संधारित्र सीधे बैटरी के साथ जुड़ा हुआ है

Question

यह एक गूंगा / भिखारी प्रश्न हो सकता है, लेकिन मुझे यह समझने में परेशानी हो रही है कि वास्तव में क्या होता है जब हम एक वास्तविक संधारित्र को सीधे बैटरी से जोड़ते हैं।

मेरी समझ में, सैद्धांतिक रूप से, जब एक अपरिवर्तित संधारित्र सीधे एक बैटरी से जुड़ा होता है, तो हम कहते हैं, 9 वोल्ट, तुरंत संधारित्र को चार्ज किया जाएगा और इसका वोल्टेज भी 9V हो जाएगा। ऐसा इसलिए होगा क्योंकि कैपेसिटर और बैटरी के बीच कोई प्रतिरोध नहीं है, इसलिए समय के हिसाब से करंट की विविधता अनंत होगी। स्पष्ट रूप से, आदर्श घटकों और गैर-यथार्थवादी सर्किट के बारे में बात करते समय यह सच है।

मैंने सोचा था कि वास्तविक जीवन में इसे करने से चिंगारी, क्षतिग्रस्त घटक, विस्फोट या जो भी होगा। हालांकि, मैंने कुछ वीडियो देखे और लोग आमतौर पर सीधे कैपेसिटर से बैटरी कनेक्ट करते हैं। इसके अलावा, बैटरी से संधारित्र तक बहने वाली धारा किसी तरह कम परिमाण होती है, क्योंकि संधारित्र को बैटरी के समान वोल्टेज बनाने में कुछ समय लगता है।

मैं जानना चाहूंगा कि ऐसा क्यों होता है, धन्यवाद।

यह उस सर्किट का एक उदाहरण है जिसके बारे में मैंने बात की:

Answer 1

बैटरी और कैपेसिटर दोनों का आंतरिक प्रतिरोध है।

आपका संधारित्र अंदर पर थोड़ा सा दिखता है:

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

बेशक, मैं आपके संधारित्र को नहीं जानता, इसलिए मुझे सटीक आंतरिक प्रतिरोध का पता नहीं है, लेकिन 3Ohm एक पर्याप्त पर्याप्त सन्निकटन होगा।

आपकी बैटरी में भी ऐसा ही होता है, इसलिए वास्तव में आप ऐसा कर रहे हैं:

^{इस सर्किट का अनुकरण करें}

तो अब समय की एक छोटी राशि के लिए वर्तमान अधिकतम होगा, लेकिन यह केवल 0.9A के बारे में है

बेशक, जब आप एक बैटरी पर कैपेसिटर लगाते हैं, तो आप बहुत अच्छा संपर्क नहीं करेंगे, इसलिए वहां कुछ अतिरिक्त प्रतिरोध भी होगा, इसलिए यह 0.7A भी हो सकता है।

अब समय लगने का कारण यह है कि जब संधारित्र चार्ज होता है, तो प्रतिरोधों के पार वोल्टेज कम हो जाती है, इसलिए करंट भी कम हो जाता है, इसलिए संधारित्र पर वोल्टेज अधिक धीरे-धीरे बढ़ेगा, और इसी तरह और भी बहुत कुछ, इसलिए यह वास्तव में है बैटरी वोल्टेज धीमी और धीमी गति से संपर्क करें।

प्रतिरोधों या कैपेसिटर जितना बड़ा होगा, उतना अधिक समय लगेगा।

जिस क्षण यह 67% होता है, उसकी गणना R * C से की जा सकती है।

तो उदाहरण में है: t (67%) = R * C = 10 * 220u = 2.2ms।

लेकिन यदि संधारित्र 22000uF (= 22mF) है, तो RC-time, जैसा कि इसे कहा जाता है, 10Ohm के कुल प्रतिरोध के साथ चार्ज करने के लिए 220ms या 0.22s होगा। लेकिन एक कैपेसिटर के आकार के साथ इसका थोड़ा अधिक प्रतिरोध भी हो सकता है, जिससे यह और भी धीमा हो जाएगा।

और फिर यह केवल 67% पर है। अगले 30% अधिक समय लगेगा।

संपादित करें: नोट; निक की टिप्पणी के अनुसार 9 वी-बल्ले के प्रतिरोध में वृद्धि हुई।

Comments

विशेष रूप से 9V बैटरी में बहुत अधिक आंतरिक प्रतिरोध होता है।

— निक जॉनसन

@NickJohnson मैंने ऐसा सोचा था, लेकिन निश्चित रूप से याद नहीं कर सका, तो मैं छवियों में मान बढ़ाऊंगा और वर्तमान को समायोजित करूंगा।

— असीमल्ड

@NickJohnson और यह एक दिलचस्प पक्ष-प्रभाव है कि वे आमतौर पर कैसे निर्मित होते हैं: श्रृंखला में 6x 1.5V सेल। हालाँकि, तब भी यह केवल ~ 1.7 only है , AAA के लिए ~ 0.25 only और AA के लिए ~ 0.12 even की तुलना करें ।

— बॉब

Answer 2

वास्तविक बैटरी और कैपेसिटर में एक आंतरिक प्रतिरोध होता है जो संधारित्र को चार्ज करने वाले वर्तमान को कम करने के लिए कार्य करेगा। यह उस मृत्यु और विनाश को रोक देगा जिसकी आप अपेक्षा कर रहे थे। :-)

किसी भी मामले में, 9 वोल्ट के साथ उत्पादित एक चिंगारी को देखना मुश्किल है ...

Comments

इलेक्ट्रॉनिक्स स्कूल में हमने 750V मल्टीमीटर को 9V की बैटरी से जलाया, जब यह दिखाते हैं कि ट्रांसफार्मर कैसे काम करते हैं। (यह काफी झटका था, काफी शाब्दिक)

— akaltar

"9 वोल्ट के साथ निर्मित एक चिंगारी को देखना मुश्किल है ..." - ठीक है, आप आसानी से जला सकते हैं ("जला" "खुली आग और लौ" के रूप में) 9V बैटरी के साथ एक कम-ओम कार्बन रोकनेवाला; भी, 9V PSU (बैटरी नहीं, बहुत अधिक - लेकिन एक PSU के साथ <1 ओम रिंट आमतौर पर "काम करता है") के साथ आप आसानी से "हल्के" (यानी थोड़े समय के लिए और केवल कनेक्टर की एक टिप के साथ स्पार्क बना सकते हैं) PSU टर्मिनलों के साथ (स्पष्ट रूप से मोटी अछूता) तार। मैंने इसे दो बार किया है, दुर्घटना से - स्थायी रूप से छोटे अछूता तार के साथ इसके इन्सुलेशन पूरी तरह से पिघल गया; एक अन्य तार (ढीले) ने चिंगारी का फव्वारा बनाया। #DTAH

Answer 3

एसिम्ल्डोफ्स सहायक उत्तर के अलावा, यह ध्यान देने योग्य है कि भले ही सभी कंडक्टर शून्य प्रतिरोध के साथ अतिचालक थे, प्रारंभिक वर्तमान अनंत नहीं होगा और वर्तमान शून्य से क्षय होगा ।

अनंत करंट क्यों नहीं? चूंकि करंट का एक लूप होता है, इसलिए सर्किट में कुछ इंडक्शन होगा। तो वर्तमान में शुरू में Vbatt / L की दर से वृद्धि होगी। संधारित्र के पार वोल्टेज Vbatt से लगभग दो गुना अधिक मूल्य पर शूट होगा और फिर रिवर्स होगा, जो Vbatt पर केंद्रित एक नम साइनसॉइड देगा।

क्यों भीग गया? हम एक समय-भिन्न चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न कर रहे हैं। यह है कि कैसे एक विद्युत चुम्बकीय (रेडियो) तरंग बनाने के लिए। विकीर्ण क्षेत्र में शक्ति वर्तमान में दोलन का कारण बनेगी।

Answer 4

जैसा कि आप कहते हैं, केवल "सिद्धांत" में, हम "आदर्श" परिणाम प्राप्त कर सकते हैं। यथार्थवादी शक्ति स्रोतों और कैपेसिटर
का उपयोग करके , कोई भी गैर-आदर्श परिणाम प्राप्त करता है । ऐसा इसलिए है क्योंकि वास्तविक घटकों में "अतिरिक्त" प्रतिरोध, अधिष्ठापन और समाई है। यद्यपि कोई कभी भी आदर्श परिणाम प्राप्त नहीं कर सकता है, "अतिरिक्त" घटकों को यथासंभव छोटा करके, हम आदर्श के लिए "करीब" परिणाम प्राप्त कर सकते हैं। आपके विशेष मामले में, कारण "नाटकीय प्रभाव" नहीं थे, यह है कि बैटरी और कैपेसिटर में आंतरिक प्रतिरोध है। इसलिए, संधारित्र तुरंत बैटरी वोल्टेज तक चार्ज नहीं करेगा । यह "धीरे-धीरे" "सामान्य" पर चार्ज होगा


योग करने के लिए, कैपेसिटर को चार्ज करने में समय क्यों लगता है, इसका कारण है - आंतरिक प्रतिरोध ।