കൺഡൻസർ. ചാർജ്ജിത കപ്പാസിറ്ററിന്റെ ഊർജ്ജം

വൈദ്യുതി പഠനത്തിന്റെ തുടക്കം മുതൽ, 1745 ൽ എവാൾഡ് ജുഗെൺ വോൺ ക്ലെയിസ്റ്റ്, പീറ്റർ വാൻ മുനീൻബ്രുക്ക് എന്നിവരുടെ സംരക്ഷണത്തിന്റെയും സംരക്ഷണത്തിന്റെയും പ്രശ്നം പരിഹരിച്ചു. വൈദ്യുതോർജ്ജം ശേഖരിച്ച് ആവശ്യമെങ്കിൽ അത് ഉപയോഗിക്കാൻ ഡച്ച് ലെഡൻ ഉപകരണത്തിൽ സൃഷ്ടിച്ചു.

ലീഡൻ ബാങ്ക് ഒരു കണ്ടന്സറിന്റെ പ്രോട്ടോടൈപ്പാണ്. ശാരീരിക പരീക്ഷണങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നത് വൈദ്യുത പഠനം മുൻകൂട്ടി മുന്നോട്ടുവന്നിട്ടുണ്ട്, ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ഒരു മാതൃക സൃഷ്ടിക്കാൻ ഇത് സാധിച്ചു.

എന്താണ് ഒരു കപ്പാസിറ്റർ

വൈദ്യുത ചാർജ് , വൈദ്യുതി എന്നിവയുടെ ശേഖരണം കപ്പാസിറ്ററുടെ പ്രധാന ലക്ഷ്യം. പരസ്പരം കഴിയുന്നത്ര അടുപ്പമുള്ള രണ്ട് ഇൻസുലേറ്റ് ചെയ്ത കണ്ടക്ടർമാരുടെ ഒരു രീതിയാണ് ഇത്. കണ്ടക്ടർമാർക്കിടയിലുള്ള സ്ഥലം ഒരു വൈദ്യുതക്രിക്കൽ കൊണ്ട് നിറഞ്ഞിരിക്കുന്നു. കണ്ടക്ടറുകളിൽ ശേഖരിച്ച ചാർജ് മറ്റൊരു ചാർജിൽ തിരഞ്ഞെടുത്തിട്ടുണ്ട്. ചാർജുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായ വസ്തുക്കളുടെ ആകർഷണം ആകർഷിക്കപ്പെടുവാൻ കാരണമാകുന്നു. വൈദ്യുതവിശ്ലേഷമുള്ളത് ഒരു ഇരട്ട റോളാണ്: വൈദ്യുതക്ഷമത വർദ്ധിക്കുന്ന വൈദ്യുതനിലവാരം, ചാർജുകൾ തടസ്സപ്പെടുത്തുകയും നിഷ്പക്ഷത തീർക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഒരു ചാർജ് ഈടാക്കാൻ കപ്പാസിറ്ററുടെ കഴിവിന്റെ പ്രതീകമായ മുഖ്യ ഭൌതിക അളവാണ് വൈദ്യുത ശേഷി. കണ്ടക്ടറുകൾ വിളക്കുകൾ, വിളക്കുകൾ തമ്മിലുള്ള വൈദ്യുത ഫീൽഡ് എന്നു വിളിക്കുന്നു.

ഒരു ചാർജ് ചെയ്ത കപ്പാസിറ്ററിന്റെ ഊർജ്ജം, അതിന്റെ പരിവർത്തനത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കും.

വൈദ്യുതി ശേഷി

ഊർജ്ജ ശേഷി (വലിയ ഇലക്ട്രിക് കപ്പാസിറ്റൻസ്) കപ്പാസിറ്ററുകൾ ഉപയോഗിക്കാൻ സാധിക്കും. ഒരു ചാർജ് കപ്പാസിറ്ററിന്റെ ഊർജ്ജം ആവശ്യമെങ്കിൽ, ഒരു ഹ്രസ്വകാല നിലവിലെ പൾസ് പ്രയോഗിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

വൈദ്യുതി ശേഷിയുടെ മൂല്യങ്ങൾ എന്തൊക്കെയാണ്? കപ്പാസിറ്റർ ചാർജ് ചെയ്യുന്ന പ്രക്രിയ, നിലവിലുള്ള സ്രോതസ്സുകളുടെ ധ്രുവങ്ങളോടു കൂടി അതിന്റെ പ്ലേറ്റുകളുടെ ബന്ധത്തിൽ ആരംഭിക്കുന്നു. ഒരു പ്ലേറ്റ് (q യുടെ ഗുണം) കപ്പാസിറ്റർ ചാർജായി എടുക്കുന്നു. ഫലകങ്ങൾക്കിടയിൽ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്ന ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡ് സാധ്യതയുള്ള വ്യത്യാസത്തിന് യു.

വൈദ്യുത ശേഷി (സി) ഒരു കണ്ടക്ടറിൽ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്ന വൈദ്യുതി അളവും, ഫീൽഡ് വോൾട്ടേജ് അനുസരിച്ച്: C = q / U.

ഈ മൂല്യത്തെ Φ (farads) ൽ അളക്കുന്നു.

ഭൂമിയുടെ കപ്പാസിറ്റേഷൻ ഒരു കപ്പാസിറ്ററിന്റെ കപ്പാസിറ്റേറ്റുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ , അതിന്റെ വില ഏതാണ്ട് നോട്ട്ബുക്കിൽ നിന്നാണ്. അടിഞ്ഞുകൂടിയ ശക്തമായ ചാർജ് എഞ്ചിനീയറിംഗിൽ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും.

എന്നിരുന്നാലും, പ്ലേറ്റുകളിൽ പരിധിയില്ലാത്ത വൈദ്യുതി ശേഖരിക്കാനുള്ള സാധ്യതയില്ല. വോൾട്ടേജ് പരമാവധി മൂല്യത്തിലേക്ക് ഉയർക്കുമ്പോൾ കപ്പാസിറ്റർ നിലച്ചാൽ സംഭവിക്കാം. പ്ലേറ്റുകളും നിഷ്ക്രിയമാക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് ഉപകരണത്തിന് കേടുവരുത്തുന്നതിന് ഇടയാക്കും. ചാർജ് കപ്പാസിറ്ററിന്റെ ഊർജ്ജം അത് ചൂടാക്കാൻ പൂർണ്ണമായും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഊർജ്ജമൂല്യം

വൈദ്യുതജാലത്തിന്റെ ഊർജ്ജത്തെ ആന്തരികമായി പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതാണ് കപ്പാസിറ്റർ താപനം. ചാർജിലേക്ക് നീങ്ങുന്നതിനുള്ള കപ്പാസിറ്റർ പ്രവർത്തിക്കാനുള്ള കഴിവ്, വൈദ്യുതി വിതരണത്തിന്റെ ലഭ്യതയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ചാർജ്ജിത കപ്പാസിറ്റി എത്രമാത്രം ഊർജ്ജം എത്ര വലുതാണെന്ന് നിർണ്ണയിക്കാൻ, അതിന്റെ ഡിസ്ചാർജിന്റെ പ്രവർത്തനത്തെക്കുറിച്ച് നമുക്ക് പരിചിന്തിക്കാം. ഒരു വോൾട്ടേജ് U ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡ് പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ q എന്ന ചാർജ് ഒരു പ്ലേറ്റ് മുതൽ മറ്റൊന്നു വരെ ഒഴുകുന്നു. നിർവചനപ്രകാരം, ഫീൽഡിന്റെ പ്രവർത്തനം ചാർജിന്റെ അളവ് ഉപയോഗിച്ച് സാധ്യതയുള്ള വ്യത്യാസത്തിന്റെ ഉൽപന്നത്തിന് തുല്യമാണ്: A = qU. ഈ ബന്ധം വോൾട്ടേജിന്റെ സ്ഥിരമായ മൂല്യത്തിന് മാത്രം സാധുതയുള്ളതാണ്, പക്ഷേ കപ്പാസിറ്റർ പ്ലേറ്റുകളിൽ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ അത് ക്രമേണ പൂജ്യമായി കുറയുന്നു. തെറ്റ് ഒഴിവാക്കാൻ, നമുക്ക് അതിന്റെ ശരാശരി മൂല്യം U / 2 എടുക്കാം.

ഇലക്ട്രിക് ശേഷിയുള്ള ഫോർമുലയിൽ നിന്ന് നമുക്ക് കിക്ക് ഉണ്ട്: q = CU.

അതുകൊണ്ട് ചാർജ്ജുള്ള കപ്പാസിറ്ററുടെ ഊർജ്ജം നിർണ്ണയിക്കാവുന്നതാണ്.

W = CU 2/2.

അതിന്റെ തിളക്കം, വൈദ്യുത ശേഷി, വോൾട്ടേജ് മുതലായവ ആണെന്ന് നമുക്ക് കാണാം. ചാർജ് ചെയ്ത ഒരു കപ്പാസിറ്ററുടെ ഊർജ്ജം എന്താണെന്നറിയാൻ, അവരുടെ ഇനങ്ങൾക്ക് നോക്കാം.

കപ്പാസിറ്റുകളുടെ തരങ്ങൾ

കപ്പാസിറ്ററിൽ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡ് ഊർജ്ജം അതിന്റെ കപ്പാസിറ്റൻസുമായി നേരിട്ട് ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, ഒപ്പം കപ്പാസിറ്റുകളുടെ പ്രവർത്തനം അവരുടെ ഡിസൈൻ സവിശേഷതകളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, വിവിധ തരം സംഭരണ ഉപാധികൾ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു.

1. പ്ലേറ്റുകളുടെ ആകൃതി: പരന്നത്, സിലിണ്ടർ, ഗോളാകൃതി മുതലായവ.
2. ശേഷി മാറ്റുന്നതിലൂടെ: സ്ഥിരാങ്കം (ശേഷി മാറ്റില്ല), വേരിയബിളുകൾ (ഭൗതിക ഗുണങ്ങൾ മാറ്റുക, കപ്പാസിറ്റേഷൻ മാറ്റുന്നു), ട്രിം. താപനില, മെക്കാനിക്കൽ അല്ലെങ്കിൽ ഇലക്ട്രിക്കൽ വോൾട്ടേജ് മാറ്റിക്കൊണ്ട് ശേഷി മാറ്റാൻ കഴിയും . ട്രൈമർ കപ്പാസിറ്റുകളുടെ ഇലക്ട്രിക് കപ്പാസിറ്റൻസ് പ്ലേറ്റുകളുടെ വിസ്താരത്തിൽ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു.
3. മഗ്നീഷ്യം, ലിക്വിഡ്, ഒരു സോളിഡ് ഡിഎൽഎൽട്രിക് ഉപയോഗിച്ച്.
4. വിവിധ തരം ഘടനകളുടെ ചിത്രങ്ങളിൽ നിന്ന് ഗ്ലാസ്, പേപ്പർ, മൈക്ക, മെറ്റൽ, സെറാമിക്, മെലിഞ്ഞ-ഫിലിം മുതലായവ.

തരം ആശ്രയിച്ച്, വ്യത്യസ്ത കപ്പാസിറ്ററുകൾ ഉണ്ട്. ചാർജ്ജിത കപ്പാസിറ്റി ഊർജ്ജം വൈദ്യുത നിലയത്തിന്റെ സ്വഭാവത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. പ്രധാന അളവ് പെർമിറ്റിവിറ്റി എന്നു വിളിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോണിക് ശേഷി നേരിട്ട് അനുപാതമാണ്.

ഫ്ലാറ്റ് കപ്പാസിറ്റർ

വൈദ്യുത ചാർജ് - ഫ്ലാറ്റ് കപ്പാസിറ്റർ ശേഖരിക്കുന്നതിനുള്ള ഏറ്റവും ലളിതമായ ഉപകരണം നോക്കുക. രണ്ടു സമാന്തര പാത്രങ്ങളുടെ ഒരു ശാരീരിക സംവിധാനമാണ് ഇത്, ഇതിൽ വൈദ്യുതധാരയുടെ ഒരു പാളിയാണ്.

ഫലകങ്ങളുടെ ആകൃതി ദീർഘചതുരാകൃതിയിലും ചുറ്റുമായും ആകാം. ഒരു വേരിയബിൾ കപ്പാസിറ്റൻസ് ലഭിക്കേണ്ടതുണ്ടെങ്കിൽ പ്ലാറ്റ്ഫോമുകൾ പാതി-ഡിസ്കുകളുടെ രൂപത്തിൽ എടുക്കുന്നു. മറ്റൊന്നുമായി അടുത്ത ബന്ധുവിനെ തിരിയുമ്പോൾ, പ്ലേറ്റുകളുടെ വിസ്തൃതിയിൽ മാറ്റം വരുന്നു.

ഒരു പ്ലേറ്റിന്റെ വിസ്തീർണ്ണം S ആണെന്ന് ഊഹിക്കാം, പ്ലേറ്റ്സ് തമ്മിലുള്ള ദൂരം d യ്ക്ക് തുല്യമാണ്, ഫില്ലിന്റെ പെർമിറ്റിവിറ്റി ε. അത്തരം ഒരു സിസ്റ്റത്തിന്റെ വൈദ്യുത ശേഷി കപ്പാസിറ്ററിന്റെ ജ്യാമിതീയതയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

C = േറ ₀ S / d.

ഒരു ഫ്ലാറ്റ് കപ്പാസിറ്ററുടെ ഊർജ്ജം

കപ്പാസിറ്ററിന്റെ ശേഷി ഒരു പ്ലേറ്റിന്റെ മൊത്തം വിന്യാസത്തോട് അനുപാതമുള്ളതാണെന്ന് നമുക്ക് കാണാം, അവ തമ്മിലുള്ള ദൂരത്തിന്റെ വിപരീത ക്രമത്തിലാണ് ഇത്. ആനുപാതികത്തിന്റെ കോക്സിഫിക്റ്റ് ഇലക്ട്രിക് കോൺസ്റ്റന്റ് ε _{0 ആണ്} . വൈദ്യുത നിലയത്തിന്റെ വൈദ്യുത പെർമിറ്റിവിറ്റി വർദ്ധിപ്പിക്കും. പ്ലേറ്റുകളുടെ വിസ്തൃതി കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെ ട്യൂണിംഗ് കപ്പാസിറ്ററുകൾ ലഭിക്കും. ഒരു ചാർജ് ചെയ്ത കപ്പാസിറ്ററിന്റെ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന്റെ ഊർജ്ജം അതിന്റെ ജ്യാമിതീയ അനുപാതത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

നമ്മൾ കണക്കുകൂട്ടൽ ഫോർമുല ഉപയോഗിക്കുന്നത്: W = CU 2/2.

ഒരു ചാർജർ രൂപത്തിലുള്ള ചാർജ് കപ്പാസിറ്ററിന്റെ ഊർജ്ജത്തെ നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഫോർമുല അനുസരിച്ച് നടപ്പിലാക്കുന്നു:

W = εε ₀ SU ² / (2d).

കപ്പാസിറ്റുകളുടെ ഉപയോഗം

വൈദ്യുത ചാർജ് എളുപ്പത്തിൽ ശേഖരിക്കാനും സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വിവിധ മേഖലകളിൽ വേഗത്തിൽ അത് നൽകാനും കപ്പാസിറ്റുകളുടെ കഴിവ്.

ഓക്സിലറേറ്റർ സർക്യൂട്ടുകൾ, നിലവിലെ ഫിൽട്ടറുകൾ, ഫീഡ്ബാക്ക് സർക്യൂട്ടുകൾ എന്നിവയുടെ നിർമ്മാണത്തിന് ഇൻഡക്റ്ററുകളുമായുള്ള ബന്ധം അനുവദിക്കുന്നു.

ഫ്ലാഷ് ബൾബുകൾ, വൈദ്യുതി ഷോക്ക്, ഒരു തൽക്ഷണം ഡിസ്ചാർജ് സംഭവിക്കുന്ന, ശക്തമായ നിലവിലെ പൾസ് ഉണ്ടാക്കാൻ കപ്പാസിറ്റി കഴിവിനെ ഉപയോഗിക്കുക. DC കപ്പാസിറ്റി ഉറവിടത്തിൽ നിന്ന് കപ്പാസിറ്റർ ചാർജ് ഈടാക്കുന്നു. കൺസെൻസർ തന്നെ സർക്യൂട്ട് കണ്ണുനീരിന്റെ ഒരു ഘടകമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. വിപരീത ദിശയിലുള്ള ഡിസ്ചാർജ് ഒരു ചെറിയ ഓഹിക്കിൾസ് ലാപാമ്പുകൾ വഴി തൽക്ഷണം മാറുന്നു. വൈദ്യുതാഘാതത്തിൽ ഈ ഘടകം മനുഷ്യ ശരീരമാണ്.

കൺവെൻസർ അല്ലെങ്കിൽ ബാറ്ററി

ശേഖരിച്ച ചാർജ് ദീർഘകാലത്തേക്ക് സൂക്ഷിക്കുന്നതിനുള്ള കഴിവ്, വിവരങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ ഊർജ്ജ സംഭരണത്തിന്റെ ഒരു സംഭരണമായി ഉപയോഗിക്കാനുള്ള മികച്ച അവസരം നൽകുന്നു. റേഡിയോ എൻജിനീയറിങ്ങിൽ ഈ വസ്തു വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ബാറ്ററി മാറ്റിയെടുക്കുക, നിർഭാഗ്യവശാൽ, കപ്പാസിറ്റർക്ക് സാധിക്കില്ല, കാരണം അത് ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യാൻ ഒരു സവിശേഷത ഉണ്ട്. അത് കൂട്ടിച്ചേർത്ത ഊർജ്ജം നൂറു ജ്യൂളുകൾ കവിയുകയില്ല. ബാറ്ററി വളരെക്കാലം വൈദ്യുതി എത്തിക്കാനും ദീർഘകാലത്തേക്ക് നഷ്ടപ്പെടാതെ പ്രവർത്തിക്കാനും കഴിയും.