संधारित्र क्या है? यह कैसे काम करता है? विश्व के पहले संधारित्र का आविष्कार किसने किया था? - हम आज विस्तार से इन सभी सवालों का खुलासा करेंगे। तो क्या है यह डिवाइस। स्कूल के कई लोग याद करते हैं संधारित्र - इस डिवाइस को चार्ज के संचय और हस्तांतरण के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसमें दो धातु प्लेट होते हैं, जिसके बीच एक ढांकता हुआ परत होता है।
  इस उपकरण का इतिहास 1745 में शुरू हुआ, जब जर्मन भौतिक विज्ञानी इवाल्ड जुरगेन वॉन क्लेस्ट और डच भौतिक विज्ञानी पीटर वैन मस्कनब्रुक ने गलती से लेडेन जार बनाया। इसके बाद वह दुनिया की पहली कैपेसिटर बन गईं। संधारित्र में सबसे महत्वपूर्ण चीज इसकी क्षमता और रेटेड वोल्टेज है।
  क्षमता - यह एक संधारित्र की विद्युत आवेश संचित करने की क्षमता है। क्षमता को फैराड (एफ) में मापा जाता है। गणना में सबसे आम मूल्य हैं:

• पिकोफारड (10 -12);
• ननोफ़रैड (10 -9);
• माइक्रोफ़ारड (10 -6)।

मैं एक उदाहरण दूंगा: हमारे ग्रह पृथ्वी की क्षमता 710 यूएफ है। 1 फैराड प्राप्त करने के लिए, एक कंडक्टर की आवश्यकता होती है, जिसकी क्षमता 1 बी बढ़ जाती है जब 1 कूलम्ब का चार्ज इसे स्थानांतरित किया जाता है। यानी यह स्पष्ट है कि 1 फैराड एक बहुत बड़ी क्षमता है, इसलिए गणना करते समय या डिजाइन करते समय, छोटे मान अक्सर उपयोग किए जाते हैं (पीसीएफ, एनएफ, μF)। वैसे, यहां एक छोटा धोखा पत्र है: 1 =F = 1000nF = 1000000pcF। कैपेसिटर लगभग सभी विद्युत उपकरणों में पाए जाते हैं: उपकरण, कंप्यूटर,   , कार्ड आदि में।
  और पता है कि प्लेटों के क्षेत्र के साथ क्षमता बढ़ जाती है और उनके बीच की दूरी के साथ घट जाती है। लगता है कि सब कुछ क्षमता के साथ स्पष्ट है, अब चलो रेटेड वोल्टेज पर चलते हैं।

यह वोल्टेज, जिसके ऊपर एक ढांकता हुआ टूटना होता है।
नतीजतन, डिवाइस का संचालन बंद हो जाएगा, क्योंकि ढांकता हुआ टूटने के मामले में, रेटेड वोल्टेज दोनों ढांकता हुआ (सामग्री) पर और प्लेटों के बीच की दूरी पर निर्भर करता है। यह जानना भी आवश्यक है कि रेटेड वोल्टेज उस से कम से कम 2 गुना अधिक होना चाहिए जो ऑपरेशन के दौरान उस पर लागू होगा। दूसरे शब्दों में, यदि पावर स्रोत 12V के लिए रेट किया गया है, तो कैपेसिटर का रेटेड वोल्टेज 12 * 2 = 8V से कम नहीं होना चाहिए। नाममात्र वोल्टेज के साथ, मुझे आशा है कि सब कुछ स्पष्ट है हम आगे बढ़ेंगे।
आपको क्या लगता है, क्या संधारित्र के चार्जिंग और डिस्चार्जिंग समय को निर्धारित करता है? आप, शायद, पहले से ही अनुमान लगा चुके हैं कि क्षमता और एक श्रृंखला के सामान्य प्रतिरोध से। यही है, क्षमता और प्रतिरोध जितना अधिक होता है, चार्ज होने में उतना ही अधिक समय लगता है। आखिरकार, अगर क्षमता बड़ी है, इसलिए इसमें लगाए जाने वाले चार्ज की मात्रा अधिक होगी, और इसलिए चार्जिंग और डिस्चार्जिंग का समय भी अधिक होगा। इसके साथ की तरह है    खैर, प्रतिरोध वर्तमान को कम करता है, और यदि वर्तमान छोटा है, तो चार्ज होने में अधिक समय लगेगा।
  वास्तविक जीवन में, आपको याद रखना चाहिए कि एक तथाकथित है रिसाव वर्तमान । बहुत से लोग नहीं जानते हैं कि एक ढांकता हुआ अभी भी प्लेटों के बीच एक छोटा वर्तमान गुजरता है। और अगर यह याद आती है, तो समय के साथ यह प्रारंभिक शुल्क का नुकसान होता है। यानी यदि संधारित्र पूरी तरह से चार्ज किया गया था, तो एक निश्चित अवधि के बाद इसमें चार्ज कम हो जाएगा और नेटवर्क के अगले कनेक्शन तक कम हो जाएगा।

कैपेसिटर के प्रकार

हमने मुख्य विशेषताओं की समीक्षा की, साथ ही यह भी पता लगाया कि चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के समय को कैसे निर्धारित किया जाता है और लीकेज करंट संधारित्र के आवेश को कैसे प्रभावित करता है। सभी कैपेसिटर आकार और आंतरिक विशेषताओं में भिन्न होते हैं। इसलिए, कैपेसिटर के प्रकारों को जानना बेहतर है, यह रेडियो इंजीनियरिंग, इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोगी है ... बाईं ओर एक संक्षिप्त पदनाम (बीएम, सीडी, बीएमटी, आदि) है, और दाईं ओर इसका डिक्रिप्शन है:

बीएम - कागज छोटा

बीएमटी - पेपर छोटे आकार के हीटसिस्टेंट

सीडी - सिरेमिक डिस्क

केएलएस - सिरेमिक कास्ट सेक्शन

केएम - सिरेमिक मोनोलिथिक

KPK-M - ट्रिमर सिरेमिक छोटे आकार का

CSR - अभ्रक दबाया

सीटी - सिरेमिक ट्यूबलर

एमबीजी - मेटल-पेपर सील

MBGO - मेटल-पेपर सीलबंद सिंगल-लेयर

MBGT - धातु और कागज सील गर्मी प्रतिरोधी

MBGP - मेटल-पेपर, सीलबंद, सिंगल-लेयर

एमबीएम - धातु-पेपर छोटे आकार का

पीएम - पॉलीस्टाइन छोटे आकार का

पर - फिल्म खुली

PSO - फिल्म स्टायरोफ्लेक्स खुला

ध्रुवीकृत और गैर-ध्रुवीकृत कैपेसिटर

मामले का सावधानीपूर्वक निरीक्षण करने पर, आप डंडे "+" और "-" पर पदनाम देख सकते हैं। जिन कैपेसिटर में ऐसे पदनाम होते हैं उन्हें कहा जाता है फूट डालना, और जिनके पास नहीं है - nepolyarizirovannye। इन प्रतीकों को ध्यान में रखा जाना चाहिए (प्लस से प्लस, मिनट से घटा), अन्यथा कनेक्शन गलत होने पर कैपेसिटर विफल हो जाएगा। लेकिन यह पदनाम सभी उपकरणों के लिए उपलब्ध नहीं है। उदाहरण के लिए, 0.5 μF से अधिक के समाई वाले उन उपकरणों को ध्रुवीकृत किया जाता है, और गैर-ध्रुवीकृत लोगों में सिरेमिक डिस्क और अन्य संधारित्र कैपेसिटर शामिल होते हैं।

नुकसान का मुख्य तत्व है ढांकता हुआ। बढ़ती आवृत्ति के साथ, पर्यावरणीय आर्द्रता या    घाटा बढ़ता जा रहा है। उदाहरण के लिए, जब तापमान बदलता है, तो प्लेटों के बीच की दूरी भी क्रमशः संधारित्र के गुणों को बदल देती है। न्यूनतम नुकसान वे उपकरण हैं जिनके ढांकता हुआ उच्च आवृत्ति वाले सिरेमिक से बने होते हैं, साथ ही कागज और फेरोइलेक्ट्रिक डाइलेट्रिक्स भी होते हैं।
  डिजाइन और ढांकता हुआ कैपेसिटर के आधार पर अलग-अलग विशेषता होती है तापमान क्षमता का गुणांक  (Tke)। यह 1 ° C के तापमान परिवर्तन के साथ क्षमता में सापेक्ष परिवर्तन दिखाता है। इसके अलावा, क्षमता का तापमान गुणांक सकारात्मक और नकारात्मक दोनों हो सकता है। टीकेई के मूल्य और संकेत के अनुसार, सभी कैपेसिटर को समूहों में विभाजित किया जाता है, जिन्हें पत्र पदनाम और शरीर का रंग सौंपा जाता है।
  क्षतिग्रस्त संधारित्र को प्रतिस्थापित करते समय नुकसान पर विचार किया जाना चाहिए।

इस पाठ को पढ़ने के बाद, आपने सीखा कि संधारित्र क्या होता है और इसकी विशेषता कैसे होती है। आपके ध्यान के लिए धन्यवाद)))

लंबाई और दूरी वजन थोक खाद्य और खाद्य उत्पादों की मात्रा माप क्षेत्र मात्रा और पाक व्यंजनों में माप की इकाइयां तापमान दबाव, यांत्रिक तनाव, युवा मापांक ऊर्जा और काम शक्ति शक्ति समय रैखिक वेग फ्लैट कोण थर्मल दक्षता और ईंधन दक्षता संख्या जानकारी के मापन की इकाइयाँ विनिमय दर को आकार देता है। महिलाओं के कपड़े और जूते पुरुषों के कपड़े और जूते आयाम कोणीय वेग और घूर्णी गति त्वरण कोणीय त्वरण घनत्व विशिष्ट मात्रा पल जड़ता का बल का टन टॉर्क दहन की विशिष्ट ऊष्मा (द्रव्यमान द्वारा) ऊर्जा घनत्व और ईंधन के दहन की विशिष्ट ऊष्मा (मात्रा द्वारा) तापमान अंतर ताप विस्तार गुणांक तापीय प्रतिरोध विशिष्ट तापीय चालकता विशिष्ट ऊष्मा चालकता ऊर्जा क्षमता, तापीय विकिरण शक्ति ऊष्मा प्रवाह घनत्व ऊष्मा गुणांक आयतन प्रवाह प्रवाह द्रव्यमान प्रवाह बड़े पैमाने पर प्रवाह घनत्व मोलर एकाग्रता समाधान (गतिशील) चिपचिपापन Kinematic में बड़े पैमाने पर एकाग्रता उच्च चिपचिपापन भूतल तनाव वाष्प पारगम्यता वाष्प पारगम्यता, वाष्प अंतरण दर ध्वनि स्तर माइक्रोफोन संवेदनशीलता ध्वनि दबाव स्तर (एसपीएल) कंप्यूटर ग्राफिक्स में चमक तीव्रता तीव्रता का संकल्प डायोप्टर्स और तरंगदैर्ध्य में विद्युत शक्ति और डायोप्टर्स और लेंस आवर्धन में ऑप्टिकल शक्ति (×) इलेक्ट्रिक प्रभारी रैखिक चार्ज घनत्व सतह चार्ज घनत्व थोक चार्ज घनत्व इलेक्ट्रिक वर्तमान रैखिक वर्तमान घनत्व सतह वर्तमान घनत्व विद्युत क्षेत्र की ताकत इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षमता और वोल्टेज विद्युत प्रतिरोध विद्युत प्रतिरोधकता विद्युत चालकता विद्युत चालकता विद्युत धारिता Inductance अमेरिकी तार गेज स्तर dBm (dBm या dBm), dBV (dBV), वाट, आदि इकाइयों में चुंबकीय-प्रेरक बल चुंबकीय क्षेत्र ताकत चुंबकीय प्रवाह चुंबकीय प्रवाह। प्रेरण विकिरणित रेडियोधर्मिता के आयनीकरण की अवशोषित खुराक दर। रेडियोधर्मी क्षय विकिरण। एक्सपोजर खुराक विकिरण। अवशोषित खुराक दशमलव उपसर्ग डेटा ट्रांसफर टाइपोग्राफी और इमेज प्रोसेसिंग इकाइयां लकड़ी की मात्रा की गणना मोलर द्रव्यमान गणना रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली डि मेंडेलीवा

1 फराड [F] = 1,000,000 माइक्रोफ़ारड [μF]

संदर्भ मूल्य

परिवर्तित मूल्य

farad exafarad petafarad terafarad gafafarad megafarad kilo फरद हकोफड़ाद डेकाफारड डेसिफैर्ड सेंटीफैड मिलिफ़रैड मिलिफ़रैड नैनोफ़ारड पिकोफ़ेरैड फीमेलो फ़ॉर्टड एटैड फ़ेडर प्रति लटकन।

मीट्रिक प्रणाली और एसआई

विद्युत समाई के बारे में अधिक

सामान्य जानकारी

कैपेसिटेंस एक मात्रा है जो कंडक्टर के बीच संभावित अंतर के लिए विद्युत आवेश के अनुपात के बराबर आवेश को संचित करने की क्षमता की विशेषता है:

सी = क्यू / ∆φ

यहां क्यू  - इलेक्ट्रिक चार्ज, पेंडेंट में मापा गया (C),   - संभावित अंतर, वोल्ट (वी) में मापा जाता है।

एसआई प्रणाली में, बिजली की तीव्रता farads (एफ) में मापा जाता है। इस इकाई का नाम अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी माइकल फैराडे के नाम पर रखा गया है।

फराड अछूता कंडक्टर के लिए एक बहुत बड़ी क्षमता है। इस प्रकार, 13 सौर त्रिज्या के त्रिज्या के साथ एक एकांत धातु की गेंद की क्षमता 1 फारेड के बराबर होगी। और एक धातु की गेंद की क्षमता पृथ्वी का आकार लगभग 710 माइक्रोफ़ारड (यूएफ) होगी।

चूँकि 1 फैराड एक बहुत बड़ी धारिता है, इसलिए छोटे मानों का उपयोग किया जाता है, जैसे: माइक्रोफ़ारड (यूएफ), एक मिलियन फैट के बराबर; नैनोफारड (एनएफ), एक अरबवें के बराबर; picofarad (pf), एक खरब फराड के बराबर।

सीजीएसई प्रणाली में, क्षमता की मुख्य इकाई सेंटीमीटर (सेमी) है। 1 सेंटीमीटर क्षमता एक वैक्यूम में रखी गई 1 सेंटीमीटर की त्रिज्या वाली गेंद की विद्युत क्षमता है। सीजीएसई इलेक्ट्रोडायनामिक्स के लिए एक उन्नत सीजीएस प्रणाली है, अर्थात्, इकाइयों की एक प्रणाली जिसमें सेंटीमीटर, चना और दूसरे को क्रमशः लंबाई, द्रव्यमान और समय की गणना के लिए बुनियादी इकाइयों के रूप में लिया जाता है। सीजीएसई सहित विस्तारित जीएचएस में, कुछ भौतिक स्थिरांक को सूत्र को सरल बनाने और गणना की सुविधा के लिए एक इकाई के रूप में लिया जाता है।

क्षमता का उपयोग

कैपेसिटर - इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में चार्ज जमा करने के लिए उपकरण

विद्युत समाई की अवधारणा न केवल कंडक्टर को संदर्भित करती है, बल्कि संधारित्र को भी। एक संधारित्र एक ढांकता हुआ या वैक्यूम द्वारा अलग किए गए दो कंडक्टरों की एक प्रणाली है। सरलतम अवतार में, संधारित्र के डिज़ाइन में प्लेट (प्लेट) के रूप में दो इलेक्ट्रोड होते हैं। एक संधारित्र (एक कवच से। कंडेन्सेरे - "कंडेन्स", "गाढ़ा") एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के चार्ज और ऊर्जा संचय के लिए एक दो-इलेक्ट्रोड डिवाइस है, सबसे सरल मामले में इसमें दो कंडक्टर होते हैं जो किसी प्रकार के इन्सुलेटर से अलग हो जाते हैं। उदाहरण के लिए, कभी-कभी रेडियो एमेच्योर, समाप्त भागों की अनुपस्थिति में, विभिन्न व्यास के वार्निश तारों से अपने सर्किट के लिए ट्रिमिंग कैपेसिटर बनाते हैं, जबकि पतले तार एक मोटी पर घाव होते हैं। घुमावों की संख्या को समायोजित करके, रेडियो शौकीन वांछित आवृत्ति के लिए उपकरण सर्किट को ठीक से ट्यून करते हैं। विद्युत सर्किट पर कैपेसिटर की छवि के उदाहरण आंकड़े में दिखाए गए हैं।

ऐतिहासिक पृष्ठभूमि

केवल 275 साल पहले, कैपेसिटर बनाने के सिद्धांत ज्ञात थे। इस प्रकार, 1745 में, जर्मन भौतिक विज्ञानी इवाल्ड जुरगेन वॉन क्लेस्ट और डच भौतिक विज्ञानी पीटर वैन मस्कैनब्रुक ने लेडेन में पहला कैपेसिटर, "लेडेन जार" बनाया, जहां एक ग्लास जार की दीवारें ढांकता हुआ थीं, और प्रयोग करने वाले प्लेटों की प्लेटों को प्लेट के रूप में परोसा जाता था। इस तरह के "बैंक" ने माइक्रो-पेंडेंट (μC) के ऑर्डर का एक चार्ज जमा करना संभव बना दिया। इसके आविष्कार के बाद, इसके साथ अक्सर प्रयोग और सार्वजनिक प्रदर्शन किए गए। ऐसा करने के लिए, बैंक को पहली बार स्थैतिक बिजली के साथ चार्ज किया गया था, इसे रगड़कर। उसके बाद, प्रतिभागियों में से एक ने अपने हाथ से कैन को छुआ, और एक छोटा सा बिजली का झटका प्राप्त किया। यह ज्ञात है कि 700 पेरिसियन भिक्षुओं ने हाथ पकड़कर एक लीडेन प्रयोग किया था। उस क्षण, जब पहले साधु ने जार के सिर को छुआ, सभी 700 भिक्षुओं, एक आक्षेप में सीमित हो गए, डरावनी आवाज़ में रोया।

"लेय्डेन बैंक" रूस में रूसी ज़ार पीटर I की बदौलत आया था, जो यूरोप में अपनी यात्रा के दौरान मुशेनब्रुक से मिले थे, और उन्होंने "लेडन बैंक" के प्रयोगों के बारे में अधिक जानकारी प्राप्त की। पीटर I ने रूस में विज्ञान अकादमी की स्थापना की, और मुशेनब्रुक को विज्ञान अकादमी के लिए विभिन्न उपकरणों का आदेश दिया।

भविष्य में, कैपेसिटर बेहतर हो गए और छोटे हो गए, और उनकी क्षमता - अधिक। इलेक्ट्रॉनिक्स में कैपेसिटर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक संधारित्र और एक प्रारंभ करनेवाला एक दोलन सर्किट बनाता है, जिसका उपयोग रिसीवर को वांछित आवृत्ति पर ट्यून करने के लिए किया जा सकता है।

कई प्रकार के कैपेसिटर लगातार या चर समाई और ढांकता हुआ सामग्री में भिन्न होते हैं।

संधारित्र उदाहरण

उद्योग विभिन्न प्रयोजनों के लिए बड़ी संख्या में कैपेसिटर का उत्पादन करता है, लेकिन उनकी मुख्य विशेषताएं क्षमता और ऑपरेटिंग वोल्टेज हैं।

विशिष्ट मूल्य क्षमता  कैपेसिटर पिकोफैड इकाइयों से सैकड़ों माइक्रोफ़ारड तक भिन्न होते हैं, आयनिस्टर्स के अपवाद के साथ, जिनकी क्षमता निर्माण की थोड़ी अलग प्रकृति होती है - इलेक्ट्रोड पर दोहरी परत के कारण - इसमें वे विद्युत रासायनिक बैटरियों के समान होते हैं। नैनोट्यूब-आधारित सुपरकैपेसिटर में एक अत्यंत विकसित इलेक्ट्रोड सतह है। इस प्रकार के कैपेसिटर के लिए, विशिष्ट कैपेसिटेंस वैल्यू दर्जनों फ़ार्स हैं, और कुछ मामलों में वे पारंपरिक विद्युत रासायनिक बैटरियों को वर्तमान स्रोतों के रूप में बदलने में सक्षम हैं।

दूसरा सबसे महत्वपूर्ण संधारित्र पैरामीटर इसका है ऑपरेटिंग वोल्टेज। इस पैरामीटर को अधिक करने से कैपेसिटर की विफलता हो सकती है, इसलिए, वास्तविक सर्किट का निर्माण करते समय, ऑपरेटिंग वोल्टेज के मूल्य के साथ कैपेसिटर का दो बार उपयोग करना आम है।

कैपेसिटेंस या ऑपरेटिंग वोल्टेज के मूल्यों को बढ़ाने के लिए, कैपेसिटर को बैटरी में संयोजित करने की विधि का उपयोग करें। जब एक ही प्रकार के दो कैपेसिटर श्रृंखला में जुड़े होते हैं, तो ऑपरेटिंग वोल्टेज दोगुना हो जाता है और कुल कैपेसिटेंस आधा हो जाता है। एक ही प्रकार के दो कैपेसिटर के समानांतर कनेक्शन के साथ, ऑपरेटिंग वोल्टेज समान रहता है, और कुल क्षमता दोगुनी हो जाती है।

तीसरा सबसे महत्वपूर्ण संधारित्र पैरामीटर है क्षमता परिवर्तन का तापमान गुणांक (TKE)। यह एक बदलते तापमान में क्षमता में बदलाव का विचार देता है।

उपयोग के उद्देश्य के आधार पर, कैपेसिटर को सामान्य-उद्देश्य वाले कैपेसिटर में विभाजित किया जाता है, जिसके लिए आवश्यकताएं पैरामीटर गैर-राजनीतिक हैं, और विशेष-उद्देश्य कैपेसिटर (उच्च वोल्टेज, सटीक और विभिन्न टीकेई के साथ)।

संधारित्र अंकन

प्रतिरोधों की तरह, उत्पाद के आयामों के आधार पर, पूर्ण लेबलिंग का उपयोग किया जा सकता है, जो नाममात्र क्षमता, विचलन वर्ग और ऑपरेटिंग वोल्टेज को दर्शाता है। कैपेसिटर के छोटे आकार के संस्करणों के लिए तीन या चार संख्याओं के कोड मार्किंग, मिश्रित अल्फ़ान्यूमेरिक मार्किंग और कलर मार्किंग का उपयोग करें।

नाममात्र, ऑपरेटिंग वोल्टेज और TKE पर चिह्नों के पुनर्गणना के अनुरूप इंटरनेट पर पाया जा सकता है, लेकिन एक वास्तविक सर्किट के तत्व के नाममात्र और संचालन की जांच के लिए सबसे प्रभावी और व्यावहारिक तरीका एक मल्टीमीटर का उपयोग करके टांका लगाने वाले संधारित्र के मापदंडों का प्रत्यक्ष माप रहता है।

चेतावनी:  चूंकि कैपेसिटर बहुत अधिक वोल्टेज पर एक बड़े चार्ज को जमा कर सकते हैं, बिजली के झटके से बचने के लिए, संधारित्र के मापदंडों को मापने से पहले संधारित्र का निर्वहन करना आवश्यक है, बाहरी इन्सुलेशन के उच्च प्रतिरोध के साथ एक तार के साथ इसके टर्मिनलों को छोटा करना। यह इस मानक तार मापने वाले उपकरण के लिए सबसे उपयुक्त है।

ऑक्साइड कैपेसिटर:  इस प्रकार के संधारित्र की एक बड़ी विशिष्ट क्षमता होती है, अर्थात संधारित्र की प्रति यूनिट भार क्षमता। ऐसे कैपेसिटर की एक प्लेट आमतौर पर एल्यूमीनियम ऑक्साइड की परत के साथ लेपित एक एल्यूमीनियम पट्टी होती है। दूसरी प्लेट इलेक्ट्रोलाइट है। चूंकि ऑक्साइड कैपेसिटर में ध्रुवीयता होती है, इसलिए सर्किट में इस तरह के कैपेसिटर को वोल्टेज की ध्रुवीयता के अनुसार कड़ाई से शामिल करना मौलिक महत्व का है।

ठोस संधारित्र:  परंपरागत इलेक्ट्रोलाइट के बजाय, वे अस्तर के रूप में कार्बनिक वर्तमान ले जाने वाले बहुलक या अर्धचालक का उपयोग करते हैं।

चर कैपेसिटर:  कैपेसिटेंस को यांत्रिक रूप से, विद्युत वोल्टेज द्वारा या तापमान द्वारा बदला जा सकता है।

फिल्म कैपेसिटर:  इस प्रकार के संधारित्र की समाई सीमा लगभग 5 pF से 100 μF तक होती है।

कैपेसिटर के अन्य प्रकार हैं।

ionistory

आजकल, ionistors लोकप्रियता प्राप्त कर रहे हैं। एक आयनिस्टर (सुपरकैपेसिटर) एक संधारित्र का एक हाइब्रिड और एक रासायनिक वर्तमान स्रोत है जिसका चार्ज दो मीडिया, इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट के बीच इंटरफेस में जमा होता है। आयनस्टोर्स के निर्माण की शुरुआत 1957 में हुई थी, जब छिद्रपूर्ण कार्बन इलेक्ट्रोड पर एक डबल विद्युत परत के साथ एक संधारित्र का पेटेंट कराया गया था। दोहरी परत के साथ-साथ झरझरा सामग्री ने सतह के क्षेत्र में वृद्धि करके इस तरह के संधारित्र की क्षमता को बढ़ाने में मदद की। भविष्य में, इस तकनीक को पूरक और सुधार किया गया था। पिछली शताब्दी के शुरुआती अस्सी के दशक में Ionistors ने बाज़ार में प्रवेश किया।

आयनस्टोर्स के आगमन के साथ, वोल्टेज स्रोतों के रूप में विद्युत सर्किट में उनका उपयोग करना संभव हो गया। ऐसे सुपरकैपेसिटर की लंबी सेवा जीवन, कम वजन, उच्च चार्ज-डिस्चार्ज दर होती है। भविष्य में, इस प्रकार के संधारित्र पारंपरिक बैटरी को बदल सकते हैं। आयनस्टोर्स के मुख्य नुकसान उनकी विशिष्ट ऊर्जा हैं, जो कि विद्युत रासायनिक बैटरियों की तुलना में कम है, (प्रति यूनिट वजन कम ऊर्जा), कम परिचालन वोल्टेज और महत्वपूर्ण स्व-निर्वहन।

Ionistors का उपयोग फॉर्मूला 1 कारों में किया जाता है। ऊर्जा वसूली प्रणालियों में, मंदी के दौरान, विद्युत ऊर्जा उत्पन्न होती है, जो आगे उपयोग के लिए एक चक्का, बैटरी, या आयनिस्टर्स में संग्रहीत होती है।

उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में, आयनस्टोर्स का उपयोग मुख्य बिजली आपूर्ति को स्थिर करने और उपकरणों के लिए बैकअप पावर स्रोत के रूप में किया जाता है, जैसे खिलाड़ी, फ्लैशलाइट, स्वचालित उपयोगिता मीटर और बैटरी पावर और अलग-अलग लोड के साथ अन्य डिवाइस, एक लोड के दौरान बिजली प्रदान करते हैं।

सार्वजनिक परिवहन में, आयनिस्टर का उपयोग ट्रॉली बसों के लिए विशेष रूप से आशाजनक है, क्योंकि यह एक स्वायत्त पाठ्यक्रम का एहसास करना और गतिशीलता में वृद्धि करना संभव बनाता है; कुछ बसों और इलेक्ट्रिक वाहनों में भी आयनिस्टर्स का उपयोग किया जाता है।

वर्तमान में कई कंपनियों द्वारा इलेक्ट्रिक कारों का उत्पादन किया जाता है, उदाहरण के लिए: जनरल मोटर्स, निसान, टेस्ला मोटर्स, टोरंटो इलेक्ट्रिक। टोरंटो विश्वविद्यालय, टोरंटो इलेक्ट्रिक के साथ साझेदारी में, पूरी तरह से कनाडाई A2B इलेक्ट्रिक वाहन विकसित किया। यह रासायनिक शक्ति स्रोतों, तथाकथित हाइब्रिड विद्युत ऊर्जा भंडारण के साथ-साथ आयनस्टोर्स का उपयोग करता है। इस कार के इंजन 380 किलोग्राम वजन वाली बैटरी द्वारा संचालित होते हैं। इलेक्ट्रिक वाहन की छत पर स्थापित सौर पैनलों का उपयोग करके रिचार्ज करने के लिए भी।

कैपेसिटिव टच स्क्रीन

आधुनिक उपकरणों में, टच स्क्रीन का उपयोग तेजी से किया जाता है, जो आपको संकेतक या स्क्रीन के साथ पैनल को छूकर उपकरणों को नियंत्रित करने की अनुमति देता है। टच स्क्रीन विभिन्न प्रकारों में आती हैं: प्रतिरोधक, कैपेसिटिव और अन्य। वे एक या एक से अधिक स्पर्शों का जवाब दे सकते हैं। कैपेसिटिव स्क्रीन के संचालन का सिद्धांत इस तथ्य पर आधारित है कि बड़ी क्षमता का ऑब्जेक्ट बारी-बारी से चालू होता है। इस मामले में, विषय मानव शरीर है।

सतह की क्षमता

इस प्रकार, सतह-कैपेसिटिव टच स्क्रीन एक पारदर्शी प्रतिरोधक सामग्री के साथ लेपित एक ग्लास पैनल है। एक प्रतिरोधक सामग्री के रूप में आमतौर पर इंडियम ऑक्साइड और टिन ऑक्साइड के मिश्र धातु की उच्च पारदर्शिता और कम सतह प्रतिरोध के साथ उपयोग किया जाता है। प्रवाहकीय परत को एक छोटे से वैकल्पिक वोल्टेज को खिलाने वाले इलेक्ट्रोड स्क्रीन के कोनों पर स्थित होते हैं। जब आप अपनी अंगुली से इस स्क्रीन को स्पर्श करते हैं, तो एक लीकेज करंट दिखाई देता है, जो सेंसर द्वारा चार कोनों पर रिकॉर्ड किया जाता है और कंट्रोलर को प्रेषित किया जाता है, जो स्पर्श बिंदु के निर्देशांक को निर्धारित करता है।

ऐसी स्क्रीन का लाभ स्थायित्व में है (एक सेकंड के अंतराल के साथ या लगभग 200 मिलियन क्लिक्स के साथ दबाने के लगभग 6.5 वर्ष)। उनके पास उच्च पारदर्शिता (लगभग 90%) है। इन लाभों के कारण, वर्ष 2009 से कैपेसिटिव स्क्रीन ने सक्रिय रूप से प्रतिरोधक स्क्रीन को विस्थापित करना शुरू कर दिया है।

कैपेसिटिव स्क्रीन की कमी यह है कि वे कम तापमान पर अच्छी तरह से काम नहीं करते हैं, दस्ताने में ऐसी स्क्रीन के उपयोग के साथ कठिनाइयां हैं। यदि प्रवाहकीय कोटिंग बाहरी सतह पर स्थित है, तो स्क्रीन काफी कमजोर है, इसलिए कैपेसिटिव स्क्रीन का उपयोग केवल उन उपकरणों में किया जाता है जो मौसम से सुरक्षित हैं।

प्रोजेक्शन कैपेसिटिव स्क्रीन

सतह-कैपेसिटिव स्क्रीन के अलावा, प्रोजेक्शन-कैपेसिटिव स्क्रीन हैं। उनका अंतर इस तथ्य में निहित है कि स्क्रीन के अंदर इलेक्ट्रोड का एक ग्रिड लगाया जाता है। जिस इलेक्ट्रोड को वे स्पर्श करते हैं, मानव शरीर के साथ मिलकर एक संधारित्र बनाता है। ग्रिड के लिए धन्यवाद, आप स्पर्श के सटीक निर्देशांक प्राप्त कर सकते हैं। प्रक्षेपण कैपेसिटिव स्क्रीन पतले दस्ताने में स्पर्श का जवाब देती है।

प्रोजेक्शन-कैपेसिटिव स्क्रीन में उच्च पारदर्शिता (लगभग 90%) है। वे टिकाऊ और मजबूत हैं, इसलिए उन्हें व्यापक रूप से न केवल व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनिक्स में, बल्कि मशीनों में भी उपयोग किया जाता है, जिसमें सड़क पर स्थापित लोग भी शामिल हैं।

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पहले सन्निकटन में, कैपेसिटर (छवि 1.8) आवृत्ति-निर्भर प्रतिरोधक होते हैं।

वे आपको बनाने की अनुमति देते हैं, उदाहरण के लिए, आवृत्ति-निर्भर वोल्टेज डिवाइडर। कुछ समस्याओं (शंटिंग, सर्किट के युग्मन) को हल करने के लिए, घनीभूत के बारे में ज्ञान का एक बड़ा सौदा आवश्यक नहीं है, अन्य कार्यों (बिल्डिंग फिल्टर, गुंजयमान सर्किट, ऊर्जा भंडारण) को गहन ज्ञान की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, कैपेसिटर ऊर्जा का प्रसार नहीं करते हैं, हालांकि वर्तमान प्रवाह उनके माध्यम से होता है - तथ्य यह है कि संधारित्र पर वर्तमान और वोल्टेज 90º द्वारा चरण में एक दूसरे के सापेक्ष स्थानांतरित किए जाते हैं।

एक संधारित्र एक उपकरण है जिसमें दो टर्मिनल होते हैं और निम्नलिखित संपत्ति होती है:

कैपेसिटर एक कैपेसिटेंस C फैराड है जिसमें एक वोल्टेज लगाया जाता है यूवोल्ट, चार्ज q लटकन को जमा करता है।

क्यू के लिए अभिव्यक्ति को अलग करते हुए, हमें मिलता है

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तो एक संधारित्र एक रोकनेवाला की तुलना में अधिक जटिल तत्व है; वर्तमान केवल वोल्टेज के लिए नहीं, बल्कि वोल्टेज के परिवर्तन की दर के लिए आनुपातिक है। यदि एक संधारित्र पर वोल्टेज 1 F में 1 V द्वारा परिवर्तन की क्षमता रखता है, तो हमें 1 A. और इसके विपरीत का वर्तमान मिलता है, 1 F के संधारित्र के माध्यम से 1 A के प्रवाह का प्रवाह 1 s में 1 V के वोल्टेज परिवर्तन का कारण बनता है। एक फराड के बराबर एक समाई बहुत बड़ी है, और इसलिए यह माइक्रोफ़ारड्स (μF) या पिकोफारैड्स (पीएफ) से निपटने की अधिक संभावना है। (Uninitiated को भ्रमित करने के लिए, सर्किट आरेख कभी-कभी माप की इकाइयों की धारणा को छोड़ देते हैं। उन्हें संदर्भ से अनुमान लगाया जाना चाहिए।) उदाहरण के लिए, यदि आप 1 mA के 1 μF विभाजक के वर्तमान को लागू करते हैं, तो वोल्टेज 1000 V प्रति सेकंड बढ़ जाएगा। 10 एमएस की अवधि 10 वी (छवि 1.9) द्वारा संधारित्र पर वोल्टेज में वृद्धि का कारण होगी।

उद्योग विभिन्न आकृतियों और आकारों के कैपेसिटर का उत्पादन करता है; थोड़ी देर बाद आप इस विशाल परिवार के सबसे आम सदस्यों से परिचित हो जाएंगे। सबसे सरल संधारित्र में दो कंडक्टर होते हैं जो एक दूसरे से थोड़ी दूरी पर स्थित होते हैं (लेकिन एक दूसरे के संपर्क में नहीं होते हैं); इन सरल कैपेसिटर में बिल्कुल यह डिज़ाइन है। एक बड़ी क्षमता प्राप्त करने के लिए, हमें कंडक्टरों के बीच एक बड़े क्षेत्र और एक छोटे से अंतराल की आवश्यकता होती है; आमतौर पर कंडक्टरों में से एक इन्सुलेटिंग सामग्री की पतली परत (जिसे ढांकता हुआ कहा जाता है) के साथ कवर किया जाता है, इस तरह के कैपेसिटर का उपयोग करते हैं, उदाहरण के लिए, एक एल्युमिनेटेड (एल्यूमीनियम के साथ लेपित) मायलर फिल्म। निम्नलिखित प्रकार के कैपेसिटर व्यापक हैं: सिरेमिक, इलेक्ट्रोलाइटिक (धातु की पन्नी से बना) साथऑक्साइड फिल्म एक इन्सुलेटर के रूप में), अभ्रक (धातुई अभ्रक से बना)। प्रत्येक प्रकार के संधारित्र के अपने गुण हैं। सामान्य तौर पर, यह कहा जा सकता है कि सिरेमिक और माइलर कैपेसिटर गैर-महत्वपूर्ण सर्किट के लिए उपयुक्त हैं; उन योजनाओं में जहां उच्च क्षमता की आवश्यकता होती है, टैंटलम कैपेसिटर का उपयोग किया जाता है, और विद्युत आपूर्ति में फ़िल्टर करने के लिए इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर का उपयोग किया जाता है।

समानांतर और धारावाहिक संधारित्र कनेक्शन

कई समानांतर जुड़े कैपेसिटर की क्षमता उनके कैपेसिटर के योग के बराबर है। इसे सत्यापित करना आसान है: समानांतर कनेक्शन पर वोल्टेज लागू करें

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कैपेसिटर के श्रृंखला कनेक्शन के लिए, हमारे पास प्रतिरोधों के समानांतर कनेक्शन के समान अभिव्यक्ति है:

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दो कैपेसिटर के विशेष मामले में

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§ 1.5। वोल्टेज और करंट के समय में बदलाव

आरसी सर्किट

एसी सर्किट (या, सामान्य रूप से, अलग-अलग वोल्टेज और धाराओं के साथ काम करने वाले सर्किट) के विश्लेषण के लिए, दो प्रकार की विशेषताओं का उपयोग किया जा सकता है। सबसे पहले, वोल्टेज परिवर्तन पर विचार किया जा सकता है। यू  और वर्तमान मैं  समय में, और दूसरी बात, संकेत की आवृत्ति में परिवर्तन के साथ आयाम में परिवर्तन। उन दोनों और अन्य विशेषताओं के अपने फायदे हैं, और प्रत्येक व्यावहारिक मामले में सबसे उपयुक्त लोगों को चुनना है। हम अस्थायी निर्भरता के साथ एसी सर्किट का अध्ययन शुरू करते हैं, और फिर आवृत्ति विशेषताओं के लिए आगे बढ़ते हैं।

सर्किट के गुण क्या हैं, जिसमें कैपेसिटर शामिल हैं? इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे सरल पर विचार करें आरसी सर्किट(अंजीर। 1.10)।

हम क्षमता के लिए पहले से प्राप्त अभिव्यक्ति का उपयोग करते हैं:

यह अभिव्यक्ति एक विभेदक समीकरण है जिसका हल है

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यह निम्नानुसार है कि यदि एक चार्ज संधारित्र एक अवरोधक से जुड़ा हुआ है, तो यह अंजीर में दिखाया गया है। 1.11।

समय निरंतर

आरसी काम कहा जाता है समय निरंतरश्रृंखला। अगर आरफैरास में ओम और सी में मापा जाता है, आरसी उत्पाद सेकंड में मापा जाएगा। एक 1 μF संधारित्र के लिए 1 k μ रोकनेवाला से जुड़ा, समय स्थिर 1 ms है; यदि संधारित्र को छुट्टी दे दी गई थी और इसका वोल्टेज 1 V है, तो एक रोकनेवाला को जोड़ने पर, सर्किट में 1 mA का करंट दिखाई देगा। अंजीर में। 1.12 थोड़ा अलग स्कीम दिखाता है।

अंजीर। 1.12। अंजीर। 1.13।

समय t = 0 पर, सर्किट बैटरी से जुड़ा होता है। ऐसी योजना के संचालन का वर्णन समीकरण इस प्रकार है:

और एक समाधान है

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यदि गणितीय परिवर्तन नहीं किया जाता है, तो आपको समझ में नहीं आता है कि आप चिंतित न हों। प्राप्त परिणाम को याद रखना महत्वपूर्ण है। भविष्य में, हम बार-बार गणितीय गणनाओं का सहारा लिए बिना इसका उपयोग करेंगे। लगातार मूल्य एकप्रारंभिक स्थितियों (अंजीर 1.13) से निर्धारित होता है: U = 0 at t = 0,कहाँ से ए = यू मेंऔर यू = यू इन (1 - ई - टी / आरसी)।

संतुलन

हालत t \u003e\u003e RC के तहत, वोल्टेज U मान U तक पहुंचता है   रिन।(हम आपको एक अच्छा व्यावहारिक नियम याद करने की सलाह देते हैं, जिसे पाँच RC नियम कहा जाता है। यह कहता है: एक समय में पाँच समय स्थिरांक के बराबर, संधारित्र को 99% द्वारा चार्ज किया जाता है या छुट्टी दी जाती है)। यदि तब इनपुट वोल्टेज U को बदलें   रिन  (इसे बराबर करें, उदाहरण के लिए, शून्य करने के लिए), फिर संधारित्र यू पर वोल्टेज कम हो जाएगा , घातीय कानून ई-टी / आरसी द्वारा एक नए मूल्य के लिए लक्ष्य।

विभेद करने वाले सर्किट

अंजीर में दिखाई गई योजना पर विचार करें। 1.14। संधारित्र वोल्टेज सीहै यू-इन, यूइसलिये

यदि रोकनेवाला और संधारित्र चुना जाता है ताकि प्रतिरोध R और समाई हो सीकाफी छोटे थे और हालत dU / dt से मिले थे <