Kapasitor | Gumagawa Ito | Mga Uri ng Capacitor | Capacitor sa Series at Parallel

Nilalaman

> Capacitor - Mga Kahulugan at Pangkalahatang-ideya

> Teorya ng pagpapatakbo

> Isang kapasitor sa isang DC Circuit

> Isang kapasitor sa isang AC Circuit

> Capacitor sa Serye

> Mga capacitor nang kahanay

> Mga Uri ng Capacitor

> Mga Aplikasyon

> Mga Madalas Itanong (FAQ) sa mga Capacitor

Capacitor - Mga Kahulugan at Pangkalahatang-ideya

Ang Capacitor ay isa sa pinakamahalagang kagamitan na walang pasibo na nakapag-iimbak ng mga de-koryenteng enerhiya. Ito ay isang aparato na dalawang-terminal. kapasidad ay kilala bilang ang epekto ng capacitor.

Ang mga sinaunang anyo ng capacitor ay naimbento sa taong 1704s. Natuklasan ng isang eksperimento sa Europa noon na ang singil sa kuryente ay maaaring maipareserba sa isang basong puno ng tubig. Kalaunan noong 1745, natagpuan ni Ewald Georg mula sa Alemanya na ang mga nakakonekta na serye na may mataas na boltahe na mga electrostatic generator ay maaaring maiimbak ang halaga. Dati ang mga capacitor ay kilala bilang condenser o condensator. Si Alessandro Volta ang lumikha ng term na ito noong 1782. Ang term na capacitor ay nagmula noong 1926.

Maraming mga uri ng mga capacitor. Ang mga capacitor ay mayroong hindi bababa sa dalawang conductor sa anyo ng isang metal na patag na ibabaw na pinaghihiwalay ng isang dielectric na materyales. Ang konduktor ay maaaring isang electrolyte, foil, manipis na pelikula, atbp. Ang hindi conductor ay dielectric na sangkap, na nagdaragdag ng kapasidad ng singil ng capacitor. Mga materyales tulad ng - hangin, plastik na pelikula, papel, mika, keramika ay ginagamit bilang isang dielectric para sa kapasitor.

Kapag ang isang panlabas na boltahe ay inilalapat sa mga terminal ng isang kapasitor, ang isang electric field ay ginawa sa buong dielectric material. Samakatuwid, ang isang positibong singil ay nakolekta sa isang plato, at isang negatibong halaga ay nakolekta sa isa pang sukat. Ang mga capacitor ay ginagamit sa halos bawat elektrikal at elektronikong circuit. Ang pagkakaiba sa pagitan ng isang risistor at isang kapasitor ay ang isang resistor na nagpapalabas ng enerhiya, samantalang ang isang perpektong kapasitor ay hindi.

Mga uri ng capacitor
Mga uri ng capacitor, Pinagmulan ng Imahe - Eric Schrader mula sa San Francisco, CA, Estados Unidos, Mga Capacitor (7189597135)CC BY-SA 2.0

Teorya ng Pagpapatakbo

Tulad ng nabanggit kanina, ang isang kapasitor ay may dalawang conductor na pinaghihiwalay ng isang medium na dielectric. Gumagawa ang isang kapasitor sa prinsipyo ng Batas ng Coulomb. Ang batas ni Coulomb ay nagsasaad na -

Kaya, ang isang pagsingil sa isang konduktor ay bubuo ng puwersa sa ibang carrier ng konduktor, na higit na umaakit sa tapat ng mga singil ng polarity at kinukulit ang parehong uri ng singil. Iyon ay kung paano ang isang kabaligtaran na singil ng polarity ay sapilitan sa ibabaw ng iba pang konduktor.

Ang parehong mga conductor ay nagtataglay ng pantay na halaga ng mga singil, at ang materyal na dielectric ay bumubuo ng electric field.

Kapasidad at Mga Yunit ng kapasidad:

Ang capacitance ng isang karaniwang capacitor ay tinukoy bilang ratio ng singil sa conductor sa boltahe ng mga conductor.

C = Q / V

Ang C ay ang kapasidad, ang Q ang singil sa ibabaw ng bawat konduktor, at ang V ay ang boltahe sa pagitan ng dalawang conductor.

Ang SI unit ng capacitance ay ibinibigay ng - Farad (F).

Ang isang Farad capacitance ay tinukoy bilang ang dami ng capacitance na isang capacitor ay maaaring makabuo kung ang isang coulomb ng singil ay inilalapat sa bawat konduktor na mayroong isang boltahe ng boltahe.

Sa mga praktikal na aparato, ang Kapasidad ay ibinibigay ng -

C = dQ / dV

* Karamihan sa mga capacitor na magagamit sa merkado ay may capacitance rang sa micro-farad.

Ang isang kapasitor ay maaaring kumilos nang magkakaiba sa iba't ibang oras kung inilalagay ito sa isang aktibong de-koryenteng circuit. Ang pag-uugali nito ay maaaring mailalarawan sa pamamagitan ng isang mahabang limitasyon sa oras at isang maikling limitasyon sa oras.

Ang katumbas na oras ng isang kapasitor ay gumaganap tulad ng isang bukas na pagsasaayos ng circuit (walang kasalukuyang pumasa).

Ang maikling katumbas na oras ng mga capacitor ay kumikilos tulad ng isang maikling-circuit na pagsasaayos.

V (t) = Q (t) / C = (1 / C) * [∫t0t Ako (τ) dτ] + V (t0)

Kinukuha ang mga derivatives, nakukuha namin -

I (t) = dQ (t) / dt = C * [dV (t) / dt]

Simbolo ng Capacitor

Mayroong iba't ibang mga uri ng capacitor. Ang mga iba't ibang uri ng mga simbolo ay naroroon din upang kumatawan sa kanila. Ang ilan sa mga ito ay kinakatawan sa ibaba gamit ang mga diagram. Kapaki-pakinabang ang mga ito upang ilarawan ang circuit.

Mga uri ng capacitor: Simbolo
Iba't ibang mga simbolo upang kumatawan sa kapasitor

Isang kapasitor sa isang DC Circuit

Talakayin natin ang isang DC circuit kung saan ang isang kapasitor at isang risistor ay itinatago sa serye na may isang pare-pareho na mapagkukunan ng boltahe - V0.

Ipagpalagay natin na ang capacitor ay dating walang bayad, at ang binuksan na switch ay sarado sa oras na t0.

Mula sa Voltage Law ni Kirchhoff, maaari kaming magsulat -

Vo = VR (t) + VC (T)

VR (t) ay ang boltahe sa kabuuan ng risistor 'R' sa oras na instant 't,' at VC Ang (t) ay ang sinusukat na boltahe sa buong kapasitor ng circuit sa oras na instant t.

Vo = i (t) * R + (1 / C) * [∫t0 t Ako (τ) dτ]

Pagkuha ng derivative sa magkabilang panig, nakukuha namin -

RC * [di (t) / dt] + i (t) = 0

Sa oras na t, sabihin nating wala ito. Ang boltahe ng risistor ay Vo at ng capacitor ay zero.

Sa oras na iyon, kasalukuyang magiging - Io = Vo / R. Ngayon na nalulutas ang mga pagkakaiba sa pagkakatulad -

Ako (t) = (Vo / R) * e (-t / τ0)

V (t) = Vo (1 - e (-t / τ0))

τ0 = RC.

Ito ay tumutukoy bilang "Oras na pare-pareho" ng circuitry.

Isang kapasitor sa isang AC Circuit

Sa isang AC circuit, ang capacitor ay gumagawa ng impedance, na siyang vector na kabuuan ng paglaban at reaktibo. Ang mga impedance at reaksyon ng Capacitor ay ibinibigay ng mga sumusunod na expression.

Reactance = X = - 1 / ωC = - 1 / 2πfC

Impedance = Z = 1 / jωC = - j / ωC = -j / 2πfC

Narito ω ang angular frequency; j ay ang haka-haka na yunit.

Ang impedance ay nakasalalay sa kabaligtaran sa capacitance. Ang pagdaragdag ng kapasidad at dalas ay nagdudulot ng pagbawas sa impedance at kabaliktaran.

Q factor:

Ang Q Factor o Quality Factor ng isang capacitor ay tinukoy bilang ang ratio ng reaksyon sa paglaban nito. Ang q factor ay isang sukatan ng kahusayan. Maaaring isulat ang formula bilang -

Q = Xc / R = 1 / ωCR

Ang ω ay angular na dalas, ang C ay ang capacitance ng capacitor, Xc ang reactance, at ang R ay ang katumbas na resistensya.

Capacitor sa Serye

Ang diagram ay kumakatawan sa mga capacitor sa koneksyon sa serye. Ipinapakita nito na ang distansya ng paghihiwalay ay idinagdag sa halip na lugar ng plato. Ang serye ng capacitance ay gumaganap bilang isang kapasitor na mas mababa sa anuman sa mga bahagi nito.

Kapasitor | Gumagawa Ito | Mga Uri ng Capacitor | Capacitor sa Series at Parallel
Serye ng koneksyon ng mga capacitor

Ang katumbas na capacitance ng ibinigay na koneksyon, ay -

1 / Ceq = ∑ 1 / Ci = 1 / C1 + 1 / C2 +… + 1 / Cn

Mga Capacitor sa Parallel

Ang diagram ay kumakatawan sa mga capacitor sa parallel na koneksyon. Ang isang pantay na dami ng boltahe ay inilalapat sa bawat kapasitor. Dito naidagdag ang mga capacitance ng mga capacitor. Ang koneksyon ng capacitance ay gumaganap bilang isang adder.

Kapasitor | Gumagawa Ito | Mga Uri ng Capacitor | Capacitor sa Series at Parallel
Mga parallel na koneksyon ng mga capacitor

Ang katumbas na capacitance ay -

Ceq = ∑ Ci = C1 + C2 +… + Cn

Mga Uri ng Capacitor

Mayroong isang napakalaking bilang ng mga uri ng capacitor, magagamit sa merkado batay sa maraming mga parameter ng pag-uuri. Ang uri ng materyal na dielectric, packaging ng aparato, at istraktura ng mga plate ay ilan sa mga tumutukoy na kadahilanan upang mauri ang mga uri ng capacitor.

Dielectric Material

Halos bawat uri ng capacitor ay mayroong isang dielectric na sangkap. Ang mga dielectric na sangkap ay inilalagay sa pagitan ng dalawang conductor, maaaring dagdagan ang kapasidad ng pagsingil. Mahusay na magkaroon ng isang mataas na materyal ng permittivity o mataas na boltahe ng pagkasira bilang isang dielectric na sangkap.

Mayroong iba't ibang mga materyal na dielectric na magagamit tulad ng - papel, plastik, mica, ceramic, baso, hangin, atbp.

Batay sa mga materyal na dielectric, ang ilang mga uri ng capacitor ay -

Mayroon ding iba pang mga uri, ang ilang mga uri ng capacitor ay -

  • Nakasalalay sa Boltahe na Capacitor
  • Capacitor na umaasa sa dalas
  • Kapareho ng Plate Capacitor
  • Pag-decoupling ng Capacitor

Mga aplikasyon ng Capacitor

Ang mga capacitor ay isa sa mga mahahalagang aparato na kinakailangan para sa halos bawat de-koryenteng circuit. Ito ay may maraming mga application sa iba't ibang mga patlang. Ang ilan sa pinakamahalaga ay - 

Pag-iimbak ng Enerhiya

Ang isang kapasitor ay may pag-aari ng pagsingil at paglabas. Maaari itong mag-imbak ng enerhiya kapag na-disconnect ito mula sa pinagmulan ng pagsingil. Gamit ang pag-aari na ito, ang mga capacitor ay maaaring magamit bilang isang baterya o rechargeable na baterya.

Maaaring tanggapin at maihatid ng mga super-capacitor ang mga pagsingil nang mas mabilis kaysa sa mga tipikal na baterya at tiisin ang isang mas makabuluhang bilang ng mga pag-charge at paglabas ng mga cycle kaysa sa isang karaniwang rechargeable na baterya. Ngunit ito ay mas malawak.

Ang dami ng singil na nakaimbak sa dielectric layer ay katumbas o mas malaki kaysa sa singil na nakaimbak sa isang plato ng capacitor.

Pulsed na kapangyarihan

Ginagamit ang mga capacitor sa mga aplikasyon ng kuryente na pulso. Pangunahin ang mga pangkat ng malalaki, pangunahin na itinayo, mataas na boltahe, at mababang mga capacitor ng inductance ay ginagamit dito.

Ang mga bangko ng mga capacitor ay ginagamit din sa mga power supply upang makagawa ng makinis na mga output sa kalahating alon o full-wave rectifier. Maaaring gamitin ang mga reservoir capacitor para sa pagsingil ng mga circuit ng pump.

Industrial Paggamit

Nakakatulong ito upang maiwaksi at maitago ang mga pagbabagu-bago ng kasalukuyang mula sa pangunahing mapagkukunan upang matiyak ang isang malinis na suplay ng kuryente para sa mga control circuit. Gumagamit din ang mga circuit ng audio ng maraming mga capacitor.

Signal Coupling at Decoupling

Ipinapasa ng mga capacitor ang AC signal ngunit harangan ang mga signal ng DC. Iyon ang dahilan kung bakit ginagamit ang mga capacitor sa paghihiwalay ng mga AC circuit. Ang proseso ay kinikilala bilang - AC pagkabit o 'capacitive coupling.'

Ang isang decoupling capacitor ay nangangalaga sa isang lugar ng circuitry mula sa iba pa. Ginagamit ang mga ito sa mga lugar ng suplay ng kuryente. Kilala rin ito bilang isang capacitor ng Bypass. Ang mga decoupling capacitor ay may mga aplikasyon sa biasing ng transistors.

Memorya

Ang mga Dynamic na digital na alaala para sa mga binary computer ay maaaring magawa gamit ang mga capacitor.

50 MCQ na may Mga Sagot na Capacitor. Pindutin dito!

Tungkol sa Sudipta Roy

Kapasitor | Gumagawa Ito | Mga Uri ng Capacitor | Capacitor sa Series at ParallelIsa akong mahilig sa electronics at kasalukuyang nakatuon sa larangan ng Elektronika at Komunikasyon.
Mayroon akong masidhing interes sa paggalugad ng mga makabagong teknolohiya tulad ng AI & Machine Learning.
Ang aking mga sulatin ay nakatuon sa pagbibigay ng tumpak at na-update na data sa lahat ng mga nag-aaral.
Ang pagtulong sa isang tao sa pagkakaroon ng kaalaman ay nagbibigay sa akin ng labis na kasiyahan.

Kumonekta tayo sa pamamagitan ng LinkedIn - https://www.linkedin.com/in/sr-sudipta/

1 naisip ang "Capacitor | Gumagawa Ito | Mga Uri ng Capacitor | Capacitor sa Series at Parallel ”

  1. Tamonash Chakraborty

    Wow! Napakagandang artikulo nito! Hindi lamang ito naglalaman ng wastong impormasyon ngunit maganda rin itong nakasulat. Ito ay isang magandang halimbawa ng mga sining ng panitikan.

    Hindi ko kilala ang may akda nang personal ngunit sana ay mas matagumpay siya sa kanyang buhay. Mula ngayon ay bibisitahin ko ang site na ito para sa pagbabasa ng kanyang mga tech na pagsulat.

Mag-iwan ng komento

Ang iyong email address ay hindi ilalathala. Ang mga kailangang field ay may markang *

en English
X