फिक्स्ड क्षमता क्या है?

1. परिभाषा

जो आमतौर पर "स्थायी कैपेसिटर" कहलाता है, वह संभवतः एक लोकप्रिय शब्द है। गंभीर रूप से कहना चाहिए कि यह एक नियत कैपेसिटर को संदर्भित कर सकता है। नियत कैपेसिटर एक ऐसा कैपेसिटर होता है जिसका कैपेसिटेंस मान स्थिर रहता है। सर्किट में, इसका कैपेसिटेंस सामान्य वोल्टेज, धारा की बदलाव या अन्य सामान्य बाहरी स्थितियों के कारण बदल नहीं सकता। इसकी मुख्य कार्य शक्ति इलेक्ट्रिक ऊर्जा को भंडारित करना, फिल्टरिंग, कप्लिंग और बायपास हैं।

2. संरचना और सिद्धांत

संरचना

सामान्य सिरामिक कैपेसिटर के उदाहरण लें। यह मुख्य रूप से सिरामिक डाइएलेक्ट्रिक, इलेक्ट्रोड और पैकेजिंग सामग्री से बना होता है। सिरामिक डाइएलेक्ट्रिक कैपेसिटेंस मान और अन्य गुणों को निर्धारित करने वाला मुख्य भाग है। इलेक्ट्रोड आमतौर पर धातु सामग्री (जैसे चांदी, पलेडियम आदि) से बने होते हैं और चार्ज निकालने के लिए उपयोग किए जाते हैं। पैकेजिंग सामग्री आंतरिक संरचना की रक्षा का काम करती है।

सिद्धांत

कैपेसिटर इलेक्ट्रिक फील्ड में इलेक्ट्रिक ऊर्जा को भंडारित करने के सिद्धांत पर काम करते हैं। जब कैपेसिटर के दो ध्रुवों पर वोल्टेज लगाया जाता है, तो ध्रुवों पर चार्ज जमा होता है, जिससे इलेक्ट्रिक फील्ड बनता है। इलेक्ट्रिक फील्ड की ऊर्जा कैपेसिटर में इलेक्ट्रिक ऊर्जा के रूप में भंडारित होती है। नियत कैपेसिटर के लिए, इसके कैपेसिटेंस का परिमाण मुख्य रूप से दो प्लेटों के क्षेत्रफल, प्लेटों के बीच की दूरी और प्लेटों के बीच की मध्यम की डाइएलेक्ट्रिक नियतांक पर निर्भर करता है। सूत्र c=εs/d (जहाँ C कैपेसिटेंस, ε डाइएलेक्ट्रिक नियतांक, S प्लेट क्षेत्रफल और d प्लेट दूरी है), नियत कैपेसिटर में, इन पैरामीटरों को निर्माण के बाद मुख्य रूप से निश्चित किया जाता है, इसलिए कैपेसिटेंस मान स्थिर रहता है।

3. वर्गीकरण और अनुप्रयोग

वर्गीकरण

• सिरामिक कैपेसिटर: इनके छोटे आकार, अच्छा उच्च-आवृत्ति प्रदर्शन और अपेक्षाकृत उच्च स्थिरता के लक्षण होते हैं। इन्हें वर्ग I (तापमान-समायोजित प्रकार), वर्ग II (उच्च-परमेटिविटी प्रकार) और वर्ग III (अर्धचालक प्रकार) में विभाजित किया गया है। वर्ग I सिरामिक कैपेसिटर उच्च-आवृत्ति दोलन सर्किट, परिशुद्ध उपकरण और कैपेसिटेंस स्थिरता की अत्यंत उच्च आवश्यकता वाली अन्य स्थितियों में अक्सर उपयोग किए जाते हैं। वर्ग II सिरामिक कैपेसिटर बायपास, फिल्टरिंग और अन्य सामान्य सर्किट में उपयुक्त हैं।

• इलेक्ट्रोलिटिक कैपेसिटर: इन्हें एल्युमिनियम इलेक्ट्रोलिटिक कैपेसिटर और टैंटलम इलेक्ट्रोलिटिक कैपेसिटर में विभाजित किया गया है। एल्युमिनियम इलेक्ट्रोलिटिक कैपेसिटर बड़ा कैपेसिटेंस लेकिन अपेक्षाकृत बड़ा लीकेज करंट होता है। इन्हें मुख्य रूप से निम्न-आवृत्ति फिल्टरिंग, पावर सप्लाई स्मूथिंग और अन्य सर्किट में उपयोग किया जाता है। टैंटलम इलेक्ट्रोलिटिक कैपेसिटर एल्युमिनियम इलेक्ट्रोलिटिक कैपेसिटर से बेहतर प्रदर्शन करते हैं और उच्च आवश्यकताओं वाले पावर सर्किट, सिग्नल कप्लिंग और अन्य स्थितियों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

• फिल्म कैपेसिटर: इनमें पॉलीएस्टर फिल्म कैपेसिटर, पॉलीप्रोपाइलीन फिल्म कैपेसिटर आदि शामिल हैं। पॉलीएस्टर फिल्म कैपेसिटर आम इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के डीसी और निम्न-आवृत्ति एसी सर्किट में अक्सर उपयोग किए जाते हैं। पॉलीप्रोपाइलीन फिल्म कैपेसिटर, अपने कम लॉस और अच्छे इन्सुलेशन प्रदर्शन के लाभों के साथ, उच्च-आवृत्ति सर्किट और उच्च-वोल्टेज सर्किट में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

अनुप्रयोग

• पावर सप्लाई सर्किट: पावर सप्लाई के रेक्टिफायर और फिल्टर सर्किट में, इलेक्ट्रोलिटिक कैपेसिटर डीसी आउटपुट वोल्टेज को समान करने और रेक्टिफिकेशन के बाद रिपल को फिल्टर करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, कंप्यूटर पावर सप्लाई में, बड़े कैपेसिटर अपेक्षाकृत पावर सप्लाई आउटपुट के वोल्टेज फ्लक्चुएशन को कम करने और कंप्यूटर के विभिन्न घटकों को स्थिर पावर स्रोत प्रदान करने में प्रभावी होते हैं।

• कप्लिंग सर्किट: ऑडियो एम्प्लिफायर सर्किट में, कैपेसिटर ऑडियो सिग्नल को कप्ल करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, दो-स्तरीय ऑडियो एम्प्लिफायर के बीच, एक कैपेसिटर पिछले एम्प्लिफायर स्तर के आउटपुट सिग्नल को अगले एम्प्लिफायर स्तर के इनपुट तक कप्ल करता है। इसके साथ ही, यह डीसी सिग्नल को रोकता है और केवल एसी ऑडियो सिग्नल को पारित करने की अनुमति देता है, जिससे ऑडियो सिग्नल का प्रभावी पारित और एम्प्लिफायर होता है।

• दोलन सर्किट: रेडियो ट्रांसमिटिंग और रिसीविंग उपकरणों के दोलन सर्किट में, नियत कैपेसिटर जैसे सिरामिक कैपेसिटर या फिल्म कैपेसिटर, इंडक्टर और अन्य घटकों के साथ एक दोलन लूप बनाते हैं जो स्थिर उच्च-आवृत्ति दोलन सिग्नल उत्पन्न करता है। उदाहरण के लिए, रेडियो के लोकल ऑस्किलेटर सर्किट में, नियत कैपेसिटर और इंडक्टर दोलन आवृत्ति को निर्धारित करते हैं, जिससे रेडियो एक विशिष्ट आवृत्ति के ब्रॉडकास्ट सिग्नल को प्राप्त कर सकता है।