ఛార్జ్ చేయబడిన కెపాసిటర్ యొక్క శక్తి, కెపాసిటర్ల ఉపయోగం

లోహాలు విద్యుత్ యొక్క అద్భుతమైన వాహకాలు. ఎటువంటి విద్యుత్ ఛార్జ్ లేకుండా ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ క్యారియర్లు ఉన్నందున అవి విద్యుత్తును నిర్వహిస్తాయి. మరియు చివర్లలో సంభావ్య వ్యత్యాసం సృష్టించబడితే, ఉదాహరణకు, EMF యొక్క స్థిరమైన మూలం సహాయంతో రాగి తీగ, అప్పుడు అటువంటి వైర్‌లో విద్యుత్ ప్రవాహం తలెత్తుతుంది - EMF యొక్క ప్రతికూల టెర్మినల్ నుండి ఎలక్ట్రాన్లు ముందుకు వస్తాయి. మూలం - దాని సానుకూల టెర్మినల్‌కు.

దీనికి విరుద్ధంగా, విద్యుద్వాహకములు విద్యుత్ ప్రవాహానికి వాహకాలు కావు, ఎందుకంటే వాటిలో విద్యుత్ ఛార్జ్ యొక్క ఉచిత వాహకాలు లేవు. విద్యుద్వాహకాలలో సానుకూల మరియు ప్రతికూల చార్జ్ క్యారియర్‌లు ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి మరియు ఎలక్ట్రిక్ డైపోల్స్ అని పిలవబడే వాటిని ఏర్పరుస్తాయి, ఇవి బాహ్య విద్యుత్ క్షేత్రంలో మాత్రమే తిప్పగలవు, కానీ విద్యుత్ క్షేత్రం ప్రభావంతో అనువాదపరంగా కదలలేవు.

దీని గురించి మరింత: లోహాలు మరియు విద్యుద్వాహకముల మధ్య వ్యత్యాసాలు, మరియు డైఎలెక్ట్రిక్స్ విద్యుత్తును ఎందుకు నిర్వహించదు

ఉదాహరణకు, PVC పైపు రూపంలో విద్యుద్వాహకము యొక్క భాగాన్ని తీసుకోండి (పాలీ వినైల్ క్లోరైడ్ ఒక విద్యుద్వాహకము).ట్యూబ్ యొక్క బయటి ఉపరితలాన్ని క్లాంగ్ ఫిల్మ్‌తో కప్పి, లోపల మరింత నలిగిన రేకులో ప్యాక్ చేయండి, తద్వారా అది చుట్టూ ఉన్న ట్యూబ్ లోపలి గోడలను తాకుతుంది.

మనం ఇప్పుడు EMF మూలాన్ని తీసుకుంటే, చెప్పండి బ్యాటరీ 24 వోల్ట్‌లు మరియు దానిని నెగటివ్ పోల్‌తో లోపలి రేకుకు మరియు పాజిటివ్ పోల్‌తో బయటికి కనెక్ట్ చేయండి, అప్పుడు రేకు యొక్క రెండు భాగాలు బ్యాటరీ నుండి వేర్వేరు సంకేతాల ఛార్జ్ మరియు లోపలి నుండి బయటి నుండి దర్శకత్వం వహించిన విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని అందుకుంటాయి. PVC పైపు గోడ మొత్తం వాల్యూమ్‌లో పని చేస్తుంది.

అందువల్ల, ఈ విద్యుత్ క్షేత్రంలో, విద్యుద్వాహక అణువులు (PVC) బాహ్య విద్యుత్ క్షేత్రం ప్రకారం తమను తాము మార్చుకుంటాయి - విద్యుద్వాహకము ధ్రువపరచబడింది తద్వారా దాని భాగమైన అణువులు వాటి ప్రతికూల భుజాలను బాహ్యంగా - వరుసగా సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్‌కు (బ్యాటరీ ప్లస్‌కి అనుసంధానించబడిన రేకుకు), వాటి సానుకూల భుజాలతో - లోపలికి, ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్‌కు మారుస్తాయి. బ్యాటరీని తీసేద్దాం.

ధనాత్మక చార్జ్ బయటి రేకుపై ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఇది ఇప్పటికీ బయటికి ఎదురుగా ఉన్న PVC అణువుల యొక్క ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన భుజాలచే ఉంచబడుతుంది మరియు లోపలి భాగంలో ప్రతికూల చార్జ్ ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఇది మారిన విద్యుద్వాహక అణువుల యొక్క సానుకూల వైపులా ఉంటుంది. లోపాలకి. అంతా ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్స్ చట్టం ప్రకారం పూర్తిగా జరిగింది.

మీరు ఇప్పుడు రేకు యొక్క బయటి మరియు లోపలి భాగాలను శ్రావణంతో మూసివేస్తే, మూసివేసే సమయంలో మీరు ఒక చిన్న స్పార్క్‌ను గమనించవచ్చు: ప్లేట్ల నుండి వ్యతిరేక ఛార్జీలు ఒకదానికొకటి ఆకర్షిస్తాయి మరియు వైర్ (పటకారు) మరియు విద్యుద్వాహకము ద్వారా ప్రవాహాన్ని కలిగిస్తాయి. దాని అసలు తటస్థ స్థితికి తిరిగి వస్తుంది.

విద్యుద్వాహక గొట్టం మరియు రెండు రేకు ప్లేట్‌లతో కూడిన ఈ పరికరంలో, బ్యాటరీని దానికి కనెక్ట్ చేసినప్పుడు, ఒక సంచితం అని చెప్పడం సురక్షితం. విద్యుశ్చక్తి.

సారూప్య కాన్ఫిగరేషన్ ఉన్న పరికరాలను అంటారు - ఒకదానికొకటి వేరుచేయబడిన వాహక పలకల మధ్య పరివేష్టిత విద్యుద్వాహకము విద్యుత్ కెపాసిటర్లు.

ఇది ఆసక్తికరంగా ఉంది:కెపాసిటర్లు మరియు బ్యాటరీలు - తేడా ఏమిటి?

చారిత్రాత్మకంగా, మొదటి ప్రోటోటైప్ కెపాసిటర్, లైడెన్ బ్యాంక్, 1745లో లైడెన్‌లో జర్మన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త ఎవాల్డ్ జుర్గెన్ వాన్ క్లీస్ట్ మరియు స్వతంత్రంగా డచ్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త పీటర్ వాన్ ముస్చెన్‌బ్రూక్ చేత కనుగొనబడింది.

ఛార్జ్ చేయబడిన కెపాసిటర్ యొక్క శక్తి అది ఛార్జ్ చేయబడిన వోల్టేజ్ (ప్లేట్ల మధ్య సంభావ్య వ్యత్యాసం) పై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఎందుకంటే మేము ఒకదానికొకటి వేరు చేయబడిన ప్లేట్లపై వ్యతిరేక ఛార్జీల సంభావ్య శక్తి గురించి మాట్లాడుతున్నాము.

అందువల్ల, ఈ శక్తి ఈ ఛార్జీల యొక్క విద్యుత్ క్షేత్రం ఒకదానికొకటి ఆకర్షించినప్పుడు చేసే పనికి సమానం (లేదా కెపాసిటర్ ఛార్జింగ్ సమయంలో మూలం వేరు చేయబడినప్పుడు). ఛార్జ్ యొక్క ప్రాథమిక భాగాన్ని ఒక ప్లేట్ నుండి మరొక ప్లేట్‌కు తరలించే ప్రాథమిక పని దీనికి సమానం:

వేర్వేరు కాన్ఫిగరేషన్ల కెపాసిటర్లు, అదే మొత్తంలో ఛార్జ్ చేయబడినప్పుడు, ప్లేట్ల మధ్య విభిన్న సంభావ్య వ్యత్యాసాలను అనుభవిస్తాయి. వేర్వేరు కెపాసిటర్‌ల కోసం, ప్లేట్‌లకు వేర్వేరు వోల్టేజ్‌లు వర్తింపజేయడం వల్ల పరిమాణాత్మకంగా భిన్నమైన ఛార్జ్ ఏర్పడుతుందని కూడా చెప్పవచ్చు.

ఆచరణలో, దీని అర్థం ప్రతి కెపాసిటర్ నిర్దిష్ట స్థిరమైన విలువను కలిగి ఉంటుంది, ఇది నిర్దిష్ట కెపాసిటర్‌ని వర్ణించే లక్షణం, దాని కాన్ఫిగరేషన్, ప్లేట్ల ఆకారం, విద్యుద్వాహకము యొక్క విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం మొదలైన వాటికి సంబంధించినది. ఈ పరామితిని అంటారు విద్యుత్ సామర్థ్యం C. కెపాసిటర్ q పై ఛార్జ్ క్రింది విధంగా దాని ప్లేట్ల U మధ్య సంభావ్య వ్యత్యాసానికి సంబంధించినది:

అందువల్ల, చార్జ్ చేయబడిన కెపాసిటర్ యొక్క మొత్తం శక్తికి వ్యక్తీకరణ, ఒకసారి ఏకీకృతం చేయబడితే, ఈ క్రింది విధంగా వ్రాయవచ్చు:

నేడు, కెపాసిటర్లు సైన్స్ మరియు టెక్నాలజీలోని వివిధ రంగాలలో ఉపయోగించబడుతున్నాయి: విద్యుత్ శక్తి నిల్వ పరికరాలు, విద్యుత్ సరఫరాలో తరంగాలను సున్నితంగా చేయడానికి ఫిల్టర్‌లుగా, ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల నియంత్రణ RC సర్క్యూట్‌ల సమయంలో, రియాక్టివ్ పవర్ పరిహార పరికరాలలో, ఇండక్షన్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌లు మరియు రేడియో పరికరాలలో భాగంగా. ఓసిలేటింగ్ సర్క్యూట్ యొక్క, శక్తివంతమైన పల్స్ జనరేటర్లలో, విద్యుదయస్కాంత యాక్సిలరేటర్లలో, గాలి తేమ మీటర్లలో మొదలైనవి.

మరిన్ని వివరాల కోసం ఇక్కడ చూడండి:ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్లలో కెపాసిటర్లు ఎందుకు ఉపయోగించబడతాయి?