संधारित्र के माध्यम से विद्युत धारा का प्रवाह। संधारित्र से प्रत्यावर्ती धारा क्यों गुजरती है लेकिन दिष्ट धारा नहीं गुजरती?

जब किसी कैपेसिटर को कनेक्ट किया जाता है विद्युत सर्किटप्रत्यक्ष धारा, एक तेज़ अल्पकालिक नाड़ी होती है। इसकी मदद से कैपेसिटर को ऊर्जा स्रोत के समान ही चार्ज किया जाता है, जिसके बाद विद्युत धारा की सभी गति बंद हो जाती है। यदि इसे वर्तमान स्रोत से काट दिया जाता है, तो बहुत कम समय में, भार के प्रभाव में, पूर्ण निर्वहन हो जाएगा। जब एक लैंप को एक संकेतक के रूप में जोड़ा जाता है, तो यह एक बार झपकाता है और फिर बुझ जाता है, क्योंकि इस दौरान संधारित्र का डिस्चार्ज हो जाता है। डीसीएक अल्पकालिक आवेग के रूप में घटित होता है।

प्रत्यावर्ती धारा के साथ संधारित्र संचालन

एक संधारित्र प्रत्यावर्ती धारा परिपथ में बिल्कुल अलग तरीके से काम करता है। इस मामले में, कैपेसिटर वैकल्पिक वोल्टेज के साथ होने वाले दोलनों की आवृत्ति के साथ बारी-बारी से चार्ज और डिस्चार्ज होता है। एक ही गरमागरम लैंप, एक संकेतक के रूप में एक सर्किट में रखा गया है, और श्रृंखला में जुड़ा हुआ है, एक संधारित्र की तरह, निरंतर प्रकाश उत्सर्जित करेगा, क्योंकि दोलन की औद्योगिक-स्तर की आवृत्ति मानव आंख द्वारा नहीं देखी जाती है।

प्रत्येक कैपेसिटर में एक कैपेसिटेंस होता है, जो एसी चक्रों की कैपेसिटेंस और आवृत्ति निर्धारित करता है। सूत्र के अनुसार यह निर्भरता व्युत्क्रमानुपाती होती है। ऐसे प्रतिरोध की उपस्थिति में, विद्युत और चुंबकीय ऊर्जा का ताप में कोई रूपांतरण नहीं होता है। विद्युत धारा की उच्च आवृत्ति पर, धारिता आनुपातिक रूप से कम हो जाती है, और इसके विपरीत।

इन महत्वपूर्ण गुणवोल्टेज डिवाइडर में प्रतिरोधों के बजाय शमन तत्व के रूप में प्रत्यावर्ती धारा सर्किट में कैपेसिटर का उपयोग करना संभव हो गया। ये बात खास है महत्त्ववोल्टेज ड्रॉप के दौरान. ऐसी स्थिति में कैपेसिटर की जगह बड़े आकार वाले शक्तिशाली रेसिस्टर्स का उपयोग करना होगा।

कैपेसिटर की मुख्य संपत्ति

चूंकि एसी सर्किट में कैपेसिटर गर्मी के अधीन नहीं है, इसलिए कोई ऊर्जा अपव्यय नहीं होता है। यह एक दूसरे के बीच और संधारित्र में धारा के 90 डिग्री तक स्थानांतरण के कारण होता है। उच्चतम वोल्टेज पर, धारा का मान शून्य होता है, जिसका अर्थ है कि नहीं काम और हीटिंग नहीं होता है. इसलिए, अधिकांश मामलों में प्रतिरोधकों के स्थान पर कैपेसिटर का उपयोग काफी सफलतापूर्वक किया जाता है। साथ ही, उनका एक नुकसान भी है, जिसे बिना किसी असफलता के ध्यान में रखा जाना चाहिए। इसमें सर्किट में प्रत्यावर्ती धारा को बदलना शामिल है, जिससे लोड में वोल्टेज में बदलाव होता है। एक और नुकसान डिकॉउलिंग की कमी है, और इसलिए उनके उपयोग की कुछ सीमाएँ हैं और उनका उपयोग स्थिर प्रतिरोध मूल्य के साथ किया जाता है। ऐसे भार, अधिकतर, तापन तत्व होते हैं।

हालाँकि, कैपेसिटर ने अपना व्यापक अनुप्रयोग पाया है विभिन्न प्रकार केआवृत्ति फिल्टर और गुंजयमान सर्किट।

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एक विद्युत संधारित्र एक विद्युत परिपथ का एक तत्व है जिसे उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है विद्युत धारिता.

संधारित्र विद्युत परिपथ में एक निष्क्रिय तत्व है। आमतौर पर इसमें प्लेट या सिलेंडर (जिन्हें प्लेट कहा जाता है) के रूप में दो इलेक्ट्रोड होते हैं, जो एक इन्सुलेटर द्वारा अलग किए जाते हैं, जिनकी मोटाई प्लेटों के आयामों की तुलना में छोटी होती है। स्थिरांक लगाते समय विद्युत वोल्टेजसंधारित्र प्लेटों में प्रवाहित होता है बिजली का आवेश, कैपेसिटर प्लेटों को चार्ज करना, जिसके परिणामस्वरूप ए विद्युत क्षेत्र. इस क्षेत्र के उत्पन्न होने के बाद, धारा रुक जाती है। इस तरह से चार्ज किए गए संधारित्र को स्रोत से अलग किया जा सकता है और उसमें संग्रहीत विद्युत ऊर्जा को संग्रहीत करने के लिए उपयोग किया जा सकता है। यह विद्युत ऊर्जा के भंडारण के लिए था कि संधारित्र का आविष्कार 1745 में जर्मनी के भौतिकविदों इवाल्ड जुरगेन वॉन क्लिस्टिम और डचमैन पीटर वैन मुस्चेनब्रोक ने किया था। पहला संधारित्र उनके द्वारा लीडेन की प्रयोगशाला में और उनके स्थान पर बनाया गया था...

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क्या संधारित्र से विद्युत धारा प्रवाहित होती है?

गुजरता बिजलीसंधारित्र के माध्यम से या नहीं? रोजमर्रा के शौकिया रेडियो अनुभव स्पष्ट रूप से कहते हैं कि प्रत्यक्ष धारा प्रवाहित नहीं होती है, लेकिन प्रत्यावर्ती धारा प्रवाहित होती है।

प्रयोगात्मक रूप से इसकी पुष्टि करना आसान है। आप एक संधारित्र के माध्यम से एक प्रकाश बल्ब को प्रत्यावर्ती धारा नेटवर्क से जोड़कर जला सकते हैं। लाउडस्पीकर या हैंडसेट काम करना जारी रखेंगे यदि वे रिसीवर से सीधे नहीं, बल्कि कैपेसिटर के माध्यम से जुड़े हों।

एक संधारित्र दो या दो से अधिक होता है मेटल प्लेटएक ढांकता हुआ द्वारा अलग किया गया। यह ढांकता हुआ अक्सर अभ्रक, वायु या सिरेमिक होता है, जो सबसे अच्छा इन्सुलेटर होते हैं। यह बिल्कुल स्वाभाविक है कि ऐसे इन्सुलेटर से प्रत्यक्ष धारा प्रवाहित नहीं हो सकती। लेकिन ऐसा क्यों होता है प्रत्यावर्ती धारा? यह और भी अजीब लगता है क्योंकि वही सिरेमिक, उदाहरण के लिए, चीनी मिट्टी के रोलर्स एसी तारों को पूरी तरह से इन्सुलेट करते हैं, और अभ्रक एक इन्सुलेटर के कार्यों को पूरी तरह से करता है ...

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संधारित्र के आवेश पर.

चलो शृंखला बंद करें. सर्किट कैपेसिटर को चार्ज करेगा. इसका मतलब यह है कि संधारित्र के बाईं ओर से इलेक्ट्रॉनों का कुछ हिस्सा तार में जाएगा, और समान संख्या में इलेक्ट्रॉन तार से संधारित्र के दाईं ओर जाएंगे। दोनों प्लेटों पर समान परिमाण के विपरीत चार्ज लगाए जाएंगे।

ढांकता हुआ में प्लेटों के बीच एक विद्युत क्षेत्र होगा।

आइए अब श्रृंखला को तोड़ें। कैपेसिटर चार्ज रहेगा. हम तार के एक टुकड़े से इसकी परत को छोटा कर देंगे। कैपेसिटर तुरंत डिस्चार्ज हो जाएगा। इसका मतलब यह है कि इलेक्ट्रॉनों की अधिकता दाहिनी प्लेट से तार में चली जाएगी, और इलेक्ट्रॉनों की कमी बाईं प्लेट से तार में प्रवेश कर जाएगी। दोनों प्लेटों पर इलेक्ट्रॉन समान होंगे, संधारित्र डिस्चार्ज हो जाएगा।

संधारित्र को किस वोल्टेज से चार्ज किया जाता है?

यह उस वोल्टेज तक चार्ज होता है जो बिजली स्रोत से इस पर लगाया जाता है।

संधारित्र प्रतिरोध.

आइए बंद करें...

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08.11.2014 18:23

क्या आपको याद है कैपेसिटर क्या है? मैं तुम्हें याद दिलाना चाहता हूं। एक संधारित्र, जिसे "कॉन्डर" भी कहा जाता है, में दो इंसुलेटेड प्लेटें होती हैं। जब संधारित्र पर थोड़े समय के लिए एक स्थिर वोल्टेज लागू किया जाता है, तो यह चार्ज हो जाता है और इस चार्ज को बरकरार रखता है। संधारित्र की धारिता इस बात पर निर्भर करती है कि प्लेटें कितने "स्थानों" के लिए डिज़ाइन की गई हैं, और यह उनके बीच की दूरी पर भी निर्भर करता है। चलो गौर करते हैं सबसे सरल सर्किटपहले से ही चार्ज किया गया कोंडर:

तो, यहां हम एक प्लेट पर आठ "प्लस" देखते हैं, और दूसरे पर समान संख्या में "माइनस" देखते हैं। ठीक है, जैसा कि आप जानते हैं, विपरीत आकर्षित होते हैं) और प्लेटों के बीच की दूरी जितनी कम होगी, "प्यार उतना ही मजबूत होगा। इसलिए, प्लस "प्यार करता है" माइनस, और चूंकि प्यार पारस्परिक है, इसका मतलब है कि माइनस भी "प्यार करता है" प्लस))। इसलिए , यह आकर्षण पहले से चार्ज किए गए संधारित्र को डिस्चार्ज होने से रोकता है।

संधारित्र को डिस्चार्ज करने के लिए, एक "पुल" बिछाना पर्याप्त है ताकि "प्लस" और "माइनस" मिलें। वह बेवकूफी है...

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एलिया/18:21 08.12.2014 #

संधारित्र बीच में कागज के एक टुकड़े के साथ पन्नी (प्लेट) के 2 टुकड़े हैं। (हम अभी अभ्रक, फ्लोरोप्लास्टिक, सिरेमिक, इलेक्ट्रोलाइट्स आदि के बारे में बात नहीं करेंगे)।
कागज धारा का संचालन नहीं करता है, और इसलिए संधारित्र धारा का संचालन नहीं करता है।
यदि धारा प्रत्यावर्ती है, तो फ़ॉइल के पहले टुकड़े का सहारा लेने वाले इलेक्ट्रॉन इसे चार्ज करते हैं।
लेकिन, जैसा कि आप जानते हैं, एक ही नाम के आवेश एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं, इसलिए दूसरे टुकड़े के इलेक्ट्रॉन दूर भाग जाते हैं।
कितने इलेक्ट्रॉन एक प्लेट की ओर भागे, कितने दूसरे से दूर भागे।
भागने वाले इलेक्ट्रॉनों (वर्तमान) की संख्या संधारित्र के वोल्टेज और कैपेसिटेंस (यानी, पन्नी के टुकड़ों के आकार और उनके बीच कागज की मोटाई पर) पर निर्भर करती है।

मैं उंगलियों पर या यूं कहें कि पानी पर अधिक विस्तार से समझाने की कोशिश करूंगा
प्रत्यक्ष धारा क्या है? कल्पना करें कि पानी (धारा) एक नली (तार) से एक दिशा में बह रहा है।
प्रत्यावर्ती धारा क्या है? यह फिर से नली में पानी है, लेकिन यह अब एक दिशा में नहीं बहता है, बल्कि कुछ आयाम के साथ आगे-पीछे होता है...

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संधारित्र से विद्युत धारा प्रवाहित होती है या नहीं?

रोजमर्रा के शौकिया रेडियो अनुभव स्पष्ट रूप से कहते हैं कि प्रत्यक्ष धारा प्रवाहित नहीं होती है, लेकिन प्रत्यावर्ती धारा प्रवाहित होती है। प्रयोगात्मक रूप से इसकी पुष्टि करना आसान है। आप एक संधारित्र के माध्यम से एक प्रकाश बल्ब को प्रत्यावर्ती धारा नेटवर्क से जोड़कर जला सकते हैं। लाउडस्पीकर या हैंडसेट काम करना जारी रखेंगे यदि वे रिसीवर से सीधे नहीं, बल्कि कैपेसिटर के माध्यम से जुड़े हों।

एक संधारित्र दो या दो से अधिक धातु की प्लेटें होती हैं जो एक ढांकता हुआ द्वारा अलग की जाती हैं। यह ढांकता हुआ अक्सर अभ्रक, वायु या सिरेमिक* होता है, जो सबसे अच्छा इन्सुलेटर होता है। यह बिल्कुल स्वाभाविक है कि ऐसे इन्सुलेटर से प्रत्यक्ष धारा प्रवाहित नहीं हो सकती। लेकिन इसमें प्रत्यावर्ती धारा क्यों प्रवाहित होती है? यह और भी अजीब लगता है क्योंकि एक ही सिरेमिक, उदाहरण के लिए, चीनी मिट्टी के बरतन रोलर्स एसी तारों को पूरी तरह से इन्सुलेट करते हैं, और अभ्रक सोल्डरिंग आयरन, इलेक्ट्रिक आयरन और अन्य में एक इन्सुलेटर के कार्यों को पूरी तरह से करता है ...

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हमारे Vkontakte समूह की सदस्यता लें - और फेसबुक - * हर दिन शौकिया रेडियो अनुभव दृढ़ता से कहता है कि प्रत्यक्ष धारा संधारित्र से नहीं गुजरती है, लेकिन प्रत्यावर्ती धारा गुजरती है। उदाहरण के लिए, आप कैपेसिटर के माध्यम से एक लैंप, या एक स्पीकर कनेक्ट कर सकते हैं, और वे काम करना जारी रखेंगे। यह समझने के लिए कि ऐसा क्यों होता है, आइए एक संधारित्र के डिज़ाइन को देखें। एक संधारित्र दो या दो से अधिक धातु की प्लेटें होती हैं जो एक ढांकता हुआ द्वारा अलग की जाती हैं। यह ढांकता हुआ अक्सर अभ्रक, वायु या सिरेमिक होता है, जो सबसे अच्छा इन्सुलेटर होते हैं। यह बिल्कुल स्वाभाविक है कि ऐसे इन्सुलेटर से प्रत्यक्ष धारा प्रवाहित नहीं हो सकती। लेकिन इसमें प्रत्यावर्ती धारा क्यों प्रवाहित होती है? यह और भी अधिक अजीब लगता है क्योंकि उदाहरण के लिए, चीनी मिट्टी के रोलर्स के रूप में वही सिरेमिक एसी तारों को पूरी तरह से इन्सुलेट करता है, और अभ्रक सोल्डरिंग आयरन, इलेक्ट्रिक आयरन और अन्य में एक इन्सुलेटर के कार्यों को पूरी तरह से करता है। हीटिंग उपकरण, ठीक से काम कर रहा है...

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कैपेसिटर के बारे में बहुत कुछ लिखा जा चुका है, क्या उन लाखों शब्दों में कुछ हज़ार शब्द और जोड़ना उचित है जो पहले से मौजूद हैं? मैं इसे जोड़ दूँगा! मुझे विश्वास है कि मेरी प्रस्तुति उपयोगी होगी. आख़िर इसे ध्यान में रखकर ही काम किया जाएगा.

विद्युत संधारित्र क्या है

यदि हम रूसी में बोलते हैं, तो संधारित्र को "संचायक" कहा जा सकता है। तो और भी अधिक समझ में आता है. इसके अलावा, इस प्रकार इस नाम का हमारी भाषा में अनुवाद किया जाता है। ग्लास को कैपेसिटर भी कहा जा सकता है. वही अपने में द्रव्य संचय करता है। या एक बैग. हाँ, बैग. यह भण्डारण भी प्रतीत होता है। हम जो कुछ भी वहां डालते हैं, वह अपने आप में जमा हो जाता है। विद्युत संधारित्र के बारे में क्या ख्याल है? यह एक गिलास या बैग के समान है, लेकिन केवल विद्युत आवेश जमा करता है।

एक चित्र की कल्पना करें: एक विद्युत धारा सर्किट से गुजरती है, प्रतिरोधक, कंडक्टर इसके रास्ते में मिलते हैं और, बाम, एक संधारित्र (ग्लास) दिखाई देता है। क्या हो जाएगा? जैसा कि आप जानते हैं, करंट इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह है, और प्रत्येक इलेक्ट्रॉन पर एक विद्युत आवेश होता है। इस प्रकार, जब कोई कहता है कि सर्किट के माध्यम से करंट प्रवाहित हो रहा है, तो आप सर्किट के माध्यम से लाखों इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह की कल्पना करते हैं। यह वही इलेक्ट्रॉनिक्स हैं, जब उनके रास्ते में कोई कैपेसिटर आता है, जो जमा हो जाता है। हम कैपेसिटर में जितना अधिक इलेक्ट्रॉन भरेंगे, उसका चार्ज उतना ही अधिक होगा।

सवाल उठता है कि इस तरह से कितने इलेक्ट्रॉन जमा किए जा सकते हैं, कितने संधारित्र में फिट होंगे और यह कब "भरेगा"? चलो पता करते हैं। बहुत बार, सरल की सरलीकृत व्याख्या के लिए विद्युत प्रक्रियाएंपानी और पाइप के साथ तुलना का प्रयोग करें। आइए इस दृष्टिकोण का भी उपयोग करें।

एक पाइप की कल्पना करें जिसके माध्यम से पानी बहता है। पाइप के एक सिरे पर एक पंप है जो पानी को इस पाइप में जबरदस्ती पंप करता है। फिर मानसिक रूप से पाइप के पार एक रबर झिल्ली रखें। क्या हो जाएगा? पाइप में पानी के दबाव के बल की क्रिया के तहत झिल्ली खिंचना और तनाव शुरू हो जाएगा (दबाव पंप द्वारा बनाया जाता है)। यह खिंचेगा, खिंचेगा, खिंचेगा, और परिणामस्वरूप, झिल्ली का लोचदार बल या तो पंप के बल को संतुलित करेगा और पानी का प्रवाह रुक जाएगा, या झिल्ली टूट जाएगी (यदि यह स्पष्ट नहीं है, तो कल्पना करें गुब्बारा जो बहुत जोर से पम्प करने पर फट जाएगा)! में भी ऐसा ही होता है विद्युत संधारित्र. केवल वहां, एक झिल्ली के बजाय, एक विद्युत क्षेत्र का उपयोग किया जाता है, जो संधारित्र के चार्ज होने पर बढ़ता है और धीरे-धीरे बिजली स्रोत के वोल्टेज को संतुलित करता है।

इस प्रकार, संधारित्र के पास एक निश्चित सीमित चार्ज होता है जिसे वह जमा कर सकता है और, जिसे पार करने के बाद, संधारित्र में ढांकता हुआ टूटना यह टूट जाएगा और संधारित्र बनना बंद कर देगा। जाहिर तौर पर यह बताने का समय आ गया है कि कैपेसिटर कैसे काम करता है।

विद्युत संधारित्र कैसे कार्य करता है?

स्कूल में, उन्होंने आपको बताया था कि कैपेसिटर एक ऐसा उपकरण है जिसमें दो प्लेटें और उनके बीच एक खाली जगह होती है। इन प्लेटों को कैपेसिटर प्लेट कहा जाता था और कैपेसिटर पर वोल्टेज लगाने के लिए इनमें तार जोड़े जाते थे। इसलिए आधुनिक कैपेसिटर बहुत अलग नहीं हैं। उन सभी में प्लेटें भी होती हैं और प्लेटों के बीच एक ढांकता हुआ होता है। ढांकता हुआ की उपस्थिति के कारण, संधारित्र की विशेषताओं में सुधार होता है। उदाहरण के लिए, इसकी क्षमता.

आधुनिक कैपेसिटर विभिन्न प्रकार के डाइलेक्ट्रिक्स (उस पर अधिक नीचे) का उपयोग करते हैं, जिन्हें कुछ विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए सबसे परिष्कृत तरीकों से कैपेसिटर प्लेटों के बीच डाला जाता है।

संचालन का सिद्धांत

ऑपरेशन का सामान्य सिद्धांत काफी सरल है: वोल्टेज लगाया जाता है - चार्ज जमा हो गया है। अभी जो भौतिक प्रक्रियाएँ हो रही हैं, उनमें आपकी अधिक रुचि नहीं होनी चाहिए, लेकिन यदि आप चाहें, तो आप इसके बारे में इलेक्ट्रोस्टैटिक्स अनुभाग में भौतिकी की किसी भी पुस्तक में पढ़ सकते हैं।

डीसी सर्किट में संधारित्र

यदि हम अपने संधारित्र को एक विद्युत परिपथ (चित्र नीचे) में रखते हैं, इसके साथ श्रृंखला में एक एमीटर जोड़ते हैं और सर्किट में प्रत्यक्ष धारा लागू करते हैं, तो एमीटर सुई थोड़ी देर के लिए हिल जाएगी, और फिर स्थिर हो जाएगी और 0A दिखाएगी - सर्किट में कोई धारा नहीं . क्या हुआ है?

हम मान लेंगे कि सर्किट में करंट सप्लाई होने से पहले, कैपेसिटर खाली (डिस्चार्ज) था, और जब करंट लगाया गया, तो यह बहुत तेज़ी से चार्ज होने लगा, और जब इसे चार्ज किया गया (कैपेसिटर प्लेटों के बीच विद्युत क्षेत्र संतुलित हो गया) शक्ति स्रोत), फिर करंट बंद हो गया (यहां संधारित्र के आवेश का एक ग्राफ है)।

इसीलिए वे कहते हैं कि संधारित्र प्रत्यक्ष धारा प्रवाहित नहीं करता है। वास्तव में, यह स्किप हो जाता है, लेकिन बहुत कम समय, जिसकी गणना सूत्र t \u003d 3 * R * C का उपयोग करके की जा सकती है (संधारित्र को नाममात्र के 95% की मात्रा तक चार्ज करने में लगने वाला समय। R है सर्किट का प्रतिरोध, C संधारित्र की धारिता है) इस प्रकार संधारित्र एक स्थिर सर्किट धारा में व्यवहार करता है। यह एक प्रत्यावर्ती परिपथ में बिल्कुल अलग ढंग से व्यवहार करता है!

एसी सर्किट में संधारित्र

प्रत्यावर्ती धारा क्या है? ऐसा तब होता है जब इलेक्ट्रॉन पहले वहां "भागते" हैं, फिर वापस। वे। उनकी गति की दिशा हर समय बदलती रहती है। फिर, यदि संधारित्र के साथ सर्किट के माध्यम से एक प्रत्यावर्ती धारा चलती है, तो इसकी प्रत्येक प्लेट पर, फिर "+" चार्ज, फिर "-" जमा हो जाएगा। वे। एक प्रत्यावर्ती धारा वास्तव में प्रवाहित होगी। और इसका मतलब यह है कि प्रत्यावर्ती धारा "स्वतंत्र रूप से" संधारित्र से होकर गुजरती है।

इस पूरी प्रक्रिया को हाइड्रोलिक उपमाओं की विधि का उपयोग करके मॉडल किया जा सकता है। नीचे दी गई तस्वीर एसी सर्किट का एक एनालॉग है। पिस्टन द्रव को आगे-पीछे धकेलता है। इससे प्ररित करनेवाला आगे-पीछे घूमने लगता है। यह पता चला है, जैसे कि यह तरल का एक परिवर्तनीय प्रवाह था (हम प्रत्यावर्ती धारा पढ़ते हैं)।

आइए अब पावर स्रोत (पिस्टन) और प्ररित करनेवाला के बीच एक झिल्ली के रूप में एक कंडेनसर मॉडल रखें और विश्लेषण करें कि क्या बदलाव आएगा।

ऐसा लगता है जैसे कुछ भी नहीं बदलेगा. जैसे तरल दोलन करता है, वैसे ही यह उन्हें बनाता है, जैसे प्ररित करनेवाला दोलन करता है, इसके कारण यह दोलन करता रहेगा। इसका मतलब यह है कि हमारी झिल्ली परिवर्तनशील प्रवाह में बाधा नहीं है। यह इलेक्ट्रॉनिक कैपेसिटर के लिए भी होगा.

तथ्य यह है कि भले ही इलेक्ट्रॉन जो श्रृंखला चलाते हैं और संधारित्र की प्लेटों के बीच ढांकता हुआ (झिल्ली) को पार नहीं करते हैं, लेकिन संधारित्र के बाहर, उनकी गति दोलनशील (आगे और पीछे) होती है, यानी। प्रत्यावर्ती धारा प्रवाह. एह!

इस प्रकार, संधारित्र प्रत्यावर्ती धारा प्रवाहित करता है और प्रत्यक्ष धारा विलंबित करता है। यह बहुत सुविधाजनक है जब आपको सिग्नल में डीसी घटक को हटाने की आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए, ऑडियो एम्पलीफायर के आउटपुट/इनपुट पर, या जब आप सिग्नल का केवल परिवर्तनीय भाग (डीसी के आउटपुट पर तरंग) देखना चाहते हैं वोल्टेज स्रोत)।

संधारित्र प्रतिक्रिया

एक संधारित्र का प्रतिरोध होता है! सिद्धांत रूप में, यह पहले से ही इस तथ्य से माना जा सकता है कि कोई प्रत्यक्ष धारा इसके माध्यम से नहीं गुजरती है, जैसे कि यह बहुत उच्च प्रतिरोध वाला एक अवरोधक था।

एक और चीज है प्रत्यावर्ती धारा - यह गुजरती है, लेकिन संधारित्र से प्रतिरोध का अनुभव करती है:

f आवृत्ति है, C संधारित्र की धारिता है। यदि आप सूत्र को ध्यान से देखें, तो आप देखेंगे कि यदि धारा स्थिर है, तो f = 0 और फिर (क्या आतंकवादी गणितज्ञ मुझे क्षमा कर सकते हैं!) X c = अनंतता।और संधारित्र के माध्यम से कोई प्रत्यक्ष धारा नहीं है।

लेकिन प्रत्यावर्ती धारा का प्रतिरोध इसकी आवृत्ति और संधारित्र की धारिता के आधार पर बदल जाएगा। धारा की आवृत्ति और संधारित्र की धारिता जितनी अधिक होगी, वह इस धारा का प्रतिरोध उतना ही कम करेगा और इसके विपरीत। उतनी ही तेजी से वोल्टेज बदलता है
तनाव, अधिक वर्तमानएक संधारित्र के माध्यम से, यह बढ़ती आवृत्ति के साथ Xc में कमी की व्याख्या करता है।

वैसे, कैपेसिटर की एक और विशेषता यह है कि इस पर कोई बिजली नहीं निकलती है, यह गर्म नहीं होता है! इसलिए, इसका उपयोग कभी-कभी वोल्टेज को कम करने के लिए किया जाता है जहां एक अवरोधक धूम्रपान करेगा। उदाहरण के लिए, मुख्य वोल्टेज को 220V से घटाकर 127V करना। और आगे:

किसी संधारित्र में धारा उसके टर्मिनलों पर लागू वोल्टेज की दर के समानुपाती होती है।

कैपेसिटर का उपयोग कहाँ किया जाता है?

हां, जहां भी इनके गुणों की आवश्यकता हो (प्रत्यक्ष धारा न प्रवाहित करने की क्षमता, संचय करने की क्षमता)। विद्युतीय ऊर्जाऔर आवृत्ति के आधार पर इसके प्रतिरोध को बदलें), फिल्टर में, ऑसिलेटरी सर्किट में, वोल्टेज मल्टीप्लायरों में, आदि।

कैपेसिटर क्या हैं

उद्योग अनेक उत्पादन करता है अलग - अलग प्रकारकैपेसिटर. उनमें से प्रत्येक के कुछ फायदे और नुकसान हैं। कुछ में कम लीकेज करंट होता है, दूसरों में बड़ी धारिता होती है, दूसरों में कुछ और होता है। इन संकेतकों के आधार पर, कैपेसिटर का चयन किया जाता है।

रेडियो के शौकीन, विशेष रूप से हम जैसे - शुरुआती - विशेष रूप से परेशान नहीं होते हैं और जो भी उन्हें मिलता है उस पर दांव लगाते हैं। फिर भी, आपको पता होना चाहिए कि प्रकृति में मौजूद मुख्य प्रकार के कैपेसिटर क्या हैं।

चित्र कैपेसिटर का एक बहुत ही सशर्त पृथक्करण दिखाता है। मैंने इसे अपने स्वाद के अनुसार संकलित किया है और मुझे यह पसंद है क्योंकि यह तुरंत स्पष्ट हो जाता है कि क्या वहाँ हैं परिवर्तनीय कैपेसिटर, क्या हैं स्थिर कैपेसिटरऔर सामान्य कैपेसिटर में कौन से डाइलेक्ट्रिक्स का उपयोग किया जाता है। सामान्य तौर पर, वह सब कुछ जो एक रेडियो शौकिया को चाहिए।

उनके पास कम लीकेज करंट, छोटे आयाम, कम प्रेरकत्व है, वे उच्च आवृत्तियों और डीसी, स्पंदनशील और एसी सर्किट में काम करने में सक्षम हैं।

वे ऑपरेटिंग वोल्टेज और क्षमताओं की एक विस्तृत श्रृंखला में उत्पादित होते हैं: 2 से 20,000 पीएफ तक और, संस्करण के आधार पर, 30 केवी तक वोल्टेज का सामना करते हैं। लेकिन ज्यादातर समय आप देखेंगे सिरेमिक कैपेसिटर 50V तक ऑपरेटिंग वोल्टेज के साथ।

ईमानदारी से कहूँ तो, मुझे नहीं पता कि वे अब इन्हें बनाते हैं या नहीं। लेकिन पहले ऐसे कैपेसिटर में अभ्रक का उपयोग ढांकता हुआ के रूप में किया जाता था। और संधारित्र में स्वयं अभ्रक का एक पैकेट होता था, जिनमें से प्रत्येक पर दोनों तरफ प्लेटें लगाई जाती थीं, और फिर ऐसी प्लेटों को एक "पैकेज" में इकट्ठा किया जाता था और एक मामले में पैक किया जाता था।

आमतौर पर, उनकी क्षमता कई हज़ार से दसियों हज़ार पिकोफ़ोराड की होती थी और वे 200 V से 1500 V तक वोल्टेज रेंज में संचालित होते थे।

पेपर कैपेसिटर

ऐसे कैपेसिटर में ढांकता हुआ के रूप में कैपेसिटर पेपर और प्लेटों के रूप में एल्यूमीनियम स्ट्रिप्स होते हैं। लंबे रिबन एल्यूमीनियम पन्नीउनके बीच कागज की एक पट्टी बिछाकर, उन्हें लपेटा जाता है और एक डिब्बे में पैक किया जाता है। यह पूरी बात है।

ये कैपेसिटर हजारों पिकोफोराड से लेकर 30 माइक्रोफ़ारड तक की क्षमता में आते हैं, और 160 से 1500 वोल्ट तक वोल्टेज को संभाल सकते हैं।

अफवाह यह है कि अब उन्हें ऑडियोफाइल्स द्वारा महत्व दिया जाता है। मैं आश्चर्यचकित नहीं हूं - उनके पास एकतरफा चालन तार भी हैं...

सिद्धांत रूप में, ढांकता हुआ के रूप में पॉलिएस्टर के साथ साधारण कैपेसिटर। 50 V से 1500 V तक ऑपरेटिंग वोल्टेज पर कैपेसिटेंस 1 nF से 15 mF तक फैलता है।

इस प्रकार के कैपेसिटर के दो निर्विवाद फायदे हैं। सबसे पहले, आप उन्हें केवल 1% की बहुत छोटी सहनशीलता के साथ बना सकते हैं। तो, यदि इस पर 100 pF लिखा है, तो इसकी धारिता 100 pF +/- 1% है। और दूसरा यह कि उनका ऑपरेटिंग वोल्टेज 3 kV तक पहुंच सकता है (और कैपेसिटेंस 100 pF से 10 mF तक है)

इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर

ये कैपेसिटर अन्य सभी कैपेसिटर से इस मायने में भिन्न हैं कि इन्हें केवल प्रत्यक्ष या स्पंदित धारा सर्किट से ही जोड़ा जा सकता है। वे ध्रुवीय हैं. उनके पास प्लसस और माइनस हैं। यह उनके डिज़ाइन के कारण है। और अगर ऐसे संधारित्र को दूसरी तरफ घुमाया जाए, तो सबसे अधिक संभावना है कि यह सूज जाएगा। और पहले भी वे ख़ुशी-ख़ुशी विस्फोट करते थे, लेकिन असुरक्षित रूप से। वहाँ हैं इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटरएल्यूमीनियम और टैंटलम।

एल्युमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर लगभग कागज वाले की तरह व्यवस्थित होते हैं, एकमात्र अंतर यह है कि ऐसे कैपेसिटर की प्लेटें कागज और एल्यूमीनियम स्ट्रिप्स होती हैं। कागज को इलेक्ट्रोलाइट से संसेचित किया जाता है, और एक एल्यूमीनियम पट्टी से लेपित किया जाता है पतली परतऑक्साइड, जो ढांकता हुआ के रूप में कार्य करता है। यदि आप ऐसे संधारित्र पर प्रत्यावर्ती धारा लगाते हैं या इसे वापस आउटपुट की ध्रुवीयता में बदल देते हैं, तो इलेक्ट्रोलाइट उबल जाता है और संधारित्र विफल हो जाता है।

इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर में पर्याप्त रूप से बड़ी कैपेसिटेंस होती है, जिसके कारण उनका उपयोग अक्सर किया जाता है, उदाहरण के लिए, रेक्टिफायर सर्किट में।

शायद बस इतना ही. पॉलीकार्बोनेट, पॉलीस्टायरीन और संभवतः कई अन्य प्रकार के ढांकता हुआ कैपेसिटर पर्दे के पीछे बने रहे। लेकिन मुझे लगता है कि यह बेमानी होगा.

करने के लिए जारी...

दूसरे भाग में, मैं कैपेसिटर के विशिष्ट उपयोग के उदाहरण दिखाने की योजना बना रहा हूं।

प्रत्यावर्ती धारा क्या है

यदि हम प्रत्यक्ष धारा पर विचार करते हैं, तो यह हमेशा पूरी तरह से स्थिर नहीं हो सकता है: स्रोत के आउटपुट पर वोल्टेज लोड पर या बैटरी के डिस्चार्ज की डिग्री पर निर्भर हो सकता है या गैल्वेनिक बैटरी. निरंतर स्थिर वोल्टेज के साथ भी, बाहरी सर्किट में करंट लोड पर निर्भर करता है, जो ओम के नियम की पुष्टि करता है। यह पता चला है कि यह भी बिल्कुल प्रत्यक्ष धारा नहीं है, लेकिन ऐसी धारा को प्रत्यावर्ती भी नहीं कहा जा सकता है, क्योंकि यह दिशा नहीं बदलती है।

एक चर को आमतौर पर वोल्टेज या करंट कहा जाता है, जिसके प्रभाव में दिशा और परिमाण नहीं बदलता है बाह्य कारकउदाहरण के लिए, लोड होता है, लेकिन काफी "स्वतंत्र रूप से": इस तरह जनरेटर इसे उत्पन्न करता है। इसके अलावा, ये परिवर्तन आवधिक होने चाहिए, अर्थात। एक निश्चित अवधि के बाद आवर्ती, जिसे अवधि कहा जाता है।

यदि वोल्टेज या करंट आवधिकता और अन्य नियमितताओं की परवाह किए बिना यादृच्छिक रूप से बदलता है, तो ऐसे संकेत को शोर कहा जाता है। क्लासिक उदाहरण- कमजोर स्थलीय सिग्नल के साथ टीवी स्क्रीन पर "बर्फ"। कुछ आवधिक विद्युत संकेतों के उदाहरण चित्र 1 में दिखाए गए हैं।

प्रत्यक्ष धारा के लिए, केवल दो विशेषताएँ हैं: यह ध्रुवीयता और स्रोत वोल्टेज है। प्रत्यावर्ती धारा के मामले में, ये दो मात्राएँ स्पष्ट रूप से पर्याप्त नहीं हैं, इसलिए कई और पैरामीटर दिखाई देते हैं: आयाम, आवृत्ति, अवधि, चरण, तात्कालिक और प्रभावी मूल्य.

चित्र 1।

प्रौद्योगिकी में अक्सर किसी को साइनसॉइडल दोलनों से निपटना पड़ता है, न कि केवल इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में। एक कार के पहिये की कल्पना करें। पर एकसमान गतिएक अच्छी समतल सड़क पर, पहिये का केंद्र सड़क की सतह के समानांतर एक सीधी रेखा का वर्णन करता है। साथ ही, पहिये की परिधि पर कोई भी बिंदु अभी उल्लिखित सीधी रेखा के सापेक्ष एक साइनसॉइड के साथ चलता है।

इसकी पुष्टि चित्र 2 से की जा सकती है, जो दर्शाता है ग्राफ़िक विधिसाइनसॉइड का निर्माण: जिसने भी अच्छी तरह से ड्राइंग करना सिखाया, वह पूरी तरह से समझता है कि ऐसे निर्माण कैसे किए जाते हैं।

चित्र 2।

से स्कूल पाठ्यक्रमभौतिकी जानता है कि आवर्त वक्र के अध्ययन के लिए साइनसॉइड सबसे आम और उपयुक्त है। ठीक उसी तरह, अल्टरनेटर में साइनसॉइडल दोलन प्राप्त होते हैं, जो उनके यांत्रिक डिजाइन के कारण होता है।

चित्र 3 साइनसॉइडल धारा का एक ग्राफ दिखाता है।

चित्र तीन

यह देखना आसान है कि धारा का परिमाण समय के साथ बदलता रहता है, इसलिए चित्र में y-अक्ष को i(t) के रूप में दर्शाया गया है, - समय से धारा का एक कार्य। पूर्ण अवधिधारा को एक ठोस रेखा द्वारा इंगित किया जाता है और इसकी अवधि T होती है। यदि हम मूल बिंदु से विचार करना शुरू करते हैं, तो हम देख सकते हैं कि सबसे पहले धारा बढ़ती है, Imax तक पहुंचती है, शून्य से गुजरती है, -Imax तक घट जाती है, जिसके बाद यह बढ़ती है और शून्य तक पहुंच जाती है . फिर अगली अवधि शुरू होती है, जिसे बिंदीदार रेखा द्वारा दिखाया गया है।

गणितीय सूत्र के रूप में धारा का व्यवहार इस प्रकार लिखा जाता है: i(t)= Imax*sin(ω*t±φ).

यहां i(t) धारा का तात्कालिक मान है, जो समय पर निर्भर करता है, Imax आयाम मान है (संतुलन अवस्था से अधिकतम विचलन), ω गोलाकार आवृत्ति (2*π*f) है, φ चरण कोण है .

वृत्ताकार आवृत्ति ω को रेडियन प्रति सेकंड में मापा जाता है, चरण कोण φ को रेडियन या डिग्री में मापा जाता है। उत्तरार्द्ध तभी समझ में आता है जब दो साइनसॉइडल धाराएं हों। उदाहरण के लिए, 90˚ या ठीक एक चौथाई अवधि के वर्तमान अग्रणी वोल्टेज वाले सर्किट में, जो चित्र 4 में दिखाया गया है। साइनसोइडल धाराएक, फिर आप इसे अपनी इच्छानुसार y-अक्ष पर घुमा सकते हैं, और इससे कुछ भी नहीं बदलेगा।

चित्र 4 संधारित्र वाले सर्किट में, धारा वोल्टेज से एक चौथाई अवधि तक आगे बढ़ जाती है।

वृत्ताकार आवृत्ति ω का भौतिक अर्थ यह है कि साइनसॉइड एक सेकंड में रेडियन में किस कोण पर "चलेगा"।

अवधि - टी वह समय है जो साइन तरंग को एक पूर्ण दोलन पूरा करने में लगता है। यही बात दूसरे आकार के कंपनों पर भी लागू होती है, उदाहरण के लिए, आयताकार या त्रिकोणीय। अवधि को सेकंड या छोटी इकाइयों में मापा जाता है: मिलीसेकंड, माइक्रोसेकंड, या नैनोसेकंड।

साइनसॉइड सहित किसी भी आवधिक सिग्नल का एक अन्य पैरामीटर आवृत्ति है, सिग्नल 1 सेकंड में कितने दोलन करेगा। आवृत्ति की इकाई हर्ट्ज़ (हर्ट्ज) है, जिसका नाम 19वीं सदी के वैज्ञानिक हेनरिक हर्ट्ज़ के नाम पर रखा गया है। तो, 1 हर्ट्ज की आवृत्ति एक दोलन/सेकंड से अधिक कुछ नहीं है। उदाहरण के लिए, प्रकाश नेटवर्क की आवृत्ति 50 हर्ट्ज है, यानी, साइनसॉइड की ठीक 50 अवधि प्रति सेकंड गुजरती है।

यदि वर्तमान अवधि ज्ञात है (आप कर सकते हैं), तो सूत्र आपको सिग्नल की आवृत्ति का पता लगाने में मदद करेगा: एफ \u003d 1 / टी। इस स्थिति में, यदि समय सेकंड में व्यक्त किया जाता है, तो परिणाम हर्ट्ज़ में होगा। इसके विपरीत, T=1/f, आवृत्ति Hz में, समय सेकंड में है। उदाहरण के लिए, जब अवधि 1/50=0.02 सेकंड या 20 मिलीसेकंड होगी। बिजली में, उच्च आवृत्तियों का अधिक बार उपयोग किया जाता है: kHz - किलोहर्ट्ज़, MHz - मेगाहर्ट्ज़ (प्रति सेकंड हजारों और लाखों दोलन), आदि।

धारा के लिए जो कुछ कहा गया है वह प्रत्यावर्ती वोल्टेज के लिए भी सत्य है: यह चित्र 6 में अक्षर I को U में बदलने के लिए पर्याप्त है। सूत्र इस तरह दिखेगा: u(t)=Umax*sin(ω*t± φ).

ये स्पष्टीकरण वापस लौटने के लिए पर्याप्त हैं कैपेसिटर के साथ अनुभवऔर उनका भौतिक अर्थ स्पष्ट करें।

संधारित्र प्रत्यावर्ती धारा का संचालन करता है, जिसे चित्र 3 में सर्किट में दिखाया गया था (लेख देखें -)। अतिरिक्त संधारित्र जोड़ने पर लैंप की चमक की चमक बढ़ जाती है। जब कैपेसिटर समानांतर में जुड़े होते हैं, तो उनकी कैपेसिटेंस बस जुड़ जाती है, इसलिए हम मान सकते हैं कि कैपेसिटेंस Xc कैपेसिटेंस पर निर्भर करता है। इसके अलावा, यह धारा की आवृत्ति पर भी निर्भर करता है, और इसलिए सूत्र इस तरह दिखता है: Xc=1/2*π*f*C.

सूत्र से यह निष्कर्ष निकलता है कि संधारित्र की धारिता और प्रत्यावर्ती वोल्टेज की आवृत्ति में वृद्धि के साथ, प्रतिक्रिया Xc कम हो जाती है। ये निर्भरताएँ चित्र 5 में दिखाई गई हैं।

चित्र 5. निर्भरता मुक़ाबलाधारिता से संधारित्र

यदि हम सूत्र में आवृत्ति को हर्ट्ज़ में और धारिता को फैराड में प्रतिस्थापित करते हैं, तो परिणाम ओम में होगा।

क्या संधारित्र गर्म हो जाएगा?

आइए अब कैपेसिटर और इलेक्ट्रिक मीटर के अनुभव को याद करें, यह घूमता क्यों नहीं है? तथ्य यह है कि मीटर सक्रिय ऊर्जा की गणना करता है जब उपभोक्ता पूरी तरह से सक्रिय भार होता है, उदाहरण के लिए, गरमागरम लैंप, एक इलेक्ट्रिक केतली या एक इलेक्ट्रिक स्टोव। ऐसे उपभोक्ताओं के लिए, वोल्टेज और करंट चरण में हैं, एक ही संकेत है: यदि आप दो से गुणा करते हैं नकारात्मक संख्याएँ(नकारात्मक आधे-चक्र के दौरान वोल्टेज और करंट) परिणाम, गणित के नियमों के अनुसार, अभी भी सकारात्मक है। इसलिए, ऐसे उपभोक्ताओं की शक्ति हमेशा सकारात्मक होती है, अर्थात। भार में चला जाता है और ऊष्मा के रूप में निकल जाता है, जैसा कि चित्र 6 में बिंदीदार रेखा द्वारा दिखाया गया है।

चित्र 6

ऐसे मामले में जब एक संधारित्र को एसी सर्किट में शामिल किया जाता है, तो करंट और वोल्टेज चरण से बाहर हो जाते हैं: करंट वोल्टेज को 90˚ तक ले जाता है, जो इस तथ्य की ओर जाता है कि करंट और वोल्टेज होने पर एक संयोजन प्राप्त होता है विभिन्न संकेत.

चित्र 7

इन क्षणों में शक्ति नकारात्मक होती है। दूसरे शब्दों में, जब शक्ति सकारात्मक होती है, तो संधारित्र चार्ज हो जाता है, और जब यह नकारात्मक होता है, तो संग्रहीत ऊर्जा स्रोत को वापस दे दी जाती है। इसलिए, औसतन, यह शून्य पर निकलता है और यहां गिनने के लिए कुछ भी नहीं है।

संधारित्र, यदि निःसंदेह यह सेवा योग्य है, तो बिल्कुल भी गर्म नहीं होगा। इसलिए, अक्सर संधारित्र को वाट रहित प्रतिरोध कहा जाता है, जो इसे ट्रांसफार्मर रहित कम-शक्ति बिजली आपूर्ति में उपयोग करने की अनुमति देता है। हालाँकि ऐसे ब्लॉकों को उनके खतरे के कारण अनुशंसित नहीं किया जाता है, फिर भी कभी-कभी ऐसा करना आवश्यक होता है।

ऐसे ब्लॉक में स्थापित करने से पहले शमन संधारित्र, इसे केवल नेटवर्क में प्लग करके जांचा जाना चाहिए: यदि कैपेसिटर आधे घंटे में गर्म नहीं हुआ है, तो इसे सर्किट में सुरक्षित रूप से शामिल किया जा सकता है। अन्यथा, इसे बिना पछतावे के फेंक देना होगा।

वोल्टमीटर क्या दर्शाता है?

विभिन्न उपकरणों के निर्माण और मरम्मत में, हालांकि बहुत बार नहीं, आपको मापना पड़ता है परिवर्तनशील वोल्टेजऔर यहां तक ​​कि धाराएं भी. यदि साइनसॉइड इतनी बेचैनी से व्यवहार करता है, कभी ऊपर, कभी नीचे, तो एक साधारण वाल्टमीटर क्या दिखाएगा?

एक आवधिक सिग्नल का औसत मूल्य, इस मामले में एक साइनसॉइड, की गणना एक्स-अक्ष से घिरे क्षेत्र और सिग्नल के ग्राफिकल प्रतिनिधित्व के रूप में की जाती है, जिसे 2 * π रेडियन या साइनसॉइड की अवधि से विभाजित किया जाता है। ऊपर से और नीचे के भागबिल्कुल समान हैं, लेकिन अलग-अलग संकेत हैं, साइनसॉइड का औसत मूल्य शून्य है, और इसे मापना बिल्कुल भी आवश्यक नहीं है, और यहां तक ​​​​कि बस व्यर्थ भी है।

इसीलिए मापने का उपकरणहमें वोल्टेज या करंट का आरएमएस मान दिखाता है। आरएमएस आवधिक धारा का वह मान है जिस पर प्रत्यक्ष धारा के समान लोड पर समान मात्रा में गर्मी जारी होती है। दूसरे शब्दों में, प्रकाश बल्ब उसी चमक के साथ चमकता है।

इसे सूत्रों द्वारा इस प्रकार वर्णित किया गया है: Iavr = 0.707 * वोल्टेज के लिए Imax = Imax / √2, सूत्र समान है, यह एक अक्षर Uavr = 0.707 * Umax = Umax / √2 को बदलने के लिए पर्याप्त है। ये मीटर द्वारा प्रदर्शित मान हैं। ओम के नियम के अनुसार गणना करते समय या शक्ति की गणना करते समय उन्हें सूत्रों में प्रतिस्थापित किया जा सकता है।

लेकिन यह वह सब नहीं है जो एक एसी नेटवर्क में एक कैपेसिटर करने में सक्षम है। अगला लेख पल्स सर्किट, उच्च और निम्न पास फिल्टर, साइन और स्क्वायर वेव जनरेटर में कैपेसिटर के उपयोग पर चर्चा करेगा।

वर्तमान शक्ति और दिशा में तीव्र परिवर्तन, जो प्रत्यावर्ती धारा की विशेषता है, एक श्रृंखला की ओर ले जाता है प्रमुख विशेषताऐंजो प्रत्यावर्ती धारा की क्रिया को प्रत्यक्ष धारा से अलग करता है। इनमें से कुछ विशेषताएं निम्नलिखित प्रयोगों में स्पष्ट रूप से सामने आती हैं।

1. संधारित्र के माध्यम से प्रत्यावर्ती धारा का प्रवाह। आइए हमारे पास 12 V प्रत्यक्ष धारा स्रोत है ( संचायक बैटरी) और 12 वी के वोल्टेज के साथ एक प्रत्यावर्ती धारा स्रोत। इनमें से प्रत्येक स्रोत में एक छोटा गरमागरम बल्ब जोड़कर, हम देखेंगे कि दोनों बल्ब समान रूप से चमकते हुए जलते हैं (चित्र 298, ए)। आइए अब पहले और दूसरे दोनों बल्बों के सर्किट में एक उच्च क्षमता वाले कैपेसिटर को शामिल करें (चित्र 298, बी)। हम पाएंगे कि प्रत्यक्ष धारा के मामले में, लैंप बिल्कुल भी चमकता नहीं है, लेकिन प्रत्यावर्ती धारा के मामले में, इसकी तापदीप्तता लगभग पहले जैसी ही रहती है। डीसी सर्किट में गर्मी की अनुपस्थिति को समझना आसान है: संधारित्र की प्लेटों के बीच एक इन्सुलेट परत होती है, इसलिए सर्किट खुला होता है। प्रत्यावर्ती धारा परिपथ में एक प्रकाश बल्ब की गरमागरमता अद्भुत लगती है।

चावल। 298. एक संधारित्र के माध्यम से प्रत्यावर्ती धारा का मार्ग: ए) प्रत्यक्ष (दाएं) या प्रत्यावर्ती (बाएं) चमक के वर्तमान सर्किट में शामिल प्रकाश बल्ब उसी तरह चमकते हैं; बी) जब एक कैपेसिटेंस कैपेसिटर सर्किट से जुड़ा होता है, तो प्रत्यक्ष धारा बंद हो जाती है, प्रत्यावर्ती धारा प्रवाहित होती रहती है और प्रकाश बल्ब चमकता रहता है

हालाँकि, यदि आप इसके बारे में सोचते हैं, तो इसमें कुछ भी रहस्यमय नहीं है। हमारे यहां कैपेसिटर को चार्ज करने और डिस्चार्ज करने की प्रक्रिया का केवल बार-बार दोहराव होता है, जिससे हम अच्छी तरह परिचित हैं। जब हम (चित्र 299, ए) संधारित्र को वर्तमान स्रोत से जोड़ते हैं (स्विच लीवर को बाईं ओर मोड़कर), तो तार चले जाते हैंजब तक संधारित्र प्लेटों पर जमा हुए चार्ज एक संभावित अंतर पैदा नहीं करते जो स्रोत वोल्टेज को संतुलित करता है। इस मामले में, संधारित्र में एक विद्युत क्षेत्र बनाया जाता है, जिसमें एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा केंद्रित होती है। जब हम किसी चार्ज किए गए संधारित्र की प्लेटों को एक कंडक्टर से जोड़ते हैं, तो वर्तमान स्रोत को डिस्कनेक्ट कर देते हैं (स्विच लीवर को दाईं ओर मोड़ते हैं), चार्ज कंडक्टर के साथ एक प्लेट से दूसरे प्लेट में प्रवाहित होगा, और एक अल्पकालिक करंट प्रवाहित होगा कंडक्टर जो प्रकाश बल्ब को चालू करता है। संधारित्र में क्षेत्र गायब हो जाता है, और इसमें संग्रहीत ऊर्जा प्रकाश बल्ब को गर्म करने पर खर्च होती है।

चावल। 299. कैपेसिटर के प्रत्येक रिचार्ज के साथ, बल्ब चमकता है: ए) कैपेसिटर को चार्ज करना (कुंजी - बाईं ओर) और इसे बल्ब के माध्यम से डिस्चार्ज करना (कुंजी - दाईं ओर); बी) कुंजी घुमाने पर कैपेसिटर की तेज़ चार्जिंग और डिस्चार्जिंग, प्रकाश चमकता है; ग) एक संधारित्र और एक प्रत्यावर्ती धारा परिपथ में एक प्रकाश बल्ब

जब किसी संधारित्र से प्रत्यावर्ती धारा प्रवाहित होती है तो क्या होता है, यह चित्र में दिखाए गए प्रयोग द्वारा बहुत स्पष्ट रूप से समझाया गया है। 299बी. स्विच लीवर को दाईं ओर मोड़कर, हम कैपेसिटर को वर्तमान स्रोत से जोड़ते हैं, जिसमें प्लेट 1 सकारात्मक रूप से चार्ज होती है और प्लेट 2 नकारात्मक रूप से चार्ज होती है। मध्य स्थिति में स्विच के साथ, जब सर्किट खुला होता है, तो संधारित्र को बल्ब के माध्यम से डिस्चार्ज किया जाता है। स्विच नॉब को बाईं ओर घुमाने से कैपेसिटर फिर से चार्ज हो जाता है, लेकिन इस बार प्लेट 1 नकारात्मक रूप से चार्ज होती है और प्लेट 2 सकारात्मक रूप से चार्ज होती है। स्विच लीवर को तेजी से एक दिशा में और फिर दूसरी दिशा में ले जाने पर, हम देखेंगे कि संपर्क के प्रत्येक परिवर्तन के साथ, प्रकाश बल्ब एक पल के लिए चमकता है, यानी, एक अल्पकालिक करंट इसके माध्यम से गुजरता है। यदि स्विचिंग काफी तेजी से की जाती है, तो प्रकाश बल्ब की चमक इतनी तेजी से एक-दूसरे का अनुसरण करती है कि यह लगातार जलता रहेगा; जबकि इसके माध्यम से धारा प्रवाहित होती है, जो अक्सर अपनी दिशा बदलती रहती है। इस मामले में, संधारित्र में विद्युत क्षेत्र हर समय बदल जाएगा: यह या तो बनाया जाएगा, फिर गायब हो जाएगा, फिर विपरीत दिशा में फिर से बनाया जाएगा। यही बात तब होती है जब हम किसी संधारित्र को प्रत्यावर्ती धारा परिपथ में शामिल करते हैं (चित्र 299, सी)।

2. एक बड़े प्रेरण के साथ एक कुंडल के माध्यम से प्रत्यावर्ती धारा का मार्ग। हम चित्र में दिखाए गए सर्किट में शामिल करते हैं। 298, बी, एक संधारित्र के बजाय, का एक कुंडल तांबे का तारबड़ी संख्या में घुमावों के साथ, जिसके अंदर एक लोहे का कोर रखा जाता है (चित्र 300)। ऐसे कॉइल्स को बड़े इंडक्शन (§ 144) के लिए जाना जाता है। ऐसे कुंडल का प्रत्यक्ष धारा पर प्रतिरोध छोटा होगा, क्योंकि यह काफी मोटे तार से बना होता है। प्रत्यक्ष धारा (चित्र 300, ए) के मामले में, प्रकाश बल्ब चमकीला जलता है, जबकि प्रत्यावर्ती धारा (चित्र 300, बी) के मामले में, चमक लगभग अगोचर होती है। प्रत्यक्ष धारा के साथ प्रयोग समझ में आता है: चूंकि कुंडल का प्रतिरोध छोटा है, इसकी उपस्थिति से धारा में लगभग कोई बदलाव नहीं होता है, और प्रकाश बल्ब तेजी से जलता है। कोई कुण्डली प्रत्यावर्ती धारा को क्षीण क्यों कर देती है? हम धीरे-धीरे लोहे की कोर को कुंडल से बाहर खींच लेंगे। हम पाएंगे कि प्रकाश बल्ब अधिक से अधिक गर्म होता जाता है, यानी जैसे-जैसे कोर बाहर निकलता है, सर्किट में करंट बढ़ता जाता है। जब कोर पूरी तरह से हटा दिया जाता है, तो प्रकाश बल्ब की गरमागरमता लगभग सामान्य तक पहुंच सकती है, अगर कुंडल के घुमावों की संख्या बहुत बड़ी न हो। लेकिन कोर का विस्तार कुंडल के प्रेरकत्व को कम कर देता है। इस प्रकार, हम देखते हैं कि कम प्रतिरोध लेकिन उच्च प्रेरण वाला एक कुंडल, जो एक प्रत्यावर्ती धारा सर्किट में शामिल है, इस धारा को महत्वपूर्ण रूप से क्षीण कर सकता है।

चावल। 300. प्रकाश बल्ब प्रत्यक्ष (ए) और प्रत्यावर्ती (बी) धारा के सर्किट में शामिल है। एक कुंडल बल्ब के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है। प्रत्यक्ष धारा के साथ, प्रकाश उज्ज्वल होता है, प्रत्यावर्ती धारा के साथ, यह मंद होता है।

प्रत्यावर्ती धारा पर उच्च प्रेरण कुंडल के प्रभाव को समझाना भी आसान है। प्रत्यावर्ती धारा वह धारा है जिसकी शक्ति तेजी से बदलती है, बढ़ती या घटती है। सर्किट में इन परिवर्तनों के साथ, ई. डी.एस. स्व-प्रेरकत्व, जो सर्किट के प्रेरण पर निर्भर करता है। इस ई की दिशा. डी.एस. (जैसा कि हमने § 139 में देखा) ऐसा है कि इसकी क्रिया धारा में परिवर्तन को रोकती है, यानी, धारा के आयाम को कम करती है, और इसलिए इसका प्रभावी मूल्य कम हो जाता है। जब तक तारों का प्रेरण छोटा है, यह अतिरिक्त ई. डी.एस. यह भी छोटा है और इसका प्रभाव लगभग अगोचर है। लेकिन एक बड़े अधिष्ठापन की उपस्थिति में, यह अतिरिक्त ई। डी.एस. प्रत्यावर्ती धारा की शक्ति को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकता है।