण वे अधिक संख्या में विद्युत आवेश जमा करने में सक्षम होते हैं।

कैपेसिटर के मुख्य मापदंडों और रेटिंग पर यहां चर्चा की गई है।

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