कैपसिटर का कार्य तंत्र
कैपेसिटर की कार्यविधि दिखाने के लिएकैपेसिटर कैसे काम करता है, चलिए हम एक सबसे बुनियादी संरचना पर विचार करें। यह दो समानांतर चालक प्लेटों से बना होता है जो एक डाइएलेक्ट्रिक से अलग होते हैं जो समानांतर प्लेट कैपेसिटर है। जब हम एक बैटरी (DC वोल्टेज स्रोत) को कैपेसिटर के साथ जोड़ते हैं, तो एक प्लेट (प्लेट-I) बैटरी के सकारात्मक छोर से और दूसरी प्लेट (प्लेट-II) ऋणात्मक छोर से जुड़ जाती है। अब, उस बैटरी का वोल्टेज उस कैपेसिटर पर लगाया जाता है। उस स्थिति में, प्लेट-I प्लेट-II के सापेक्ष सकारात्मक वोल्टेज पर होती है। स्थिर स्थिति में, धारा बैटरी से इस कैपेसिटर के सकारात्मक प्लेट (प्लेट-I) से ऋणात्मक प्लेट (प्लेट-II) तक प्रवाहित होने की कोशिश करती है लेकिन इन प्लेटों के बीच एक अवरोधक सामग्री के कारण प्रवाहित नहीं हो पाती।
कैपेसिटर के पार एक विद्युत क्षेत्र दिखाई देता है। समय के साथ, सकारात्मक प्लेट (प्लेट I) बैटरी से सकारात्मक आवेश इकट्ठा करती है, और ऋणात्मक प्लेट (प्लेट II) बैटरी से ऋणात्मक आवेश इकट्ठा करती है। एक निश्चित समय के बाद, कैपेसिटर अपनी धारिता के अनुसार इस वोल्टेज के सापेक्ष अधिकतम आवेश धारण करता है। यह समयावधि इस कैपेसिटर का चार्जिंग समय कहलाती है।
इस बैटरी को इस कैपेसिटर से हटाने के बाद, ये दो प्लेट एक निश्चित समय तक सकारात्मक और ऋणात्मक आवेश धारण करती हैं। इस प्रकार यह कैपेसिटर विद्युत ऊर्जा का स्रोत के रूप में कार्य करता है।
यदि दो छोर (प्लेट I और प्लेट II) को एक लोड से जोड़ा जाता है, तो प्लेट-I से प्लेट-II तक एक धारा लोड के माध्यम से प्रवाहित होगी, जब तक दोनों प्लेटों से सभी आवेश नष्ट नहीं हो जाते। यह समयावधि कैपेसिटर का डिस्चार्जिंग समय के रूप में जानी जाती है।
DC सर्किट में कैपेसिटर
मान लीजिए एक कैपेसिटर एक बैटरी के साथ एक स्विच के माध्यम से जुड़ा है।
जब स्विच ON होता है, अर्थात् t = +0, तो धारा इस कैपेसिटर के माध्यम से प्रवाहित होना शुरू होती है। एक निश्चित समय (अर्थात् चार्जिंग समय) के बाद कैपेसिटर धारा को आगे प्रवाहित होने से रोकता है। यह इसलिए है क्योंकि दोनों प्लेटों पर अधिकतम आवेश इकट्ठा हो जाता है और कैपेसिटर एक स्रोत की तरह कार्य करता है जिसका सकारात्मक छोर बैटरी के सकारात्मक छोर से जुड़ा होता है और ऋणात्मक छोर बैटरी के ऋणात्मक छोर से जुड़ा होता है।
बैटरी और कैपेसिटर के बीच शून्य विभवांतर के कारण, कोई धारा इसके माध्यम से प्रवाहित नहीं होगी। इसलिए, यह कहा जा सकता है कि शुरू में एक कैपेसिटर शॉर्ट-सर्किट होता है और अंत में ओपन-सर्किट हो जाता है जब यह एक
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