ఎ వేరియబుల్ కెపాసిటర్ వేరియబుల్ కెపాసిటెన్స్ విలువను కలిగి ఉండే ఒక రకమైన కెపాసిటర్. ఈ కెపాసిటర్ కెపాసిటర్ కెపాసిటెన్స్ని మార్చడానికి ఈ ప్లేట్ల మధ్య ఉన్న ప్రాంతం కేవలం సర్దుబాటు చేయబడిన రెండు ప్లేట్లను కలిగి ఉంటుంది. ఈ కెపాసిటర్లు రెండు రకాల ఎయిర్ కెపాసిటర్ & ట్రిమ్మర్ కెపాసిటర్లలో అందుబాటులో ఉన్నాయి. సాధారణంగా, ఈ కెపాసిటర్లు ప్రత్యేకంగా ఉపయోగించబడతాయి LC సర్క్యూట్లు రేడియోలలో ఫ్రీక్వెన్సీ ట్యూనింగ్ కోసం. కాబట్టి ఈ వ్యాసం వేరియబుల్ కెపాసిటర్ల రకాల్లో ఒకదాని యొక్క అవలోకనాన్ని చర్చిస్తుంది గాలి కెపాసిటర్ - పని & దాని అప్లికేషన్లు.
ఎయిర్ కెపాసిటర్ అంటే ఏమిటి?
ఒక ఎయిర్ కెపాసిటర్ నిర్వచనం గాలిని విద్యుద్వాహక మాధ్యమంగా ఉపయోగించే కెపాసిటర్. ఈ కెపాసిటర్ స్థిర లేదా వేరియబుల్ కెపాసిటెన్స్ రూపంలో రూపొందించబడుతుంది. వేర్వేరుగా ఉన్నందున స్థిర కెపాసిటెన్స్ రకం తరచుగా ఉపయోగించబడదు కెపాసిటర్ల రకాలు ఉన్నతమైన లక్షణాలతో అందుబాటులో ఉంటుంది, అయితే వేరియబుల్ కెపాసిటెన్స్ రకం వాటి సాధారణ నిర్మాణం కారణంగా తరచుగా ఉపయోగించబడుతుంది.
ఎయిర్ కెపాసిటర్లు సాధారణంగా రెండు సెట్ల సెమికర్యులర్ మెటల్ ప్లేట్లతో తయారు చేయబడతాయి, ఇవి గాలి ద్వారా వేరు చేయబడతాయి. విద్యుద్వాహక పదార్థం . ఈ మెటల్ ప్లేట్లలో, ఒక సెట్ శాశ్వతంగా ఉంటుంది & మరొక సెట్ షాఫ్ట్కి కనెక్ట్ చేయబడింది, ఇది అవసరమైనప్పుడు కెపాసిటెన్స్ని మార్చడానికి ఆపరేటర్ని అసెంబ్లీని తిప్పడానికి అనుమతిస్తుంది. రెండు మెటల్ ప్లేట్ల మధ్య అతివ్యాప్తి పెద్దగా ఉన్నప్పుడు, కెపాసిటెన్స్ ఎక్కువగా ఉంటుంది. కాబట్టి రెండు సెట్ల మెటల్ ప్లేట్ల మధ్య అతివ్యాప్తి గరిష్టంగా ఉన్నప్పుడు అత్యధిక కెపాసిటెన్స్ స్థితిని పొందవచ్చు, అయితే అతివ్యాప్తి లేనప్పుడు అత్యల్ప కెపాసిటెన్స్ స్థితిని పొందవచ్చు. మెరుగైన కెపాసిటెన్స్ నియంత్రణ, చక్కటి ట్యూనింగ్ మరియు పెరిగిన ఖచ్చితత్వం కోసం, తగ్గింపు గేర్ మెకానిజమ్స్ ఉపయోగించబడతాయి.
ఎయిర్ కెపాసిటర్లు చిన్న కెపాసిటెన్స్ విలువను కలిగి ఉంటాయి, అది 100 pF - 1 nF వరకు ఉంటుంది, అయితే ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ 10 నుండి 1000V వరకు ఉంటుంది. విద్యుద్వాహకము యొక్క బ్రేక్డౌన్ వోల్టేజ్ తక్కువగా ఉంటుంది కాబట్టి కెపాసిటర్లో విద్యుత్ బ్రేక్డౌన్ మారుతుంది కాబట్టి ఇది ఎయిర్ కెపాసిటర్ యొక్క లోపభూయిష్ట పనికి దారి తీస్తుంది.
ఎయిర్ కెపాసిటర్ నిర్మాణం & దాని పని
ఎయిర్ కెపాసిటర్ వంటి సర్దుబాటు చేయగల కెపాసిటర్లో సెమీ సర్క్యులర్, రివాల్వింగ్ అల్యూమినియం ప్లేట్ల శ్రేణిని కలిగి ఉంటుంది, ఇది సెంట్రల్ షాఫ్ట్ పైన సమానంగా ఉండే స్థిర అల్యూమినియం ప్లేట్ల మధ్య అమర్చబడి ఉంటుంది. ఈ కెపాసిటర్ నియంత్రణ రాడ్ను దాటడానికి దాని మధ్యలో డ్రిల్లింగ్ రంధ్రం కలిగి ఉంటుంది. ఈ రాడ్ను నియంత్రించడానికి, ప్రత్యామ్నాయ డిస్క్లు దానిని ఇతరులకు స్వేచ్ఛగా పంపించడానికి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి, అంటే డిస్క్ సెట్ రెండు గ్రూపులుగా సమర్థవంతంగా విభజించబడి, కెపాసిటర్ యొక్క రెండు ప్లేట్ ప్రాంతాలను ఉమ్మడిగా ఏర్పరుస్తుంది.
కెపాసిటర్ డిస్క్లు అర్ధ వృత్తాకార ఆకారంలో ఉన్న తర్వాత, కదిలే సెట్ను తిప్పడం వలన రెండు సమూహాలు అతివ్యాప్తి చెందే మొత్తం ప్లేట్ ఏరియాకు మారుతుంది. ఈ కెపాసిటర్ యొక్క కెపాసిటెన్స్ దాని మొత్తం ప్లేట్ వైశాల్యంపై ఆధారపడి ఉన్నప్పుడు, ఆ ప్రాంతంలోని మార్పు భాగం యొక్క కెపాసిటెన్స్లో సమానమైన మార్పును కలిగిస్తుంది, కాబట్టి ఆపరేటర్కు ఇష్టానుసారం కాంపోనెంట్ విలువను సవరించడానికి అనుమతించబడుతుంది.
కదిలే అల్యూమినియం ప్లేట్లను తిప్పినప్పుడు మరియు స్టాటిక్ & మూవింగ్ ప్లేట్ల మధ్య అతివ్యాప్తి మొత్తం మార్చబడుతుంది. ఈ ప్లేట్ల సెట్ల మధ్య ఉండే గాలి ఒకదానికొకటి సెట్లను ఇన్సులేట్ చేసే ప్రభావవంతమైన విద్యుద్వాహకం వలె పనిచేస్తుంది. కెపాసిటర్ యొక్క కెపాసిటెన్స్ ప్లేట్ యొక్క పరస్పర పరిమాణంపై ఆధారపడి ఉన్నప్పుడు, ఈ సర్దుబాటు కేవలం గాలి కెపాసిటర్ విలువను సర్దుబాటు చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.
ఎయిర్ కెపాసిటర్ సర్క్యూట్
సాధారణ ఎయిర్ కెపాసిటర్ సర్క్యూట్ క్రింద చూపబడింది. ఈ కెపాసిటర్ గాలిని విద్యుద్వాహకముగా ఉపయోగిస్తుంది మరియు ఇది రెండు మెటలైజ్డ్ ఫాయిల్ లేదా మెటల్ ప్లేట్లను ఉపయోగించి ఒకదానికొకటి కొంత దూరంతో సమాంతరంగా కలుపుతూ రూపొందించబడింది. కెపాసిటర్లు ప్లేట్లలో విద్యుత్ చార్జ్ రూపంలో శక్తిని నిల్వ చేస్తాయి.
రెండు ప్లేట్లపై చార్జ్ని కొలవడానికి ఎయిర్ కెపాసిటర్కి ఒకసారి వోల్టేజ్ వర్తింపజేయబడితే, 'Q' ఛార్జ్ యొక్క నిష్పత్తి 'V' వోల్టేజ్కి కెపాసిటెన్స్ విలువను అందిస్తుంది కాబట్టి, అది C = లాగా ఇవ్వబడుతుంది. ప్ర/వి. Q = C x V వంటి రెండు పలకలపై ఛార్జ్ పరిమాణాన్ని కొలిచే సూత్రాన్ని అందించడానికి కూడా ఈ సమీకరణాన్ని వ్రాయవచ్చు.
కెపాసిటర్లోకి ఎలక్ట్రిక్ కరెంట్ సరఫరా చేయబడిన తర్వాత, అది ఛార్జ్ అవుతుంది, తద్వారా ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఫీల్డ్ చాలా బలంగా మారుతుంది ఎందుకంటే ఇది రెండు ప్లేట్ల మధ్య ఎక్కువ శక్తిని నిల్వ చేస్తుంది.
అదేవిధంగా, ఎయిర్ కెపాసిటర్ నుండి కరెంట్ ప్రవహించినప్పుడు ఈ రెండు ప్లేట్ల మధ్య సంభావ్య వ్యత్యాసం తగ్గుతుంది & ప్లేట్ల నుండి విద్యుత్ శక్తి దూరంగా వెళ్ళినప్పుడు ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఫీల్డ్ తగ్గుతుంది. కాబట్టి కెపాసిటెన్స్ అనేది కెపాసిటర్ యొక్క లక్షణాలలో ఒకటి, ఇది ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఫీల్డ్ రూపంలో దాని రెండు ప్లేట్లలో విద్యుత్ చార్జ్ని నిల్వ చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
ఎయిర్ కెపాసిటర్ యొక్క అనుమతి
పర్మిటివిటీని ప్రతి పదార్థం యొక్క ఆస్తిగా నిర్వచించవచ్చు, లేకుంటే విద్యుత్ క్షేత్రం ఏర్పడటానికి వ్యతిరేకంగా అందించే ప్రతిఘటనను కొలవడానికి ఉపయోగించే మాధ్యమం. ఇది గ్రీకు అక్షరం 'ϵ' (ఎప్సిలాన్) తో సూచించబడుతుంది & దాని యూనిట్ F/m లేదా మీటర్ ఫర్ ఫారడ్.
దూరం 'd' ద్వారా వేరు చేయబడిన రెండు ప్లేట్లను కలిగి ఉన్న కెపాసిటర్ను మనం పరిగణించినట్లయితే, ఈ రెండు ప్లేట్లలో గాలి వంటి విద్యుద్వాహక మాధ్యమం ఉపయోగించబడుతుంది. కెపాసిటర్ యొక్క రెండు ప్లేట్ల మధ్య, ఎలక్ట్రిక్ డైపోల్ క్షణాలను ఏర్పరిచే అణువులు ఉంటాయి. ఎలక్ట్రిక్ డైపోల్ అంటే, ఒక జత వ్యతిరేక మరియు సమాన ఛార్జీలు. ఉదాహరణకు, ఒక పరమాణువు ఒక చివర ధనాత్మక చార్జ్ మరియు మరొక చివర ప్రతికూల చార్జ్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది క్రింది చిత్రంలో చూపిన విధంగా కొంత దూరం ద్వారా వేరు చేయబడుతుంది.
కింది రేఖాచిత్రంలో, అణువులు సాధారణంగా కెపాసిటర్ ప్లేట్లలో యాదృచ్ఛికంగా సమలేఖనం చేయబడతాయి. ఒకసారి మేము ఈ ప్లేట్లకు బాహ్యంగా విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని వర్తింపజేస్తే, కెపాసిటర్లోని అణువులు తమను తాము మెరుగైన పద్ధతిలో లైన్లోకి తీసుకువస్తాయి, దీనిని ధ్రువణత అంటారు. కాబట్టి, వారి ద్విధ్రువ క్షణం దాని స్వంత విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ విద్యుత్ క్షేత్రం బాహ్యంగా వర్తించే విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని వ్యతిరేకిస్తుంది, ఇది ఒకదానికొకటి ప్రతిఘటించే రెండు అయస్కాంతాల సారూప్య ధ్రువం వలె మారుతుంది.
అణువులు తమను తాము వరుసలో ఉంచినప్పుడు లేదా అవి మరింత ధ్రువణానికి గురైనప్పుడు, అవి బాహ్య విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని వ్యతిరేకిస్తాయి, దీనిని మనం పర్మిటివిటీ అని పిలుస్తాము. ఇక్కడ, పర్మిటివిటీ అనేది బాహ్య విద్యుత్ క్షేత్రానికి పదార్థం లేదా మాధ్యమం అందించే ప్రతిఘటనను కొలుస్తుంది.
మీడియం యొక్క పర్మిటివిటీ ఎక్కువగా ఉంటే, ఆ మాధ్యమం యొక్క అణువులు మెరుగ్గా ధ్రువీకరిస్తాయి మరియు తద్వారా అవి బాహ్య విద్యుత్ క్షేత్రానికి మరింత నిరోధకతను అందిస్తాయి. అదే విధంగా, మాధ్యమం యొక్క పర్మిటివిటీ తక్కువగా ఉంటే, అప్పుడు అణువులు బలహీనంగా ధ్రువణమవుతాయి, కాబట్టి అవి బాహ్య విద్యుత్ క్షేత్రానికి తక్కువ ప్రతిఘటనను అందిస్తాయి.
పర్మిటివిటీ స్థిరంగా ఉండదు, కాబట్టి ఇది ఉష్ణోగ్రత, తేమ, మధ్యస్థ రకం, ఫీల్డ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ, ఎలెక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ బలం మొదలైన విభిన్న కారకాలతో మారుతుంది.
కెపాసిటర్ కెపాసిటెన్స్ని నిర్ణయించడంలో పర్మిటివిటీ ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. కాబట్టి, సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ కెపాసిటెన్స్ దీని ద్వారా లెక్కించబడుతుంది
C = ϵ x A/d
ఎక్కడ,
‘A’ అనేది ఒకే పలక యొక్క వైశాల్యం.
'd' అనేది రెండు కెపాసిటర్ ప్లేట్ల మధ్య దూరం.
'ϵ' అనేది కెపాసిటర్ల యొక్క రెండు ప్లేట్ల మధ్య ఉన్న మాధ్యమం యొక్క పర్మిటివిటీ.
మీరు క్రింది కెపాసిటర్లను గమనిస్తే, పర్మిటివిటీ కెపాసిటర్ కెపాసిటెన్స్ని స్పష్టంగా ప్రభావితం చేస్తుంది.
కింది రెండు కెపాసిటర్లలో, ఎడమ వైపు కెపాసిటర్లో ఉపయోగించే విద్యుద్వాహకము గాలి. కాబట్టి ఈ ఎయిర్ కెపాసిటర్ యొక్క సాపేక్ష పర్మిటివిటీ కొద్దిగా > 1 అంటే 1.0006.
అదేవిధంగా, రెండవ కెపాసిటర్లో, ఉపయోగించే విద్యుద్వాహకము గాజు. కాబట్టి ఈ కెపాసిటర్ యొక్క పర్మిటివిటీ సుమారు 4.9 నుండి 7.5 వరకు ఉంటుంది. కాబట్టి, ఎయిర్ కెపాసిటర్తో పోలిస్తే, గ్లాస్ డైఎలెక్ట్రిక్తో కూడిన కెపాసిటర్ అధిక పర్మిటివిటీని కలిగి ఉంటుంది.
కాబట్టి, తక్కువ పర్మిటివిటీ ఉన్న మెటీరియల్ తక్కువ కెపాసిటెన్స్ని అందిస్తుంది & ఎక్కువ పర్మిటివిటీ ఉన్న మెటీరియల్ అధిక కెపాసిటెన్స్ని అందిస్తుంది. అందువలన, కెపాసిటెన్స్ విలువను నిర్ణయించడంలో పర్మిటివిటీ ప్రధాన పాత్ర పోషిస్తుంది.
లక్షణాలు
ఎయిర్ కెపాసిటర్ యొక్క లక్షణాలు క్రింది వాటిని కలిగి ఉంటాయి.
- ఎయిర్ కెపాసిటర్లు ధ్రువ రహితమైనవి, అంటే అత్యధిక వోల్టేజ్ రేటింగ్ను మించకుండా ఉండే వరకు ఈ కెపాసిటర్లను AC అప్లికేషన్లలో సురక్షితంగా ఉపయోగించవచ్చు.
- ఈ కెపాసిటర్లు 100pF & 1nF మధ్య ఉండే చిన్న కెపాసిటెన్స్ని కలిగి ఉంటాయి.
- గరిష్ట ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ ప్రధానంగా కెపాసిటర్ యొక్క భౌతిక పరిమాణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
- అధిక వర్కింగ్ వోల్టేజీకి గాలి యొక్క విద్యుత్ విచ్ఛిన్నతను నివారించడానికి రెండు ప్లేట్ల మధ్య ఖాళీ స్థలం సరిపోతుంది.
- గాలి యొక్క విద్యుద్వాహక బలం చాలా ఇతర పదార్థాల కంటే తక్కువగా ఉంటుంది, ఇది అధిక వోల్టేజ్లకు ఈ కెపాసిటర్లను తగనిదిగా చేస్తుంది.
ప్రయోజనాలు
ది ఎయిర్ కెపాసిటర్ల ప్రయోజనాలు కింది వాటిని చేర్చండి.
- ఇది తక్కువ లీకేజ్ కరెంట్ను కలిగి ఉంది అంటే ఈ కెపాసిటర్లో ఆపరేటింగ్ నష్టాలు తక్కువగా ఉంటాయి, ప్రత్యేకించి తేమ ఎక్కువగా లేనట్లయితే.
- ఇన్సులేషన్ నిరోధకత ఎక్కువగా ఉంటుంది.
- మంచి స్థిరత్వం.
- వారు తక్కువ బ్రేక్డౌన్ వోల్టేజ్ కలిగి ఉంటారు.
- వెదజల్లే కారకం తక్కువగా ఉంటుంది.
ది ఎయిర్ కెపాసిటర్ల యొక్క ప్రతికూలతలు కింది వాటిని చేర్చండి.
- ఎయిర్ కెపాసిటర్లు పెద్ద పరిమాణాలలో అందుబాటులో ఉన్నాయి.
- ఈ కెపాసిటర్లు తక్కువ కెపాసిటెన్స్ కలిగి ఉంటాయి.
- ఇవి ఖరీదైనవి.
- ఇతర కెపాసిటర్లతో పోలిస్తే ఇది ఎక్కువ స్థలాన్ని ఆక్రమిస్తుంది.
అప్లికేషన్లు
ది ఎయిర్ కెపాసిటర్ల అప్లికేషన్లు కింది వాటిని చేర్చండి.
- ఈ కెపాసిటర్ సాధారణంగా ప్రతిధ్వని, LC సర్క్యూట్లలో ఉపయోగించబడుతుంది, దీనికి కెపాసిటెన్స్లో మార్పులు అవసరం. ఇవి
- సర్క్యూట్లు రేడియో ట్యూనర్లు, ఫ్రీక్వెన్సీ మిక్సర్లు & యాంటెన్నా ట్యూనర్ల కోసం ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ భాగాలను కలిగి ఉంటాయి.
- ప్రతిధ్వని సర్క్యూట్ల వంటి సర్దుబాటు కెపాసిటెన్స్ అవసరమైన చోట ఇవి సాధారణంగా ఉపయోగించబడతాయి.
- ఈ కెపాసిటర్ రేడియో సర్క్యూట్లను ట్యూన్ చేయడానికి & తక్కువ నష్టాలు అవసరమైన చోట సర్క్యూట్లలో కూడా ఉపయోగించబడుతుంది.
కాబట్టి, ఇది గాలి యొక్క అవలోకనం కెపాసిటర్ - పని చేస్తుంది అప్లికేషన్లతో. ఈ కెపాసిటర్లు అల్యూమినియంతో తయారు చేయబడ్డాయి మరియు అవి చాలా బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రాలలో బాగా పనిచేస్తాయి. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, కెపాసిటర్లో డైలెక్ట్రిక్ అంటే ఏమిటి?