ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕಾಪಾಸಿಟರ್ ಸರ್ಕಿಟ್ ಎಂತೆಯದು?

ಶುದ್ಧ ಕೆಂಡೆನಿರೋಧಕ ಸರ್ಕುಯಿಟ್

ಒಂದೇ ಒಂದು ಶುದ್ಧ ಕೆಂಡೆನಿರೋಧಕ ಮತ್ತು ಕೆಂಡೆನಿರೋಧಕತೆ C (ಫಾರಡ್ಗಳಲ್ಲಿ ಮಾಪಲ್ಪಡುತ್ತದೆ) ಗಳಿಸಿರುವ ಸರ್ಕುಯಿಟ್ ನ್ನು ಶುದ್ಧ ಕೆಂಡೆನಿರೋಧಕ ಸರ್ಕುಯಿಟ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕೆಂಡೆನಿರೋಧಕಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಚಯಿಸುತ್ತವೆ, ಈ ಗುಣವನ್ನು ಕೆಂಡೆನಿರೋಧಕತೆ (ಅಥವಾ "ಕಂಡೆನ್ಸರ್") ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕೆಂಡೆನಿರೋಧಕದ ರಚನೆಯೆಂದರೆ ಎರಡು ಚಾಲಕ ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳು ದ್ವಿವಿಭಜಕ ಮಧ್ಯ೦ದ ವಿಭಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತದೆ—ಬೇರೆ ಬೇರೆ ದ್ವಿವಿಭಜಕ ಪದಾರ್ಥಗಳು ಹೀಗಿದೆ: ಗಳೆ, ಕಾಗದ, ಮಿಕಾ, ಮತ್ತು ಅಂಕ್ಷೋದನ ಲೆಯರ್‌ಗಳು. ಒಂದು ಆದರ್ಶ ಏಸಿ ಕೆಂಡೆನಿರೋಧಕ ಸರ್ಕುಯಿಟ್‌ನಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಂತರದಿಂದ 90 ಡಿಗ್ರೀ ಪ್ರಮಾಣದ ಫೇಸ್ ಕೋನದಿಂದ ಮುಂದೆ ಹೋಗುತ್ತದೆ.

ವಿದ್ಯುತ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕೆಂಡೆನಿರೋಧಕದ ಮೇಲೆ ಲಾಗಿಸಲ್ಪಟ್ಟಾಗ, ಅದರ ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಸ್ಥಾಪಿತವಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಯಾವುದೇ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ದ್ವಿವಿಭಜಕದ ಮೂಲಕ ಹಾರುವುದಿಲ್ಲ. ವಿದ್ಯುತ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ತೀವ್ರವಾಗಿ ಬದಲಾಗುವ ಏಸಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮೂಲಕ, ಕೆಂಡೆನಿರೋಧಕದ ಚಕ್ರೀಯ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ನಿರಂತರ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.

ಕೆಂಡೆನಿರೋಧಕ ಸರ್ಕುಯಿಟ್ ವಿವರಣೆ ಮತ್ತು ಉತ್ಪನ್ನ

ಕೆಂಡೆನಿರೋಧಕವು ಎರಡು ಅನುಕೂಲಿತ ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳು ದ್ವಿವಿಭಜಕ ಮಧ್ಯ೦ದ ವಿಭಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುವ ಶಕ್ತಿ ಸಂಚಯ ಉಪಕರಣವಾಗಿದೆ. ಇದು ಶಕ್ತಿ ಮೂಲಕ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಘಟಿಸುತ್ತದೆ. ಡಿಸಿ ಸರ್ಪರಿಗಳಿಗೆ ಜೋಡಿಸಿದಾಗ, ಇದು ಲಾಗಿಸಿದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಮನಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವರೆಗೆ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುವ ಪ್ರಾಸ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕ ಎಂದು ಉದಾಹರಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಸರ್ಕುಯಿಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಲಾಗಿಸಿದ ವಿದ್ಯುತ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ನೀಡಲಾಗಿದೆ:

ಕೆಂಡೆನಿರೋಧಕದ ಯಾವುದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್:

ಸರ್ಕುಯಿಟ್ ಮೂಲಕ ಹಾರುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ:

(2) ಸಮೀಕರಣದಿಂದ q ನ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು (3) ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿಸಿದಾಗ ನಾವು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ:

(1) ಸಮೀಕರಣದಿಂದ v ನ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು (3) ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿಸಿದಾಗ ನಾವು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ:

ಇಲ್ಲಿ Xc = 1/ωC ಎಂಬುದು ಶುದ್ಧ ಕೆಂಡೆನಿರೋಧಕದ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ವಿರೋಧನೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಕೆಂಡೆನಿರೋಧಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಶಕ್ತಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಸಿನ್ (ωt + π/2) = 1 ಆದಾಗ ಅದರ ಗರಿಷ್ಠ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಪ್ರಾಪ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಹಾಗಾಗಿ, ಗರಿಷ್ಠ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ I_m ಗಳನ್ನು ಈ ರೀತಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:

I_m ನ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು (4) ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿಸಿದಾಗ ನಾವು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ:

ಫೇಸರ್ ಚಿತ್ರ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ವಕ್ರ

ಶುದ್ಧ ಕೆಂಡೆನಿರೋಧಕ ಸರ್ಕುಯಿಟ್‌ನಲ್ಲಿ, ಕೆಂಡೆನಿರೋಧಕದ ಮೂಲಕ ಹಾರುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಂತರದಿಂದ 90 ಡಿಗ್ರೀ ಪ್ರಮಾಣದ ಫೇಸ್ ಕೋನದಿಂದ ಮುಂದೆ ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಫೇಸರ್ ಚಿತ್ರ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ, ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ವೇಗಾಂತರ ಹೀಗೆ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ:

ಮೇಲಿನ ವೇಗಾಂತರದಲ್ಲಿ, ಲಾಲ ವಕ್ರ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು, ನೀಲ ವಕ್ರ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ್ನು, ಮತ್ತು ಗುಲಾಬಿ ವಕ್ರ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಾಗುವಾಗ, ಕೆಂಡೆನಿರೋಧಕವು ತನ್ನ ಗರಿಷ್ಠ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಧನಾತ್ಮಕ ಅರ್ಧಚಕ್ರವನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ; ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ, ಕೆಂಡೆನಿರೋಧಕವು ಡಿಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಋಣಾತ್ಮಕ ಅರ್ಧಚಕ್ರವನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ. ವಕ್ರದ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ತನ್ನ ಗರಿಷ್ಠ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಪ್ರಾಪ್ತಿಸಿದಾಗ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಶೂನ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಅರ್ಥ ಆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಹಾರುವುದಿಲ್ಲ. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ π ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕವಾದಾಗ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಗರಿಷ್ಠ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಪ್ರಾಪ್ತಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಕೆಂಡೆನಿರೋಧಕವನ್ನು ಡಿಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ—ಮತ್ತು ಈ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್-ಡಿಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಚಕ್ರವು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಹೊರತು ಹೋಗುತ್ತದೆ.

ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಕೆಳಗಿನ ಫೇಸರ್ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ π/2 ಪ್ರಮಾಣದ ಫೇಸ್ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದ ಅವು ತಮ್ಮ ಗರಿಷ್ಠ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಪ್ತಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಕ್ಷಣಿಕ ಶಕ್ತಿ p = vi ಎಂದು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಆದ್ದರಿಂದ, ಮೇಲಿನ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ನಾವು ಕೆಂಡೆನಿರೋಧಕ ಸರ್ಕುಯಿಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಶೇಕಡಾ ಶಕ್ತಿಯ ಶೇಕಡಾ ಮೌಲ್ಯವು ಶೂನ್ಯ ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು. ವೇಗಾಂತರದ ಸಮರೂಪತೆಯ ಕಾರಣದಿಂದ, ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ಲೂಪ್ ವಿಸ್ತೀರ್ಣಗಳು ಸಮಾನವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಅರ್ಧಚಕ್ರದಲ್ಲಿನ ಶೇಕಡಾ ಶಕ್ತಿಯ ಶೇಕಡಾ ಮೌಲ್ಯವು ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಮೊದಲ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಚತುರ್ಥಾಂಶದಲ್ಲಿ, ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸ್ರೋತವು ಕೆಂಡೆನಿರೋಧಕದ ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ಸ್ಥಾಪಿತ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಸಂಚಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ತುಂಬಾ ಚತುರ್ಥಾಂಶದಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ವಿನಾಶವಾಗುವಾಗ, ಸಂಚಯಿಸಿದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸ್ರೋತಕ್ಕೆ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಶಕ್ತಿಯ ಸಂಚಯ ಮತ್ತು ಹಿಂತಿರುಗಿಸುವ ಚಕ್ರವು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಹೊರತು ಹೋಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶವೇ ಕೆಂಡೆನಿರೋಧಕ ಸರ್ಕುಯಿಟ್ ಯಾವುದೇ ಶೇಕಡಾ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉಪಭೋಗಿಸುವುದಿಲ್ಲ.