ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਵਿਚ ਸਟੋਰ ਕੀਤੀ ਗਈ ਊਰਜਾ
ਜਦੋਂ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਇੱਕ ਬੈਟਰੀ ਨਾਲ ਜੋੜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਬੈਟਰੀ ਤੋਂ ਆਉਣ ਵਾਲੀ ਚਾਰਜ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਦੀਆਂ ਪਲੇਟਾਂ ਵਿਚ ਸਟੋਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਪਰ ਇਹ ਊਰਜਾ ਸਟੋਰ ਕਰਨ ਦਾ ਪ੍ਰਕ੍ਰਿਆ ਕਦਮ ਵਾਈ ਕਦਮ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
ਸਭ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ, ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਦੇ ਕੋਈ ਚਾਰਜ ਜਾਂ ਵੋਲਟੇਜ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ। ਅਰਥਾਤ ਵੋਲਟੇਜ = 0 ਵੋਲਟ ਅਤੇ ਚਾਰਜ = 0 ਕੁਲੰਬ।
ਹੁਣ ਸਵਿਚਿੰਗ ਦੌਰਾਨ, ਪੂਰੀ ਬੈਟਰੀ ਵੋਲਟੇਜ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਦੀਆਂ ਪਲੇਟਾਂ ਨਾਲ ਪੈਂਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਪੋਜ਼ੀਟਿਵ ਚਾਰਜ (q) ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਦੀ ਪੋਜ਼ੀਟਿਵ ਪਲੇਟ ਤੇ ਆਉਂਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਇਸ ਪਹਿਲੀ ਚਾਰਜ (q) ਨੂੰ ਬੈਟਰੀ ਤੋਂ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਦੀ ਪੋਜ਼ੀਟਿਵ ਪਲੇਟ ਤੇ ਲਿਆਉਣ ਲਈ ਕੋਈ ਕੰਮ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ। ਇਹ ਇਸ ਲਈ ਹੈ ਕਿ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਦੀਆਂ ਪਲੇਟਾਂ ਨਾਲ ਕੋਈ ਆਪਣਾ ਵੋਲਟੇਜ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ, ਬਲਕਿ ਪਹਿਲਾ ਵੋਲਟੇਜ ਬੈਟਰੀ ਤੋਂ ਹੋਇਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਪਹਿਲੀ ਚਾਰਜ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਦੀਆਂ ਪਲੇਟਾਂ ਨਾਲ ਥੋੜਾ ਵੋਲਟੇਜ ਪੈਂਦੀ ਹੈ, ਫਿਰ ਦੂਜੀ ਪੋਜ਼ੀਟਿਵ ਚਾਰਜ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਦੀ ਪੋਜ਼ੀਟਿਵ ਪਲੇਟ ਤੇ ਆਉਂਦੀ ਹੈ, ਪਰ ਪਹਿਲੀ ਚਾਰਜ ਦੁਆਰਾ ਧੱਕੀ ਖਾਂਦੀ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਕਿ ਬੈਟਰੀ ਦਾ ਵੋਲਟੇਜ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਦੇ ਵੋਲਟੇਜ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹ ਦੂਜੀ ਚਾਰਜ ਪੋਜ਼ੀਟਿਵ ਪਲੇਟ ਵਿਚ ਸਟੋਰ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਇਸ ਦੌਰਾਨ ਥੋੜਾ ਕੰਮ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਦੂਜੀ ਚਾਰਜ ਨੂੰ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਵਿਚ ਸਟੋਰ ਕਰਨ ਲਈ। ਫਿਰ ਤੀਜੀ ਚਾਰਜ ਲਈ, ਇਹੀ ਘਟਨਾ ਦੁਹਰਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਧੀਰੇ ਧੀਰੇ ਚਾਰਜ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਵਿਚ ਪੂਰਵ ਸਟੋਰ ਕੀਤੀਆਂ ਚਾਰਜਾਂ ਦੀ ਵਿਰੋਧ ਨਾਲ ਸਟੋਰ ਹੋਣ ਲਗਦੀਆਂ ਹਨ ਅਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦਾ ਥੋੜਾ ਕੰਮ ਕਰਨ ਵਾਲਾ ਵਡੋਂ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਇਹ ਨਹੀਂ ਕਿਹਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਕਿ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਦਾ ਵੋਲਟੇਜ ਨਿਰਧਾਰਿਤ ਹੈ। ਇਹ ਇਸ ਲਈ ਹੈ ਕਿ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਦਾ ਵੋਲਟੇਜ ਸ਼ੁਰੂਆਤ ਤੋਂ ਨਿਰਧਾਰਿਤ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ। ਜਦੋਂ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਦੀ ਸ਼ਕਤੀ ਬੈਟਰੀ ਦੀ ਸ਼ਕਤੀ ਨਾਲ ਬਰਾਬਰ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹ ਆਪਣੀ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਸੀਮਾ ਤੇ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਜਦੋਂ ਚਾਰਜਾਂ ਦਾ ਸਟੋਰ ਵਡੋਂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਦਾ ਵੋਲਟੇਜ ਵਡੋਂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਦੀ ਊਰਜਾ ਵੀ ਵਡੋਂ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਇਸ ਲਈ ਉਸ ਵਿਸ਼ੇ ਦੀ ਚਰਚਾ ਵਿਚ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਲਈ ਊਰਜਾ ਦੀ ਸਮੀਕਰਣ ਨੂੰ ਊਰਜਾ (E) = V.q ਨਾਲ ਨਹੀਂ ਲਿਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ।
ਜਦੋਂ ਵੋਲਟੇਜ ਵਡੋਂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਦੇ ਦੀਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਅੰਦਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ (E) ਧੀਰੇ ਧੀਰੇ ਵਡੋਂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਉਲਟੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿਚ, ਅਰਥਾਤ ਪੋਜ਼ੀਟਿਵ ਪਲੇਟ ਤੋਂ ਨੈਗੈਟਿਵ ਪਲੇਟ ਤੱਕ।
ਇੱਥੇ dx ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਦੀਆਂ ਦੋ ਪਲੇਟਾਂ ਦੀ ਦੂਰੀ ਹੈ।
ਚਾਰਜ ਬੈਟਰੀ ਤੋਂ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਦੀ ਪਲੇਟ ਤੱਕ ਤੱਕ ਬਹਿੰਦਾ ਰਹੇਗਾ ਜਦੋਂ ਤੱਕ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਬੈਟਰੀ ਨਾਲ ਬਰਾਬਰ ਸ਼ਕਤੀ ਨਾਲ ਨਹੀਂ ਹੋ ਜਾਂਦਾ।
ਇਸ ਲਈ, ਸਾਨੂੰ ਚਾਰਜ ਪੂਰਾ ਹੋਣ ਦੇ ਅੰਤਿਮ ਮੁਹਾਰਤ ਤੱਕ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਦੀ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਗਿਣਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ।
ਮਨ ਲਓ, ਇੱਕ ਛੋਟਾ ਚਾਰਜ q ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਦੀ ਪੋਜ਼ੀਟਿਵ ਪਲੇਟ ਵਿਚ ਸਟੋਰ ਹੋਇਆ ਹੈ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਬੈਟਰੀ ਦੇ ਵੋਲਟੇਜ V ਦੀ ਨਿਸ਼ਾਨੀ ਨਾਲ ਅਤੇ ਇੱਕ ਛੋਟਾ ਕੰਮ dW ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।
ਫਿਰ ਕੁਲ ਚਾਰਜਿੰਗ ਸਮੇਂ ਦੀ ਵਿਚਾਰ ਨਾਲ, ਅਸੀਂ ਲਿਖ ਸਕਦੇ ਹਾਂ ਕਿ,
ਹੁਣ ਅਸੀਂ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਦੀ ਚਾਰਜਿੰਗ ਦੌਰਾਨ ਬੈਟਰੀ ਦੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਖੋਹ ਲਈ ਜਾਂਦੇ ਹਾਂ।
ਜਦੋਂ ਕਿ ਬੈਟਰੀ ਦਾ ਵੋਲਟੇਜ ਨਿਰਧਾਰਿਤ ਹੈ, ਤਾਂ ਬੈਟਰੀ ਦੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਖੋਹ ਸਦੀਵ ਸਮੀਕਰਣ W = V.q ਨੂੰ ਅਨੁਸਰਦੀ ਹੈ, ਇਹ ਸਮੀਕਰਣ ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਲਈ ਲਾਗੂ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਬੈਟਰੀ ਦੁਆਰਾ ਚਾਰਜਿੰਗ ਦੇ ਸ਼ੁਰੂਆਤ ਤੋਂ ਨਿਰਧਾਰਿਤ ਵੋਲਟੇਜ ਨਹੀਂ ਰੱਖਦਾ।
ਹੁਣ, ਕੈਪੈਸਿਟਰ ਦੁਆਰਾ ਬੈਟਰੀ ਤੋਂ ਇਕੱਤਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਚਾਰਜ ਹੈ
