సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ అంటే ఏమిటి: ప్రిన్సిపల్ & ఇట్స్ డెరివేషన్

సమస్యలను తొలగించడానికి మా పరికరాన్ని ప్రయత్నించండి





కెపాసిటర్ ఒక రకమైన విద్యుత్ భాగం మరియు దీని యొక్క ప్రధాన పని శక్తిని విద్యుత్ చార్జ్ రూపంలో నిల్వ చేయడం మరియు మినీ రీఛార్జిబుల్ బ్యాటరీ మాదిరిగానే దాని రెండు ప్లేట్లలో సంభావ్య వ్యత్యాసాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. కెపాసిటర్లు చాలా చిన్న నుండి పెద్ద వరకు వివిధ రకాలుగా లభిస్తాయి, అయితే వీటన్నిటి యొక్క పని విద్యుత్ ఛార్జీని నిల్వ చేయడానికి సమానం. ఒక కెపాసిటర్‌లో రెండు లోహపు పలకలు ఉంటాయి, అవి గాలి ద్వారా విద్యుత్తుతో వేరు చేయబడతాయి లేదా సిరామిక్, ప్లాస్టిక్, మైకా వంటి మంచి ఇన్సులేటింగ్ పదార్థం. ఈ ఇన్సులేటింగ్ పదార్థాన్ని విద్యుద్వాహకము అంటారు. ఈ వ్యాసం సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ యొక్క అవలోకనాన్ని చర్చిస్తుంది మరియు ఇది పని చేస్తుంది.

సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ అంటే ఏమిటి?

నిర్వచనం: ఎలక్ట్రోడ్ల అమరిక మరియు ఇన్సులేటింగ్ పదార్థం ఉపయోగించి ఏర్పడే కెపాసిటర్ విద్యుద్వాహక దీనిని సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ అంటారు. కెపాసిటర్ రెండు కండక్టింగ్ ప్లేట్లను కలిగి ఉంటుంది, ఇవి విద్యుద్వాహక పదార్థం ద్వారా వేరు చేయబడతాయి. ఇక్కడ ప్లేట్లు నిర్వహించడం ఎలక్ట్రోడ్లుగా పనిచేస్తుంది.




సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ నిర్మాణం

ఈ కెపాసిటర్ నిర్మాణం మెటల్ ప్లేట్ల సహాయంతో చేయవచ్చు, లేకపోతే మెటలైజ్డ్ రేకు ప్లేట్లు. ఇవి ఒకదానికొకటి సమాంతరంగా సమాన దూరంతో అమర్చబడి ఉంటాయి. కెపాసిటర్‌లోని రెండు సమాంతర ప్లేట్లు విద్యుత్ సరఫరాకు అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి. కెపాసిటర్ యొక్క ప్రాధమిక ప్లేట్ బ్యాటరీ యొక్క + Ve టెర్మినల్‌కు అనుసంధానించబడినప్పుడు అది సానుకూల చార్జ్ పొందుతుంది. అదేవిధంగా, కెపాసిటర్ యొక్క రెండవ ప్లేట్ బ్యాటరీ యొక్క నెగటివ్ టెర్మినల్‌కు అనుసంధానించబడినప్పుడు అది నెగటివ్ ఛార్జ్ పొందుతుంది. కాబట్టి ఇది ఆకర్షణ ఛార్జీల కారణంగా ప్లేట్ల మధ్య శక్తిని నిల్వ చేస్తుంది.

సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ నిర్మాణం

సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ నిర్మాణం



సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

కెపాసిటర్‌ను ఛార్జ్ చేయడానికి సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ యొక్క క్రింది సర్క్యూట్ ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ సర్క్యూట్లో, ‘సి’ కెపాసిటర్, సంభావ్య వ్యత్యాసం ‘వి’ మరియు ‘కె’ స్విచ్.

‘K’ వంటి కీ మూసివేయబడిన తర్వాత, ప్లేట్ 1 నుండి ఎలక్ట్రాన్ల ప్రవాహం బ్యాటరీ యొక్క + Ve టెర్మినల్ దిశలో ప్రవహించడం ప్రారంభమవుతుంది. కాబట్టి ఎలక్ట్రాన్ల ప్రవాహం బ్యాటరీ యొక్క చివరి నుండి + వీ ఎండ్ వరకు ఉంటుంది.

సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ సర్క్యూట్

సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ సర్క్యూట్

బ్యాటరీలో, సానుకూల ముగింపు దిశలో ఎలక్ట్రాన్ల ప్రవాహం, ఆ తరువాత అవి ప్లేట్ 2 లో ప్రవహించడం ప్రారంభిస్తాయి. ఇలా, ఈ రెండు ప్లేట్లకు ఛార్జీలు లభిస్తాయి, ఇక్కడ ఒక ప్లేట్ పాజిటివ్ ఛార్జ్ మరియు రెండవ ప్లేట్ నెగటివ్ ఛార్జ్ పొందుతుంది.


కెపాసిటర్ బ్యాటరీ యొక్క ఖచ్చితమైన మొత్తంలో సంభావ్య వ్యత్యాసాన్ని పొందిన తర్వాత ఈ విధానం కొనసాగుతుంది. ఈ ప్రక్రియ ఆగిపోయిన తర్వాత, కెపాసిటర్ సంభావ్య వ్యత్యాసంతో సహా విద్యుత్ ఛార్జీని నిల్వ చేస్తుంది. కెపాసిటర్‌లోని ఛార్జ్‌ను Q = CV అని వ్రాయవచ్చు

సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ యొక్క సూత్రం

మేము కెపాసిటర్ ప్లేట్‌కు కొంత మొత్తంలో విద్యుత్ ఛార్జీని సరఫరా చేయగలమని మాకు తెలుసు. మేము ఎక్కువ శక్తిని అందిస్తే, సంభావ్యతలో పెరుగుదల ఉంటుంది, తద్వారా ఇది ఛార్జ్‌లో ఒక ప్రవాహానికి దారితీస్తుంది. సానుకూల ఛార్జ్ పొందే ప్లేట్ 1 పక్కన ప్లేట్ 2 అమర్చబడితే, ఈ ప్లేట్ 2 కు నెగటివ్ ఛార్జ్ సరఫరా చేయబడుతుంది.

మనకు ప్లేట్ 2 లభిస్తే, అది ప్లేట్ 1 ప్రక్కన ఉంచితే, ప్లేట్ 2 ద్వారా నెగటివ్ ఎనర్జీని సరఫరా చేయవచ్చు. ప్రతికూలంగా ఛార్జ్ చేయబడిన ఈ ప్లేట్ సానుకూలంగా ఛార్జ్ చేయబడిన ప్లేట్‌కు దగ్గరగా ఉంటుంది. ప్లేట్ 1 & ప్లేట్ 2 కి ఛార్జీలు ఉన్నప్పుడు, ప్లేట్ 2 పై నెగటివ్ ఛార్జ్ మొదటి ప్లేట్‌లో సంభావ్య వ్యత్యాసాన్ని తగ్గిస్తుంది.

ప్రత్యామ్నాయంగా, రెండవ ప్లేట్‌లోని సానుకూల ఛార్జ్ మొదటి ప్లేట్‌లో సంభావ్య వైవిధ్యాన్ని పెంచుతుంది. అయితే, ప్లేట్ 2 పై నెగటివ్ ఛార్జ్ అదనపు ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. అందువల్ల, ప్లేట్ 1 లో ఎక్కువ ఛార్జ్ ఇవ్వవచ్చు. కాబట్టి రెండవ ప్లేట్‌లోని ప్రతికూల ఛార్జీల వల్ల సంభావ్య అసమానత తక్కువగా ఉంటుంది.

సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ యొక్క కెపాసిటెన్స్

ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ దిశ సానుకూల పరీక్ష ఛార్జ్ యొక్క ప్రవాహం తప్ప మరొకటి కాదు. శరీరం యొక్క పరిమితిని నిల్వ చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు విద్యుత్ శక్తి కెపాసిటెన్స్ అంటారు. ఒక కెపాసిటర్ దాని కెపాసిటెన్స్‌ను అదేవిధంగా కలిగి ఉంటుంది, సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్‌లో ‘ఎ’ విస్తీర్ణంతో రెండు లోహ పలకలు ఉంటాయి మరియు ఇవి ‘దూరం’ ద్వారా వేరు చేయబడతాయి. సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ సూత్రాన్ని క్రింద చూపవచ్చు.

C = k * ϵ0 * A * d

ఎక్కడ,

‘Εo’ అనేది స్థలం యొక్క అనుమతి

‘K’ అనేది విద్యుద్వాహక పదార్థం యొక్క సాపేక్ష అనుమతి

‘D’ అంటే రెండు పలకల మధ్య విభజన

‘ఎ’ రెండు పలకల ప్రాంతం

సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ ఉత్పన్నం

రెండు పలకలతో ఉన్న కెపాసిటర్ సమాంతరంగా అమర్చబడుతుంది.

కెపాసిటర్ ఉత్పన్నం

కెపాసిటర్ ఉత్పన్నం

కెపాసిటర్‌లోని మొదటి ప్లేట్ ‘+ Q’ ఛార్జ్‌ను కలిగి ఉంటుంది మరియు రెండవ ప్లేట్ ‘–Q’ ఛార్జ్‌ను కలిగి ఉంటుంది. ఈ పలకల మధ్య ఉన్న ప్రాంతాన్ని ‘ఎ’ మరియు దూరం (డి) తో సూచించవచ్చు. ఇక్కడ, ‘d’ ప్లేట్ల విస్తీర్ణం కంటే చిన్నది (d<

= Q / A.

అదేవిధంగా, రెండవ ప్లేట్‌లోని మొత్తం ఛార్జ్ ‘-Q’ & ప్లేట్ యొక్క వైశాల్యం ‘A’ అయినప్పుడు, ఉపరితల ఛార్జ్ యొక్క సాంద్రత ఇలా పొందవచ్చు

= -Q / A.

ఈ కెపాసిటర్ యొక్క ప్రాంతాలను ఏరియా 1, ఏరియా 2 మరియు ఏరియా 3 వంటి మూడు విభాగాలుగా విభజించవచ్చు. ఏరియా 1 ప్లేట్ 1 కి, ఏరియా 2 విమానాల మధ్య ఉంది & ఏరియా 3 రెండవ ప్లేట్ యొక్క కుడి. కెపాసిటర్ చుట్టూ ఉన్న ప్రాంతంలో విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని లెక్కించవచ్చు. ఇక్కడ, విద్యుత్ క్షేత్రం స్థిరంగా ఉంటుంది & దాని మార్గం + Ve ప్లేట్ నుండి –Ve ప్లేట్ వరకు ఉంటుంది.

విద్యుత్తు క్షేత్రంతో విమానాల మధ్య ఖాళీని గుణించడం ద్వారా కెపాసిటర్ అంతటా సంభావ్య వ్యత్యాసం లెక్కించబడుతుంది, దీనిని ఇలా పొందవచ్చు,

V = Exd = 1 / ε (Qd / A)

సమాంతర పలక యొక్క కెపాసిటెన్స్ ఇలా పొందవచ్చు C = Q / V = ​​εoA / d

2 విద్యుద్వాహకంతో సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ యొక్క కెపాసిటెన్స్ క్రింద చూపబడింది. ప్రతి ప్లేట్ ప్రాంతం Am2 మరియు d- మీటర్ దూరంతో వేరు చేయబడుతుంది. రెండు విద్యుద్వాహకాలు K1 & k2, అప్పుడు కెపాసిటెన్స్ క్రింది విధంగా ఉంటుంది.

కెపాసిటర్ వెడల్పు యొక్క ప్రాధమిక సగం యొక్క కెపాసిటెన్స్ d / 2 = C1 => K1Aϵ0 / d / 2 => 2K1Aϵ0 / d

అదేవిధంగా, కెపాసిటర్ యొక్క తరువాతి సగం యొక్క కెపాసిటెన్స్ C2 = 2K2Aϵ0 / d

ఈ రెండు కెపాసిటర్లను సిరీస్‌లో అనుసంధానించిన తర్వాత నెట్ కెపాసిటెన్స్ ఉంటుంది

Ceff = C1C2 / C1 + C2 = 2Aϵ0 / d (K1K2 / / K1 + K2)

సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ ఉపయోగాలు / అనువర్తనాలు

సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ యొక్క అనువర్తనాలు ఈ క్రింది వాటిని కలిగి ఉంటాయి.

  • ఒక సర్క్యూట్లో సమాంతరంగా వేర్వేరు కెపాసిటర్లను అనుసంధానించడం ద్వారా, అది ఎక్కువ శక్తిని నిల్వ చేస్తుంది ఎందుకంటే ఫలిత కెపాసిటెన్స్ అనేది సర్క్యూట్‌లోని అన్ని రకాల కెపాసిటర్ల వ్యక్తిగత కెపాసిటెన్స్‌ల సంఖ్య.
  • O / p సిగ్నల్‌ను ఫిల్టర్ చేయడానికి మరియు AC అలలని తొలగించడానికి DC విద్యుత్ సరఫరాలో సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్లను ఉపయోగిస్తారు
  • శక్తి నిల్వ కోసం కెపాసిటర్ బ్యాంకులను ఉపయోగించవచ్చు పిఎఫ్ (శక్తి కారకం) ప్రేరక లోడ్లను ఉపయోగించి దిద్దుబాటు.
  • వీటిని ఉపయోగిస్తారు ఆటోమొబైల్ భారీ వాహనాల్లో పునరుత్పత్తి బ్రేకింగ్ కోసం పరిశ్రమలు.

తరచుగా అడిగే ప్రశ్నలు

1). సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ అంటే ఏమిటి?

A తో వేరు చేయడం ద్వారా రెండు మెటల్ ప్లేట్లు సమాంతరంగా అనుసంధానించబడినప్పుడు విద్యుద్వాహక పదార్థం దీనిని సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ అంటారు.

2). సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ యొక్క కెపాసిటెన్స్‌ను ఎలా లెక్కించవచ్చు?

C = ε (A / d) వంటి ఈ సూత్రాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా ఈ కెపాసిటర్ యొక్క కెపాసిటెన్స్ లెక్కించవచ్చు.

3). కెపాసిటర్ యొక్క SI యూనిట్ ఏమిటి

SI యూనిట్ ఫరాడ్ (F).

4). సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ కెపాసిటెన్స్ దేనిపై ఆధారపడి ఉంటుంది?

ఇది రెండు ప్లేట్ల దూరం మరియు వైశాల్యం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది.

అందువలన, ఇది సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ యొక్క అవలోకనం గురించి. అధిక మొత్తంలో విద్యుత్ ఛార్జ్ నిల్వ చేయాల్సిన అవసరం వచ్చినప్పుడు ఒక కెపాసిటర్ , ఒకే కెపాసిటర్‌లో ఇది సాధ్యం కాదు. కాబట్టి ఎలక్ట్రోడ్ల వంటి రెండు పలకలను ఉపయోగిస్తున్నందున అధిక మొత్తంలో విద్యుత్ శక్తిని నిల్వ చేయడానికి ఒక సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ ఉపయోగించబడుతుంది. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, సమాంతర ప్లేట్ కెపాసిటర్ యొక్క ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు ఏమిటి?