संधारित्र स्टोर चार्ज करता है?


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कुछ आसान अवधारणाएँ हैं, जो मेरे दिमाग में बिलकुल नहीं आतीं। मुझे डर है कि मैं अपनी इंजीनियरिंग के दो वर्षों के लिए इन चीजों का अध्ययन कर रहा हूं, लेकिन वे अभी भी मुझे परेशान करते हैं। संधारित्र उनमें से एक है। क्या कोई समझा सकता है?

  • संधारित्र क्या करता है? क्या यह शुल्क जमा करता है? यदि ऐसा है, तो यह कैसे करता है?

मैंने इसे Google और Yahoo पर खोजा है लेकिन मुझे (मेरे लिए) कोई भी उपयोगी चीज नहीं मिली। इसलिए मुझे खुशी होगी अगर मुझे मेरी समस्या का समाधान मिल गया।

पीएस मुझे उम्मीद है कि सवाल फिर से एक विषय नहीं होगा, क्योंकि यह हमेशा होता है और इसके अलावा लोग सुझाव नहीं देते हैं कि फिर कहां जाना है। यह वास्तविक दुख की बात है।


केवल एक प्रश्न पूछें। वे बहुत व्यापक हैं, भी।
लियोन हेलर

मुझे लगा कि ये छोटे विषय हैं जिन पर चर्चा करनी है, कम से कम मेरे लिए क्योंकि मुझे उनके लिए सिर्फ मूल बातें चाहिए।
सैयद साहल

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जब कोई प्रश्न बंद हो जाता है, तो यहां आपको मुझसे यह जानने की आवश्यकता नहीं पड़ सकती है कि प्रश्न कहां रखा जाए - मुझे आपके अलावा अन्य मंचों के बारे में अधिक जानकारी नहीं है!
राउटर वैन Ooijen

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क्या आपने शीर्ष दो Google हिट howstuffworks.com/capacitor.htm और en.wikipedia.org/wiki/Capacitor पढ़े हैं ? यदि ऐसे शब्द हैं जो आपको समझ में नहीं आते हैं, तो क्या आपने उन पर शोध किया है?
pjc50

क्या यह वास्तव में अभी भी एक प्रश्न है? यह बल्कि बुनियादी है, लेकिन इसी तरह के अन्य प्रश्न बहुत अच्छी तरह से प्राप्त हुए हैं (5+ upvotes) यहाँ (cf Electronics.stackexchange.com/questions/8745 और Electronics.stackexchange.com/questions/4788 )। सिर्फ इसलिए कि कॉइल गन में कैपेसिटर की तुलना में अधिक गीक ठाठ है इसका मतलब यह नहीं है कि "कॉइल गन कैसे काम करती है?" "एक संधारित्र कैसे काम करता है?" नहीं है।
us2012

जवाबों:


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यदि शुल्कों से आपका मतलब बिजली के शुल्क से है , तो नहीं, एक संधारित्र आवेशों को संग्रहीत नहीं करता है। यह एक सामान्य गलत धारणा है, शायद शब्द चार्ज के कई अर्थों के कारण । जब संधारित्र के एक टर्मिनल में कुछ आवेश जाता है, तो आवेश की एक समान मात्रा दूसरे को छोड़ती है। तो, संधारित्र में कुल आवेश स्थिर है।

कैपेसिटर स्टोर क्या ऊर्जा है । विशेष रूप से, वे इसे एक विद्युत क्षेत्र में संग्रहीत करते हैं। सभी इलेक्ट्रॉन सभी प्रोटॉन से आकर्षित होते हैं। संतुलन में, संधारित्र की प्रत्येक प्लेट पर प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की समान संख्या होती है, और संधारित्र में कोई संग्रहीत ऊर्जा, और कोई वोल्टेज नहीं होता है।

लेकिन, यदि आप संधारित्र को बैटरी की तरह किसी चीज़ से जोड़ते हैं, तो कुछ इलेक्ट्रॉनों को एक प्लेट से खींच लिया जाएगा, और दूसरी प्लेट पर समान इलेक्ट्रॉनों को धकेल दिया जाएगा। अब एक प्लेट में एक शुद्ध ऋणात्मक आवेश होता है, और दूसरे पर शुद्ध धनात्मक आवेश होता है। इससे प्लेटों के बीच विद्युत क्षमता में अंतर होता है, और अधिक चार्ज के रूप में तेजी से मजबूत विद्युत क्षेत्र अलग हो जाते हैं।

विद्युत क्षेत्र आवेशों पर एक बल लगाता है जो संधारित्र को वापस संतुलन में लाने का प्रयास करता है, प्रत्येक प्लेट पर संतुलित प्रभार। जब तक संधारित्र बैटरी से जुड़ा रहता है, तब तक यह बल बैटरी के बल से संतुलित रहता है, और असंतुलन बना रहता है।

यदि बैटरी निकाल दी जाती है, और हम सर्किट को खुला छोड़ देते हैं, तो चार्ज नहीं चल सकते, इसलिए चार्ज असंतुलन बना रहता है। फ़ील्ड अभी भी शुल्क के लिए एक बल लागू कर रहा है, लेकिन वे हिल नहीं सकते हैं, जैसे पहाड़ी की चोटी पर गेंद, या तनाव के तहत आयोजित एक वसंत। संधारित्र में संग्रहीत ऊर्जा बनी हुई है।

यदि संधारित्र टर्मिनलों को एक रोकनेवाला के साथ जोड़ा जाता है, तो शुल्क स्थानांतरित हो सकते हैं, इसलिए एक वर्तमान है। संधारित्र में संग्रहीत ऊर्जा को प्रतिरोध में गर्मी में बदल दिया जाता है, वोल्टेज कम हो जाता है, चार्ज कम असंतुलित हो जाते हैं, और क्षेत्र कमजोर हो जाता है।

आगे पढ़े: CAPACITOR COMPLAINTS (1996 विलियम जे। बीटी)


और अगर मैं संधारित्र को एक लोड (किसी उपकरण) के साथ संलग्न करता हूं तो यह उपकरण को एक डीसी प्रदान करेगा?
सैयद साहल

@SyedSahl एक अवरोधक एक सरल भार है। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि लोड क्या है; यदि संधारित्र में संग्रहीत ऊर्जा होती है, तो एक वोल्टेज होता है, और यदि प्रभार स्थानांतरित हो सकते हैं, तो एक करंट होगा।
फिल फ्रॉस्ट

मेरा मतलब है कि किस प्रकार का प्रवाह होगा? एसी या डीसी?
सैयद साहब

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@SyedSahl यह लोड पर निर्भर करता है, और आप एसी और डीसी को कैसे परिभाषित करते हैं। यदि लोड विशुद्ध रूप से प्रतिरोधक है, तो आपको एक घातीय क्षयकारी वोल्टेज और धारा मिलती है। यदि लोड एक वर्तमान सिंक है, तो आप एक रैखिक रूप से सड़ने वाले वोल्टेज और निरंतर वर्तमान को पकड़ते हैं। यदि लोड एक प्रारंभ करनेवाला है, तो संचित ऊर्जा ऊर्जा संधारित्र और प्रारंभ करनेवाला के बीच आगे और पीछे उछलती है और आपको एसी मिलता है जब तक कि कुछ (तार प्रतिरोध, ईएम विकिरण ...) ऊर्जा (LC टैंक सर्किट) को अवशोषित नहीं करता है। एक बूस्टर कन्वर्टर लोड दालों में करंट खींचेगा जिसे AC माना जा सकता है। यह भार पर निर्भर करता है।
फिल फ्रॉस्ट

मम्म्म ... शायद यह एक प्रकार का "हेयरस्प्लटिंग" है, दूसरी ओर: क्या यह कहना गलत है कि "हाँ, कैपेसिटर चार्ज कर सकता है - एक प्लेट पर सकारात्मक चार्ज और दूसरे पर नकारात्मक चार्ज। इसलिए, इसके लिए। दोनों पक्षों - सवाल का जवाब देने, यह वास्तव में आवश्यक है को जोड़ने के लिए - स्वचालित रूप से?
LVW

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संक्षेप में, कैपेसिटर दो संवाहक वस्तुएं हैं, अक्सर छोटी प्लेटें, कुछ से अलग होती हैं जो इन्सुलेट करती हैं, जिसे ढांकता हुआ के रूप में जाना जाता है। बहुत कुछ स्थिर बिल्डअप की तरह होता है जो यदि आप अपने हाथ पर एक गुब्बारा रगड़ते हैं और इसे अपने बालों में डालते हैं, तो विपरीत चार्ज या तो प्लेट पर बनते हैं, जिससे यह चार्ज के रूप में ऊर्जा को स्टोर करने की अनुमति देता है। संधारित्र व्यवहार को प्रभावित करने वाले 2 अन्य प्रमुख कारक हैं और उन्हें इतना उपयोगी बनाते हैं। -वे चार्ज तेजी से, रैखिक रूप से नहीं। कहते हैं कि मैं एक निरंतर वोल्टेज के साथ एक संधारित्र चार्ज करता हूं, और मैं संधारित्र के पार वोल्टेज को मापता हूं (जो कि इसके भीतर आयोजित चार्ज से मेल खाती है) हर कहते हैं, 5 सेकंड। यह कहने में ऊपर नहीं जाएगा, 0.1 हर 5 सेकंड। इसके बजाय यह निर्धारित प्रतिशत से बढ़ता हैप्रति यूनिट समय की कुल क्षमता। यह रेडियोधर्मी क्षय के लिए प्रभावी रूप से एक ही सिद्धांत है (रिवर्स को छोड़कर) - "अर्ध-जीवन" एक सहज ज्ञान युक्त अवधारणा है, जो कि राशि के 50% तक कम करने के लिए ली गई समय के अनुरूप है - लेकिन खोने के लिए नहीं एक निर्धारित राशि (यानी यह प्रति सेकंड 50 अणु नहीं है, यह प्रति सेकंड 50% है)। यह कुछ इस तरह दिखता है: परीक्षा

जैसा कि आप देख सकते हैं कि यह शुरू में तेजी से चार्ज होता है, लेकिन फिर चार्ज जमा होते ही धीमा हो जाता है।

-दूसरा यह चार्ज जमा होने के परिणाम हैं। जैसे-जैसे वोल्टेज बढ़ता है, संधारित्र "के माध्यम से" चालू हो जाता है - स्पष्ट रूप से संधारित्र के विद्युत प्रतिरोध में वृद्धि होती है। हालांकि, अगर हम इनपुट बिजली की आपूर्ति की ध्रुवीयता को उल्टा करने के लिए थे, तो उन्हें चारों ओर घुमाते हुए, यह प्रतिरोध को "कम" करने का प्रभाव रखता है - चार्ज, संधारित्र में निचोड़ने के बजाय, आसानी से बाहर निकल सकता है और वास्तव में प्रभावी रूप से बढ़ा देता है। प्रभावी वोल्टेज। इसका मुख्य परिणाम यह है कि संधारित्र डीसी का प्रतिरोध करता है, लेकिन एसी की अनुमति देता है। अधिक समवर्ती, वोल्टेज ध्रुवीयता स्विचिंग (यानी एसी) की आवृत्ति जितनी अधिक होगी, कम संधारित्र सर्किट में प्रवाह के प्रवाह को बाधित करेगा। संधारित्र को एक विद्युत वसंत माना जा सकता है। आप इसे नीचे धकेलते हैं, जो इसमें बहने वाले वर्तमान का प्रतीक है। सबसे पहले यह थोड़ा प्रतिरोध प्रदान करता है। हालांकि, जब तक आप धक्का देते रहते हैं, वसंत मुश्किल से पीछे धकेलता है, जब तक कि आप प्रभावी रूप से अधिक नहीं धकेल सकते हैं। यह संधारित्र भर में वोल्टेज के बराबर है (फिर से इसके भीतर संग्रहीत चार्ज के बराबर) इनपुट वोल्टेज के करीब हो रहा है - जैसे आपके वजन के खिलाफ वसंत संतुलन की ऊपर की ओर बल। अब विपरीत दिशा में धक्का देने से क्या होता है? वसंत काम करता हैआप के बजाय आप के साथ , उत्पादन बल पिछले आप अपनी मांसपेशियों और अकेले वजन के साथ प्राप्त करने की उम्मीद कर सकते हैं बढ़ रही है।

तो हम इसका फायदा कैसे उठा सकते हैं? कैपेसिटर के उपयोग के दो मुख्य प्रकार हैं, इसके आधार पर कि वे सर्किट में कैसे व्यवस्थित होते हैं - "युग्मन", जहां संधारित्र श्रृंखला में है, और "डिकॉउलिंग", समानांतर में संधारित्र। दोनों इन उपर्युक्त सिद्धांतों का उपयोग करते हैं।

युग्मन का उपयोग डीसी को अवरुद्ध करने में किया जाता है - यह अक्सर सिग्नल प्रोसेसिंग और रेडियो में पाया जाता है। संधारित्र जितना छोटा होता है, उतनी अधिक आवृत्ति, जो प्रतिबाधित होती है (जैसा कि यह तेजी से चार्ज होता है), इसलिए समाई को समायोजित करके, हम अवरुद्ध आवृत्तियों को समायोजित कर सकते हैं। जब एक प्रारंभ करनेवाला (एक संधारित्र के व्यास) के साथ उपयोग किया जाता है - जिनमें से सबसे अधिक प्रासंगिक संपत्ति है उच्च आवृत्तियों का अवरोधन, हम आवृत्तियों के एक विशेष "बैंड" में संकेतों को प्रतिबंधित कर सकते हैं - एक "बैंड पास" सर्किट। वांछित आवृत्ति पर संचारित या प्राप्त करने के लिए रेडियो में यह महत्वपूर्ण है।

युग्मन कैपेसिटर का उपयोग टाइमिंग सर्किट में भी किया जाता है - चूंकि ट्रांजिस्टर (इलेक्ट्रॉनिक स्विच) एक ज्ञात वोल्टेज पर चालू होते हैं, और कैपेसिटर एक ज्ञात दर पर चार्ज करते हैं, उन्हें केवल एक निश्चित समय (या आवृत्ति) पर ट्रांजिस्टर चालू करने के लिए उपयोग किया जा सकता है।

Decoupling कैपेसिटर का उपयोग या तो ऊर्जा भंडारण के लिए किया जाता है या विद्युत "डंपिंग" के लिए। फिर, यह वसंत के संदर्भ में इसके बारे में सोचने में मदद करता है।

एक गोली बंदूक में एक वसंत पूरी तरह से ऊर्जा भंडारण को दर्शाता है। वसंत को वापस खींच लिया जाता है, संधारित्र के समतुल्य को चार्ज किया जा रहा है, फिर जारी किया गया है, जिससे उसे अपनी ऊर्जा को "लोड" में बदलने की अनुमति मिलती है - यंत्रवत् बोलना, गोली (या अन्य गोला-बारूद), विद्युत रूप से, एक घटक, कहते हैं, एक प्रकाश। कैपेसिटर उन परिस्थितियों के लिए आदर्श होते हैं जिनमें बहुत कम समय में बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, क्योंकि वे बहुत जल्दी निर्वहन करते हैं - उदाहरण के लिए, एक डीफिब्रिलेटर। अकेले बैटरी संभवतः इतनी जल्दी सभी आवश्यक ऊर्जा का निर्वहन नहीं कर सकती है, इसलिए आंतरिक संधारित्र इसके बजाय इसे संग्रहीत करता है और आवश्यकतानुसार जारी करता है।

भिगोना के लिए, कार निलंबन में वसंत के रूप में कैपेसिटर / वसंत सादृश्य के बारे में सोचना सबसे अच्छा है। कार का निलंबन कार (और यात्रियों) को कार के ऊर्ध्वाधर आंदोलन की कुछ ऊर्जा को अवशोषित करके क्षति से बचाता है। यदि किसी बड़े पत्थर के ऊपर से गुजरते हुए पहिए को बहुत तेजी से धकेला जाता है, तो शेष कार निलंबन के लिए कम प्रभावित होती है, जो ऊर्जा को अवशोषित कर लेती है और फिर कार को धक्का देकर धीरे-धीरे छोड़ती है। उसी तरह, एक डिकम्प्लिंग कैपेसिटर विद्युत संकेतों या दालों को "सुचारू" कर सकता है। पत्थर के अनुरूप, कभी-कभी विद्युत उत्पादन या खराबी की प्रकृति, वोल्टेज "स्पाइक्स" का कारण बन सकती है। यहां तक ​​कि बहुत कम वोल्टेज स्पाइक्स कुछ उपकरणों को गंभीर नुकसान पहुंचा सकते हैं। डिकूपिंग संधारित्र इस "झटके" को अवशोषित करने और क्षति की संभावना को कम करने में सक्षम है। के अतिरिक्त,

उम्मीद है की वो मदद करदे। क्षमा करें यदि यह थोड़ा क्रिया है, लेकिन मेरा लक्ष्य व्यापक होना है।


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"कहो मैं एक संधारित्र को एक निरंतर वोल्टेज के साथ चार्ज करता हूं" - यदि आप ऐसा करते हैं कि यह तुरंत चार्ज हो जाता है - यह घातीय रूप से नहीं बढ़ता है जैसा कि आपने कहा है। यह तेजी से चार्ज होता है जब एक अवरोधक इसके साथ श्रृंखला में होता है और समय पर आरसी का 63.2% प्रतिशत प्राप्त करता है = आर.सी. कैप्स एक निरंतर चालू लागू के साथ रैखिक रूप से चार्ज होते हैं। यह कहना गलत है कि वे आपके पास सामान्य तरीके से तेजी से चार्ज करते हैं। बहुत सारे लोक "टोपी" के यांत्रिक मॉडल को एक चक्का या द्रव्यमान की तरह देखते हैं और प्रेरण के मॉडल के लिए एक वसंत आरक्षित करते हैं - यह स्वाभाविक रूप से वर्तमान बल के बराबर होता है जो मुझे लगता है कि समझना आसान है।
एंडी उर्फ

आप सही हैं, मुझे और अधिक विशिष्ट होना चाहिए था। मैं आम तौर पर वास्तविक दुनिया की धारणा से गुजरता हूं कि हमेशा किसी प्रकार का प्रतिरोध होगा और इसलिए एक घातीय आवेश को देख सकता है, लेकिन मैं एक सैद्धांतिक मॉडल के प्रयोजनों के लिए इसे रोकना भूल गया।
एलेक्स फ्रीमैन
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