Learning Capacitor And Capacitance

 

ক্যাপাসিটর এবং ক্যাপাসিট্যান্স

একটি ক্যাপাসিটর একটি ব্যাটারির মত একটু কিন্তু তারা সম্পূর্ণ ভিন্ন উপায়ে কাজ করে। একটি ব্যাটারি একটি ইলেকট্রনিক ডিভাইস যা রাসায়নিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করে যেখানে একটি ক্যাপাসিটর একটি ইলেকট্রনিক উপাদান যা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক শক্তি সঞ্চয় করে। এই প্রবন্ধে, ক্যাপাসিটর সম্পর্কে বিস্তারিত জেনে নেওয়া যাক।

সুচিপত্

1.ক্যাপাসিটর কি?

2.একটি ক্যাপাসিটর কিভাবে কাজ করে?

3.আপনি কিভাবে ক্যাপাসিট্যান্সের মান নির্ধারণ করবেন?

4.একটি ক্যাপাসিটরের মধ্যে শক্তি সঞ্চিত

5.ক্যাপাসিট্যান্সের স্ট্যান্ডার্ড একক

6.একটি সমান্তরাল প্লেট ক্যাপাসিটরের ক্যাপাসিট্যান্স

1.ক্যাপাসিটর কি?

একটি ক্যাপাসিটর হল একটি দ্বি-টার্মিনাল বৈদ্যুতিক যন্ত্র যা বৈদ্যুতিক চার্জ আকারে শক্তি সঞ্চয় করার ক্ষমতা রাখে। এটি দুটি বৈদ্যুতিক পরিবাহী নিয়ে গঠিত যা একটি দূরত্ব দ্বারা পৃথক করা হয়। কন্ডাকটরগুলির মধ্যে স্থানটি ভ্যাকুয়াম দ্বারা বা একটি অস্তরক হিসাবে পরিচিত একটি অন্তরক উপাদান দিয়ে পূর্ণ হতে পারে। ক্যাপাসিটরের চার্জ সংরক্ষণের ক্ষমতা ক্যাপাসিট্যান্স নামে পরিচিত।

 

ক্যাপাসিটারগুলি বিপরীত চার্জের জোড়া আলাদা করে ধরে শক্তি সঞ্চয় করে। একটি ক্যাপাসিটরের জন্য সবচেয়ে সহজ নকশা একটি সমান্তরাল প্লেট, যা তাদের মধ্যে একটি ফাঁক সহ দুটি ধাতব প্লেট নিয়ে গঠিত। কিন্তু, বিভিন্ন ধরনের ক্যাপাসিটর অনেক ফর্ম, শৈলী, দৈর্ঘ্য, পরিধি এবং উপকরণে তৈরি করা হয়।

 

2.একটি ক্যাপাসিটর কিভাবে কাজ করে?

প্রদর্শনের জন্য, আসুন আমরা একটি ক্যাপাসিটরের সবচেয়ে মৌলিক গঠন বিবেচনা করি - সমান্তরাল প্লেট ক্যাপাসিটর। এটি একটি অস্তরক দ্বারা পৃথক দুটি সমান্তরাল প্লেট নিয়ে গঠিত। যখন আমরা ক্যাপাসিটর জুড়ে একটি DC ভোল্টেজের উত্স সংযুক্ত করি, তখন একটি প্লেট ধনাত্মক প্রান্তে (প্লেট I) এবং অন্য প্লেটটি ঋণাত্মক প্রান্তে (প্লেট II) সংযুক্ত থাকে। যখন ব্যাটারির সম্ভাব্যতা ক্যাপাসিটর জুড়ে প্রয়োগ করা হয়, প্লেট I প্লেট II এর সাপেক্ষে ইতিবাচক হয়ে যায়। কারেন্ট তার ধনাত্মক প্লেট থেকে তার নেতিবাচক প্লেটে স্থির অবস্থায় ক্যাপাসিটরের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হওয়ার চেষ্টা করে। কিন্তু একটি অন্তরক উপাদান দিয়ে এগুলোকে আলাদা করার কারণে এটি প্রবাহিত হতে পারে না।

 

ক্যাপাসিটর জুড়ে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রদর্শিত হয়। পজিটিভ প্লেট (প্লেট I) ব্যাটারি থেকে ইতিবাচক চার্জ জমা করে এবং নেতিবাচক প্লেট (প্লেট II) ব্যাটারি থেকে নেতিবাচক চার্জ জমা করবে। একটি বিন্দুর পরে, ক্যাপাসিটর এই ভোল্টেজের সাথে তার ক্যাপাসিট্যান্স অনুযায়ী সর্বোচ্চ পরিমাণ চার্জ ধরে রাখে। এই সময়কালকে ক্যাপাসিটরের চার্জিং টাইম বলা হয়।

 

যখন ক্যাপাসিটর থেকে ব্যাটারি সরানো হয়, তখন দুটি প্লেট একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য ঋণাত্মক এবং ধনাত্মক চার্জ ধরে রাখে। সুতরাং, ক্যাপাসিটর বৈদ্যুতিক শক্তির উত্স হিসাবে কাজ করে।

যদি এই প্লেটগুলি একটি লোডের সাথে সংযুক্ত থাকে, তাহলে উভয় প্লেট থেকে সমস্ত চার্জ বিলুপ্ত না হওয়া পর্যন্ত কারেন্ট I থেকে প্লেট II পর্যন্ত লোডে প্রবাহিত হয়। এই সময়কাল ক্যাপাসিটরের ডিসচার্জিং টাইম হিসাবে পরিচিত।

 

3.আপনি কিভাবে ক্যাপাসিট্যান্সের মান নির্ধারণ করবেন?

 

কন্ডাক্টিং প্লেটের কিছু চার্জ থাকে Q1 এবং Q2 (সাধারণত যদি একটি প্লেটে +q থাকে অন্যটিতে -q চার্জ থাকে)। প্লেটগুলির মধ্যবর্তী অঞ্চলে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি পরিবাহী প্লেটগুলিতে প্রদত্ত চার্জের উপর নির্ভর করে। আমরা আরও জানি যে সম্ভাব্য পার্থক্য (V) বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক তাই আমরা বলতে পারি,

সমানুপাতিকতার এই ধ্রুবকটি ক্যাপাসিটরের ক্যাপাসিট্যান্স হিসাবে পরিচিত।

 

ক্যাপাসিট্যান্স হল একটি সিস্টেমের বৈদ্যুতিক চার্জের পরিবর্তনের অনুপাত, তার বৈদ্যুতিক সম্ভাবনার সাথে সম্পর্কিত পরিবর্তন।

 

যেকোনো ক্যাপাসিটরের ক্যাপাসিট্যান্স তার ব্যবহারের উপর নির্ভর করে স্থির বা পরিবর্তনশীল হতে পারে। সমীকরণ থেকে, মনে হতে পারে যে 'C' চার্জ এবং ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে। প্রকৃতপক্ষে, এটি ক্যাপাসিটরের আকৃতি এবং আকারের উপর এবং পরিবাহী প্লেটের মধ্যে ব্যবহৃত ইনসুলেটরের উপর নির্ভর করে।

 

4.একটি ক্যাপাসিটরের মধ্যে শক্তি সঞ্চিত

একটি সমান্তরাল-প্লেট ক্যাপাসিটরের উভয় পাশে বিপরীত চার্জগুলি স্থাপন করা হলে, চার্জগুলিকে একটি সার্কিটের মাধ্যমে একে অপরের দিকে যাওয়ার অনুমতি দিয়ে কাজ করার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। সমীকরণটি মোট শক্তি দেয় যা একটি সম্পূর্ণ চার্জযুক্ত ক্যাপাসিটর থেকে বের করা যেতে পারে:

ক্যাপাসিটারগুলো অনেকটা রিচার্জেবল ব্যাটারির মতো কাজ করে। একটি ক্যাপাসিটর এবং একটি ব্যাটারির মধ্যে প্রধান পার্থক্য তারা শক্তি সঞ্চয় করার জন্য যে কৌশল ব্যবহার করে তার মধ্যে রয়েছে। ব্যাটারির বিপরীতে, ক্যাপাসিটরের শক্তি সঞ্চয় করার ক্ষমতা রাসায়নিক বিক্রিয়া থেকে আসে না বরং ভৌত নকশা থেকে আসে যা এটি নেতিবাচক এবং ইতিবাচক চার্জকে আলাদা রাখতে দেয়।

আরও পড়ুন: একটি ক্যাপাসিটরে সঞ্চিত শক্তি

 

5.ক্যাপাসিট্যান্সের স্ট্যান্ডার্ড একক

ক্যাপাসিট্যান্সের মৌলিক একক ফ্যারাড। কিন্তু, ফ্যারাড ব্যবহারিক কাজের জন্য একটি বড় ইউনিট। তাই, ক্যাপাসিট্যান্স সাধারণত ফ্যারাডের সাব-ইউনিটে পরিমাপ করা হয়, যেমন মাইক্রো-ফ্যারাডস (µF) বা পিকো-ফ্যারাডস (pF)।

 

বেশিরভাগ বৈদ্যুতিক এবং ইলেকট্রনিক অ্যাপ্লিকেশনগুলি সহজ গণনার জন্য নিম্নলিখিত স্ট্যান্ডার্ড ইউনিট (SI) উপসর্গ দ্বারা আচ্ছাদিত:

 

1 mF (মিলিফরাড) = 10−3 F

1 μF (মাইক্রোফ্যারাড) =10−6 F

1 nF (ন্যানোফরাড) = 10−9 F

1 pF (picofarad) = 10−12 F

 

 

6.একটি সমান্তরাল প্লেট ক্যাপাসিটরের ক্যাপাসিট্যান্স

 

 

 

চিত্রে দেখানো সমান্তরাল প্লেট ক্যাপাসিটরের দুটি অভিন্ন কন্ডাক্টিং প্লেট রয়েছে, প্রতিটিতে একটি পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল A এবং একটি দূরত্ব d দ্বারা পৃথক করা হয়েছে। প্লেটগুলিতে V ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হলে, এটি Q চার্জ সঞ্চয় করে।

 

চার্জের মধ্যে বল চার্জের মানগুলির সাথে বৃদ্ধি পায় এবং তাদের মধ্যে দূরত্বের সাথে হ্রাস পায়। প্লেটগুলির ক্ষেত্রফল যত বড় হবে, তারা তত বেশি চার্জ সংরক্ষণ করতে পারে। তাই, A-এর বৃহৎ মানের জন্য C-এর মান বেশি। একইভাবে, প্লেটগুলো যত কাছাকাছি হবে, তাদের উপর বিপরীত চার্জের আকর্ষণ তত বেশি হবে। তাই ছোট ডি এর জন্য C বড়।