மின் கொள்ளளவு என்பது மின்னியல் அடிப்படைக் கருத்துக்களில் ஒன்றாகும். இந்த சொல் மின் கட்டணத்தை குவிக்கும் திறனைக் குறிக்கிறது. நீங்கள் ஒரு கடத்தியின் கொள்ளளவு பற்றி பேசலாம், இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட கடத்திகளின் அமைப்பின் கொள்ளளவு பற்றி பேசலாம். உடல் செயல்முறைகள் ஒத்தவை.
உள்ளடக்கம்
கொள்ளளவு தொடர்பான அடிப்படைக் கருத்துக்கள்
ஒரு கடத்தி ஒரு சார்ஜ் q ஐப் பெற்றிருந்தால், அதன் மீது ஒரு சாத்தியமான φ எழுகிறது. இந்த சாத்தியக்கூறு வடிவியல் மற்றும் சுற்றுச்சூழலைப் பொறுத்தது - வெவ்வேறு கடத்திகள் மற்றும் நிபந்தனைகளுக்கு, ஒரே கட்டணம் வேறுபட்ட திறனை ஏற்படுத்தும். ஆனால் φ எப்போதும் q க்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும்:
φ=Cq
குணகம் C மற்றும் மின் கொள்ளளவு என்று அழைக்கப்படுகிறது. நாம் பல கடத்திகளின் அமைப்பைப் பற்றி பேசுகிறோம் என்றால் (பொதுவாக இரண்டு), ஒரு கடத்திக்கு (கிளாடிங்) கட்டணம் செலுத்தப்படும் போது, சாத்தியமான வேறுபாடு அல்லது மின்னழுத்தம் U:
U=Cq, எனவே C=U/q
கொள்ளளவை, அது ஏற்படுத்திய மின்னூட்டத்திற்கு சாத்தியமான வேறுபாட்டின் விகிதமாக வரையறுக்கலாம். SI இல் உள்ள திறன் அலகு ஃபராட் (அவர்கள் ஃபராட் என்று சொல்லுவார்கள்). 1 F = 1 V/1 Cl.வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், 1 கூலம்ப் சார்ஜ் 1 வோல்ட்டின் சாத்தியமான வேறுபாட்டை உருவாக்கும் ஒரு அமைப்பு 1 ஃபாரட் திறன் கொண்டது. 1 ஃபராட் என்பது மிகப் பெரிய மதிப்பு. நடைமுறையில், பகுதியளவு மதிப்புகள் - picofarads, nanofarads, microfarads - பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
நடைமுறையில், இந்த இணைப்பு ஒரு கலத்தை விட அதிக மின்கடத்தா முறிவு மின்னழுத்தத்தை தாங்கக்கூடிய பேட்டரியை அனுமதிக்கிறது.
மின்தேக்கி திறன் கணக்கீடு
நடைமுறையில், இயல்பாக்கப்பட்ட மின் கொள்ளளவு கொண்ட கூறுகளாக, பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன மின்தேக்கிகள், ஒரு மின்கடத்தா மூலம் பிரிக்கப்பட்ட இரண்டு தட்டையான கடத்திகள் (டெர்மினல்கள்) கொண்டது. அத்தகைய மின்தேக்கியின் மின் கொள்ளளவைக் கணக்கிடுவதற்கான சூத்திரம் பின்வருமாறு:
C=(S/d)*ε*ε0
எங்கே:
- C என்பது கொள்ளளவு, F;
- S என்பது செருகல்களின் பரப்பளவு, sq.m;
- d என்பது கவர்கள் இடையே உள்ள தூரம், m;
- ε0 - மின் மாறிலி, மாறிலி, 8.854*10−12 F/m;
- ε - மின்கடத்தா அனுமதி, பரிமாணமற்ற மதிப்பு.
இதிலிருந்து கொள்ளளவானது அட்டைகளின் பரப்பளவிற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகவும் கடத்திகளுக்கு இடையிலான தூரத்திற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகவும் இருப்பதை புரிந்துகொள்வது எளிது. கவர்கள் பிரிக்கப்பட்ட பொருளால் கொள்ளளவும் பாதிக்கப்படுகிறது.
கொள்ளளவை நிர்ணயிக்கும் அளவுகள், மின்தேக்கியின் சார்ஜ் சேமிக்கும் திறனை எவ்வாறு பாதிக்கிறது என்பதைப் புரிந்து கொள்ள, நீங்கள் ஒரு மனப் பரிசோதனை செய்து, சாத்தியமான அதிக கொள்ளளவு கொண்ட மின்தேக்கியை உருவாக்கலாம்.
- நீங்கள் முறுக்குகளின் பகுதியை அதிகரிக்க முயற்சி செய்யலாம். இது சாதனத்தின் அளவு மற்றும் எடையில் வியத்தகு அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கும். மின்கடத்தா பிரிக்கும் அடுக்குகளின் அளவைக் குறைப்பதற்காக, அவை சுருட்டப்படுகின்றன (ஒரு குழாய், தட்டையான ப்ரிக்வெட், முதலியன).
- மற்றொரு வழி கவர்கள் இடையே உள்ள தூரத்தை குறைக்க வேண்டும். கடத்திகளை ஒருவருக்கொருவர் மிக நெருக்கமாக வைப்பது எப்போதும் சாத்தியமில்லை, ஏனென்றால் மின்கடத்தா அடுக்கு அட்டைகளுக்கு இடையில் ஒரு குறிப்பிட்ட சாத்தியமான வேறுபாட்டைத் தாங்க வேண்டும்.சிறிய தடிமன், இன்சுலேடிங் இடைவெளியின் குறைந்த மின் வலிமை. நாம் இந்த வழியில் பயன்படுத்தினால், அத்தகைய மின்தேக்கியின் நடைமுறை பயன்பாடு அர்த்தமற்றதாக மாறும் தருணம் வரும் - இது மிகக் குறைந்த மின்னழுத்தத்தில் மட்டுமே வேலை செய்ய முடியும்.
- மின்கடத்தா மின் ஊடுருவலை அதிகரிக்கும். இந்த வழி தற்போதைய உற்பத்தி தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியைப் பொறுத்தது. இன்சுலேடிங் பொருள் அதிக ஊடுருவக்கூடிய மதிப்பு மட்டுமல்ல, நல்ல மின்கடத்தா பண்புகளையும் கொண்டிருக்க வேண்டும் மற்றும் தேவையான அதிர்வெண் வரம்பில் அதன் அளவுருக்களை வைத்திருக்க வேண்டும் (மின்தேக்கி செயல்படும் அதிர்வெண் அதிகரிக்கும் போது, மின்கடத்தா பண்புகள் குறையும்).
கோள அல்லது உருளை மின்தேக்கிகள் சில சிறப்பு அல்லது ஆராய்ச்சி நிறுவல்களில் பயன்படுத்தப்படலாம்.
ஒரு கோள மின்தேக்கியின் திறனை சூத்திரத்தால் கணக்கிடலாம்
C=4*π*ε0 *R1R2/(R2-R1)
R என்பது கோளங்களின் ஆரம் மற்றும் π=3.14.
ஒரு உருளை மின்தேக்கி வடிவமைப்பிற்கு, கொள்ளளவு பின்வருமாறு கணக்கிடப்படுகிறது:
C=2*π*ε*ε0 *l/ln(R2/R1)
l என்பது சிலிண்டர்களின் உயரம், R1 மற்றும் R2 ஆகியவை அவற்றின் ஆரங்களாகும்.
கொள்கையளவில், இரண்டு சூத்திரங்களும் ஒரு தட்டையான மின்தேக்கிக்கான சூத்திரத்திலிருந்து வேறுபடுவதில்லை. கொள்ளளவு எப்போதும் டெர்மினல்களின் நேரியல் பரிமாணங்கள், அவற்றுக்கிடையேயான தூரம் மற்றும் மின்கடத்தா பண்புகளால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.
தொடர் மற்றும் இணையாக மின்தேக்கிகளை இணைக்கிறது
மின்தேக்கிகளை இணைக்க முடியும் தொடரில் அல்லது இணையாக, புதிய பண்புகளுடன் ஒரு தொகுப்பை உருவாக்குதல்.
இணை இணைப்பு
மின்தேக்கிகள் இணையாக இணைக்கப்பட்டிருந்தால், இதன் விளைவாக வரும் பேட்டரியின் மொத்த கொள்ளளவு அதன் கூறுகளின் அனைத்து கொள்ளளவுகளின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமமாக இருக்கும். ஒரு பேட்டரி ஒரே வடிவமைப்பின் மின்தேக்கிகளைக் கொண்டிருந்தால், அது அனைத்து தட்டுகளின் பரப்பளவைக் கூட்டுவதாகக் கருதலாம். இந்த வழக்கில், பேட்டரியின் ஒவ்வொரு உறுப்புக்கும் உள்ள மின்னழுத்தம் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும் மற்றும் கட்டணங்கள் சேர்க்கப்படும். இணையாக இணைக்கப்பட்ட மூன்று மின்தேக்கிகளுக்கு:
- U=U1=யு2=யு3;
- q=q1+கே2+கே3;
- C=C1+சி2+சி3.
தொடரில் இணைப்பு
தொடரில் இணைக்கப்படும் போது, ஒவ்வொரு கொள்ளளவுக்கான கட்டணங்களும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்:
கே1=கே2=கே3=கே
மொத்த மின்னழுத்தம் விகிதத்தில் விநியோகிக்கப்படுகிறது மின்தேக்கிகளின் கொள்ளளவுக்கு:
- யு1=q/ சி1;
- யு2=q/ சி2;
- யு3= q/C3.
அனைத்து மின்தேக்கிகளும் ஒரே மாதிரியாக இருந்தால், ஒவ்வொன்றிலும் ஒரே மின்னழுத்தம் விழும். மொத்த கொள்ளளவு இவ்வாறு காணப்படுகிறது:
C=q/( U1+யு2+யு3), எனவே 1/C=( U1+யு2+யு3)/q=1/C1+1/செ2+1/செ3.
பொறியியலில் மின்தேக்கிகளின் பயன்பாடுகள்
மின்தேக்கிகளை மின் ஆற்றலின் குவிப்பான்களாகப் பயன்படுத்துவது அர்த்தமுள்ளதாக இருக்கிறது. எனவே, சிறிய சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றல் மற்றும் மின்கடத்தா மூலம் மின்னூட்டம் கசிவு காரணமாக விரைவான சுய-வெளியேற்றம் காரணமாக அவை மின்வேதியியல் மூலங்களுடன் (கால்வனிக் பேட்டரிகள், மின்தேக்கிகள்) போட்டியிட முடியாது. ஆனால் நீண்ட காலத்திற்கு ஆற்றலைச் சேமித்து, உடனடியாக அதைக் கொடுக்கும் திறன் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த சொத்து புகைப்படம் எடுப்பதற்காக ஃபிளாஷ் விளக்குகளில் அல்லது லேசர்களை தூண்டுவதற்கு விளக்குகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
மின்தேக்கிகள் ரேடியோ பொறியியல் மற்றும் மின்னணுவியலில் மிகவும் பொதுவானவை. மின்தேக்கிகள் மின்சுற்றுகளின் அதிர்வெண் தக்கவைக்கும் உறுப்புகளில் ஒன்றாக ஒத்ததிர்வு சுற்றுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன (மற்றொரு உறுப்பு தூண்டல்). ஏசி கூறுகளை சிக்க வைக்காமல் நேரடி மின்னோட்டத்தை வெளியேற்றும் மின்தேக்கிகளின் திறனும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு நிலையின் DC முறைகளின் செல்வாக்கை மற்றொன்றில் அகற்றுவதற்காக பெருக்கி நிலைகளைப் பிரிப்பதற்கு இத்தகைய பயன்பாடு பொதுவானது. அதிக திறன் கொண்ட மின்தேக்கிகள் மின்வழங்கல்களில் மென்மையான வடிகட்டிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எண்ணற்ற பிற மின்தேக்கி பயன்பாடுகளும் உள்ளன, அவற்றின் பண்புகள் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
சில நடைமுறை மின்தேக்கி வடிவமைப்புகள்
பலவிதமான பிளாட் மின்தேக்கி வடிவமைப்புகள் நடைமுறையில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சாதனத்தின் வடிவமைப்பு அதன் பண்புகள் மற்றும் பயன்பாட்டை தீர்மானிக்கிறது.
மாறி மின்தேக்கி
ஒரு பொதுவான வகை மாறி மின்தேக்கி (ஏசி மின்தேக்கி) காற்று அல்லது திடமான இன்சுலேட்டரால் பிரிக்கப்பட்ட அசையும் மற்றும் நிலையான தட்டுகளின் தொகுதியைக் கொண்டுள்ளது.அசையும் தட்டுகள் ஒரு அச்சில் சுழன்று, ஒன்றுடன் ஒன்று சேரும் பகுதியை அதிகரிக்கிறது அல்லது குறைக்கிறது. நகரக்கூடிய அலகு திரும்பப் பெறப்பட்டால், இடை மின்முனை இடைவெளி மாறாமல் இருக்கும், ஆனால் தட்டுகளுக்கு இடையிலான சராசரி தூரமும் அதிகரிக்கிறது. இன்சுலேட்டரின் மின்கடத்தா மாறிலியும் மாறாமல் உள்ளது. கவர்கள் பகுதி மற்றும் அவற்றுக்கிடையே சராசரி தூரத்தை மாற்றுவதன் மூலம் கொள்ளளவு சரிசெய்யப்படுகிறது.
ஆக்சைடு மின்தேக்கி
இந்த வகை மின்தேக்கியானது மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கி என்று அழைக்கப்பட்டது. இது எலக்ட்ரோலைட்டில் ஊறவைக்கப்பட்ட காகித மின்கடத்தா மூலம் பிரிக்கப்பட்ட படலத்தின் இரண்டு கீற்றுகளைக் கொண்டுள்ளது. முதல் துண்டு ஒரு அட்டையாகவும், இரண்டாவது எலக்ட்ரோலைட்டாகவும் செயல்படுகிறது. மின்கடத்தா என்பது உலோகக் கீற்றுகளில் ஒன்றில் ஆக்சைட்டின் மெல்லிய அடுக்கு ஆகும், இரண்டாவது துண்டு தற்போதைய சேகரிப்பாளராக செயல்படுகிறது.
ஆக்சைடு அடுக்கு மிகவும் மெல்லியதாகவும், எலக்ட்ரோலைட் அதற்கு அருகில் இருப்பதால், மிதமான அளவுடன் மிகப் பெரிய கொள்ளளவுகளைப் பெற முடிந்தது. இதற்கான விலை குறைந்த இயக்க மின்னழுத்தம் - ஆக்சைடு அடுக்கு அதிக மின் வலிமையைக் கொண்டிருக்கவில்லை. இயக்க மின்னழுத்தம் அதிகரிக்கும் போது, மின்தேக்கியின் அளவு கணிசமாக அதிகரிக்க வேண்டும்.
மற்றொரு சிக்கல் என்னவென்றால், ஆக்சைடு ஒரு வழி கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளது, எனவே அத்தகைய மின்தேக்கிகள் துருவமுனைப்பைக் கடைப்பிடிக்கும் DC சுற்றுகளில் மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
அயனிஸ்டர்
மேலே காட்டப்பட்டுள்ளபடி, அதிகரிக்கும் பாரம்பரிய முறைகள் மின்தேக்கிகள் இயற்கை வரம்புகள் உள்ளன. எனவே, அயனிஸ்டர்களை உருவாக்குவதே உண்மையான முன்னேற்றம்.
இந்த சாதனம் ஒரு மின்தேக்கிக்கும் பேட்டரிக்கும் இடையில் ஒரு இடைநிலையாகக் கருதப்பட்டாலும், அது இன்னும் அடிப்படையில் ஒரு மின்தேக்கியாகவே உள்ளது.
இரட்டை மின்சார அடுக்கைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் சுருள்களுக்கு இடையிலான தூரம் கடுமையாக குறைக்கப்படுகிறது. எதிர் மின்னூட்டங்கள் கொண்ட அயனிகளின் அடுக்குகள் அடுக்குகளாக செயல்படுகின்றன. நுரை நுண்துளை பொருட்கள் காரணமாக அட்டைகளின் மேற்பரப்பை கடுமையாக அதிகரிக்க முடியும்.இதன் விளைவாக, நூற்றுக்கணக்கான ஃபாரட்கள் வரை திறன் கொண்ட சூப்பர் கேபாசிட்டர்களைப் பெற முடியும். இத்தகைய சாதனங்களின் உள்ளார்ந்த நோய் குறைந்த இயக்க மின்னழுத்தம் (பொதுவாக 10 வோல்ட்டுகளுக்குள்).
தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சி இன்னும் நிற்கவில்லை - பல பகுதிகளில் இருந்து விளக்குகள் இருமுனை டிரான்சிஸ்டர்களால் மாற்றப்பட்டுள்ளன, அவை யூனிபோலார் ட்ரையோட்களால் மாற்றப்படுகின்றன. இண்டக்டர்கள் சுற்று வடிவமைப்பில் முடிந்தவரை அகற்றப்படுகின்றன. மற்றும் மின்தேக்கிகள் இரண்டாம் நூற்றாண்டில் தங்கள் நிலைகளை விட்டுக்கொடுக்கவில்லை, லைடன் ஜாடியின் கண்டுபிடிப்பிலிருந்து அவற்றின் வடிவமைப்பு அடிப்படையில் மாறவில்லை, மேலும் அவர்களின் வாழ்க்கையின் முடிவிற்கான வாய்ப்புகள் கவனிக்கப்படவில்லை.
தொடர்புடைய கட்டுரைகள்:
