कैपेसिटर की क्षमता और उसके वोल्टेज स्तर के बीच क्या संबंध है?
Apr 26, 2023
कैपेसिटर के फायदे और नुकसान
कैपेसिटर का उपयोग बिजली वितरण और इलेक्ट्रॉनिक्स सहित अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जाता है। उनका प्राथमिक कार्य ऊर्जा को स्टोर करना है जब तक कि इसे उपयोगी तरीके से जारी नहीं किया जा सकता है, जैसे कि बिजली पैदा करना या डिजिटल कैमरे पर फ्लैश स्टोर करना।
कैपेसिटर एक निष्क्रिय सर्किट घटक है जो अनिवार्य रूप से विद्युत ऊर्जा को इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र के रूप में संग्रहीत करता है, जो दो प्रवाहकीय प्लेटों के बीच एक संभावित अंतर है। यह इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक है, और कई इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में पाया जा सकता है।
कई वैज्ञानिक प्रयोगों में भी इनका इस्तेमाल होता है। उदाहरण के लिए, वैज्ञानिक एक निर्वात में एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न करने की क्षमता का परीक्षण करने के लिए एक संधारित्र का उपयोग कर सकते हैं।
कैपेसिटर धातु की चादरों से बने होते हैं जिन्हें एक इंसुलेटिंग डाइलेक्ट्रिक सामग्री द्वारा अलग किया जाता है। वे विभिन्न प्रकार के आकार, आकार और सामग्रियों में भी उपलब्ध हैं।
कई प्रकार के कैपेसिटर हैं, प्रत्येक को एक विशेष उद्देश्य के लिए डिज़ाइन किया गया है। इनमें से कुछ में मल्टीलेयर सिरेमिक, ट्यूबलर सिरेमिक, मल्टीलेयर पॉलिएस्टर फिल्म, पॉलीस्टीरिन और एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक शामिल हैं।
वोल्टेज स्तर कैपेसिटर ऑपरेशन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, क्योंकि यह डिवाइस में संग्रहीत किए जा सकने वाले चार्ज की मात्रा निर्धारित करता है। यह वर्तमान की मात्रा निर्धारित करने के लिए भी जिम्मेदार है जिसे संधारित्र के माध्यम से पारित किया जा सकता है, साथ ही यह सुनिश्चित करने के लिए कि टर्मिनल पूरी तरह से प्रवाहकीय हैं।
वोल्टेज इस बात का माप है कि कैपेसिटर को बिना नुकसान पहुंचाए कितना चार्ज स्टोर किया जा सकता है। यही कारण है कि ऐसा कैपेसिटर चुनना इतना महत्वपूर्ण है जिसकी क्षमता आपको चाहिए, और एक वोल्टेज रेटिंग भी हो जो आपके एप्लिकेशन से मेल खाती हो।
बैटरियों की तुलना में, कैपेसिटर चार्ज को स्टोर करने में बहुत कुशल होते हैं। उन्हें बहुत तेज़ी से चार्ज किया जा सकता है और फिर उस सारी ऊर्जा को बहुत तेज़ी से रिलीज़ किया जा सकता है, जैसे कि जब आप एक तस्वीर लेने के लिए डिजिटल कैमरे पर बटन दबाते हैं।
हालाँकि, आपके सर्किट में कैपेसिटर का उपयोग करने में कुछ कमियाँ हैं:
संधारित्र रिसाव
प्रत्येक संधारित्र का ढांकता हुआ सही नहीं है, और यह एक टर्मिनल से दूसरे में कुछ छोटी मात्रा में करंट का रिसाव करेगा। यह छोटा वर्तमान नुकसान (आमतौर पर नैनोएम्प से कम) को रिसाव कहा जाता है और ऊर्जा को दूर करने का कारण बनता है।
समतुल्य श्रृंखला प्रतिरोध, या ESR संक्षेप में, संधारित्र टर्मिनलों पर प्रवाहकीय सामग्री की एक छोटी मात्रा है जो वास्तव में वर्तमान का विरोध कर सकती है। यह प्रतिरोध एक बड़ी समस्या है जब आप अपने संधारित्र के माध्यम से बहुत अधिक धारा का उपयोग करते हैं।
इस प्रकार के रिसाव से बड़ी मात्रा में गर्मी और ऊर्जा की हानि हो सकती है, इसलिए यह बहुत महत्वपूर्ण है कि आप अपने आवेदन के लिए अधिकतम संभव सहनशीलता वाले संधारित्र का चयन करें।
समांतर-से-श्रृंखला सर्किट में उपयोग किए जाने पर कैपेसिटर खतरनाक भी हो सकते हैं, क्योंकि वे बहुत कम समय में बड़ी मात्रा में ऊर्जा संग्रहीत कर सकते हैं, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक कैपेसिटर के बीच वोल्टेज बहुत तेजी से बढ़ता है। यही कारण है कि कैपेसिटर आमतौर पर समानांतर के बजाय श्रृंखला में जुड़े होते हैं।
एक संधारित्र की क्षमता और उसके वोल्टेज स्तर के बीच का यह संबंध इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग का एक मूलभूत पहलू है। उनके साथ प्रयोग करना शुरू करना थोड़ा डराने वाला हो सकता है, लेकिन एक बार जब आप जान जाते हैं कि क्या उम्मीद की जाए, तो यह समझना इतना मुश्किल नहीं है कि वे कैसे काम करते हैं!
