மின் கொள்ளளவு என்பது மின்னியல் அடிப்படைக் கருத்துக்களில் ஒன்றாகும். இந்த சொல் மின்சார கட்டணத்தை குவிக்கும் திறனைக் குறிக்கிறது. நீங்கள் ஒரு தனி நடத்துனரின் திறனைப் பற்றி பேசலாம், இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட கடத்திகளின் அமைப்பின் திறனைப் பற்றி பேசலாம். உடல் செயல்முறைகள் ஒத்தவை.
உள்ளடக்கம்
மின் திறன் தொடர்பான அடிப்படைக் கருத்துக்கள்
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
C குணகம் மின் கொள்ளளவு என்று அழைக்கப்படுகிறது.பல கடத்திகள் (பொதுவாக இரண்டு) அமைப்பைப் பற்றி நாம் பேசுகிறோம் என்றால், ஒரு கடத்திக்கு (தட்டு) கட்டணம் செலுத்தப்படும்போது, சாத்தியமான வேறுபாடு அல்லது மின்னழுத்தம் U ஏற்படுகிறது:
U=Cq, எனவே С=U/q
கொள்ளளவை, அது ஏற்படுத்திய மின்னூட்டத்திற்கு சாத்தியமான வேறுபாட்டின் விகிதமாக வரையறுக்கலாம். கொள்ளளவுக்கான SI அலகு ஃபாரட் ஆகும் (அவர்கள் ஃபராட் என்று சொல்வார்கள்). 1 F \u003d 1 V / 1 C. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், ஒரு அமைப்பு 1 ஃபாரட் திறன் கொண்டது, இதில் 1 கூலம்ப் கட்டணம் செலுத்தப்படும் போது, 1 வோல்ட் சாத்தியமான வேறுபாடு எழுகிறது. 1 ஃபராட் என்பது மிகப் பெரிய மதிப்பு. நடைமுறையில், பகுதியளவு மதிப்புகள் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன - picofarad, nanofarad, microfarad.
நடைமுறையில், அத்தகைய இணைப்பு ஒரு மின்கலத்தை விட மின்கடத்தாவின் பெரிய முறிவு மின்னழுத்தத்தைத் தாங்கக்கூடிய பேட்டரியைப் பெறுவதை சாத்தியமாக்குகிறது.
மின்தேக்கிகளின் கொள்ளளவைக் கணக்கிடுதல்
நடைமுறையில், இயல்பாக்கப்பட்ட மின் கொள்ளளவு கொண்ட உறுப்புகளாக, பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது மின்தேக்கிகள், ஒரு மின்கடத்தா மூலம் பிரிக்கப்பட்ட இரண்டு தட்டையான கடத்திகள் (தட்டுகள்) கொண்டது. அத்தகைய மின்தேக்கியின் மின் கொள்ளளவைக் கணக்கிடுவதற்கான சூத்திரம் இதுபோல் தெரிகிறது:
C=(S/d)*ε*ε0
எங்கே:
- சி - திறன், எஃப்;
- S என்பது எதிர்கொள்ளும் பகுதி, sq.m;
- d என்பது தட்டுகளுக்கு இடையே உள்ள தூரம், m;
- ε0 - மின் மாறிலி, மாறிலி, 8.854 * 10−12 f/m;
- ε என்பது மின்கடத்தாவின் மின் அனுமதி, பரிமாணமற்ற அளவு.
இதிலிருந்து கொள்ளளவு தட்டுகளின் பரப்பளவிற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகவும் கடத்திகளுக்கு இடையிலான தூரத்திற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகவும் இருப்பதை புரிந்துகொள்வது எளிது. மேலும், தட்டுகளை பிரிக்கும் பொருளால் திறன் பாதிக்கப்படுகிறது.
கொள்ளளவை நிர்ணயிக்கும் அளவுகள் சார்ஜ் சேமிப்பதற்கான மின்தேக்கியின் திறனை எவ்வாறு பாதிக்கிறது என்பதைப் புரிந்து கொள்ள, சாத்தியமான மிகப்பெரிய கொள்ளளவைக் கொண்ட ஒரு மின்தேக்கியை உருவாக்க நீங்கள் ஒரு சிந்தனை பரிசோதனை செய்யலாம்.
- நீங்கள் தட்டுகளின் பரப்பளவை அதிகரிக்க முயற்சி செய்யலாம். இது சாதனத்தின் பரிமாணங்கள் மற்றும் எடையில் கூர்மையான அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கும். அவற்றைப் பிரிக்கும் மின்கடத்தா மூலம் புறணியின் அளவைக் குறைக்க, அவை உருட்டப்படுகின்றன (ஒரு குழாய், தட்டையான ப்ரிக்வெட் போன்றவை).
- மற்றொரு வழி தட்டுகளுக்கு இடையிலான தூரத்தை குறைப்பது. கடத்திகளை மிக நெருக்கமாக வைப்பது எப்போதும் சாத்தியமில்லை, ஏனெனில் மின்கடத்தா அடுக்கு தட்டுகளுக்கு இடையில் ஒரு குறிப்பிட்ட சாத்தியமான வேறுபாட்டைத் தாங்க வேண்டும். சிறிய தடிமன், இன்சுலேடிங் இடைவெளியின் மின்கடத்தா வலிமை குறைவாக இருக்கும். நீங்கள் இந்த பாதையில் சென்றால், அத்தகைய மின்தேக்கியின் நடைமுறை பயன்பாடு அர்த்தமற்றதாக மாறும் ஒரு காலம் வரும் - இது மிகக் குறைந்த மின்னழுத்தத்தில் மட்டுமே வேலை செய்ய முடியும்.
- மின்கடத்தா மின் ஊடுருவலை அதிகரிக்கும். இந்த பாதை தற்போது இருக்கும் உற்பத்தி தொழில்நுட்பங்களின் வளர்ச்சியைப் பொறுத்தது. இன்சுலேடிங் பொருள் அதிக ஊடுருவக்கூடிய மதிப்பைக் கொண்டிருக்க வேண்டும், ஆனால் நல்ல மின்கடத்தா பண்புகளையும் கொண்டிருக்க வேண்டும், மேலும் தேவையான அதிர்வெண் வரம்பில் அதன் அளவுருக்களை பராமரிக்க வேண்டும் (மின்தேக்கி செயல்படும் அதிர்வெண் அதிகரிப்புடன், மின்கடத்தா குறைவின் பண்புகள்).
சில சிறப்பு அல்லது ஆராய்ச்சி நிறுவல்கள் கோள அல்லது உருளை மின்தேக்கிகளைப் பயன்படுத்தலாம்.
ஒரு கோள மின்தேக்கியின் கொள்ளளவை சூத்திரத்தால் கணக்கிடலாம்
C=4*π*ε*ε0 *R1R2/(R2-R1)
R என்பது கோளங்களின் ஆரங்கள் மற்றும் π=3.14.
ஒரு உருளை மின்தேக்கிக்கு, கொள்ளளவு இவ்வாறு கணக்கிடப்படுகிறது:
C=2*π*ε*ε0 *l/ln(R2/R1)
l என்பது சிலிண்டர்களின் உயரம், R1 மற்றும் R2 ஆகியவை அவற்றின் ஆரங்களாகும்.
அடிப்படையில், இரண்டு சூத்திரங்களும் ஒரு தட்டையான மின்தேக்கிக்கான சூத்திரத்திலிருந்து வேறுபடுவதில்லை. கொள்ளளவு எப்போதும் தட்டுகளின் நேரியல் பரிமாணங்கள், அவற்றுக்கிடையேயான தூரம் மற்றும் மின்கடத்தா பண்புகளால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.
மின்தேக்கிகளின் தொடர் மற்றும் இணை இணைப்பு
மின்தேக்கிகளை இணைக்க முடியும் தொடரில் அல்லது இணையாக, புதிய குணாதிசயங்களுடன் ஒரு தொகுப்பைப் பெறுதல்.
இணை இணைப்பு
நீங்கள் மின்தேக்கிகளை இணையாக இணைத்தால், இதன் விளைவாக வரும் பேட்டரியின் மொத்த திறன் அதன் கூறுகளின் அனைத்து திறன்களின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமம். பேட்டரி அதே வடிவமைப்பின் மின்தேக்கிகளைக் கொண்டிருந்தால், இது அனைத்து தட்டுகளின் பரப்பளவைக் கூடுதலாகக் கருதலாம். இந்த வழக்கில், பேட்டரியின் ஒவ்வொரு கலத்திலும் உள்ள மின்னழுத்தம் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும், மேலும் கட்டணங்கள் அதிகரிக்கும். இணையாக இணைக்கப்பட்ட மூன்று மின்தேக்கிகளுக்கு:
- U=U1=யு2=யு3;
- q=q1+கே2+கே3;
- C=C1+C2+C3.
தொடர் இணைப்பு
தொடரில் இணைக்கப்படும் போது, ஒவ்வொரு கொள்ளளவுக்கான கட்டணங்களும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்:
கே1=கே2=கே3=கே
மொத்த மின்னழுத்தம் விகிதாசாரமாக விநியோகிக்கப்படுகிறது மின்தேக்கிகளின் கொள்ளளவு:
- யு1=q/C1;
- யு2=q/C2;
- யு3= q/C3.
அனைத்து மின்தேக்கிகளும் ஒரே மாதிரியாக இருந்தால், ஒவ்வொன்றிலும் சமமான மின்னழுத்தம் குறைகிறது. மொத்த திறன் பின்வருமாறு:
С=q/( யு1+யு2+யு3), எனவே 1/С=( யு1+யு2+யு3)/q=1/C1+1/S2+1/S3.
தொழில்நுட்பத்தில் மின்தேக்கிகளின் பயன்பாடு
மின்தேக்கிகளை மின் ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்களாகப் பயன்படுத்துவது தர்க்கரீதியானது. இந்த திறனில், சிறிய சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றல் மற்றும் மின்கடத்தா வழியாக சார்ஜ் கசிவு காரணமாக வேகமாக சுய-வெளியேற்றம் காரணமாக அவை மின்வேதியியல் மூலங்களுடன் (கால்வனிக் பேட்டரிகள், மின்தேக்கிகள்) போட்டியிட முடியாது.ஆனால் நீண்ட காலத்திற்கு ஆற்றலைக் குவிக்கும் திறன், பின்னர் உடனடியாக அதைக் கொடுக்கும் திறன் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த சொத்து புகைப்படம் எடுப்பதற்கான ஃபிளாஷ் விளக்குகள் அல்லது லேசர்களின் தூண்டுதலுக்கான விளக்குகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
மின்தேக்கிகள் ரேடியோ பொறியியல் மற்றும் மின்னணுவியலில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மின்தேக்கிகள் மின்சுற்றுகளின் அதிர்வெண்-அமைக்கும் உறுப்புகளில் ஒன்றாக ஒத்ததிர்வு சுற்றுகளின் ஒரு பகுதியாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன (மற்ற உறுப்பு தூண்டல்). மாறி கூறுகளை தாமதப்படுத்தாமல் நேரடி மின்னோட்டத்தை கடக்காத மின்தேக்கிகளின் திறனையும் இது பயன்படுத்துகிறது. ஒரு நிலையின் DC முறைகளின் செல்வாக்கை மற்றொரு கட்டத்தில் விலக்குவதற்காக, பெருக்கும் நிலைகளைப் பிரிப்பதற்காக இத்தகைய பயன்பாடு பொதுவானது. பெரிய மின்தேக்கிகள் மின்சார விநியோகங்களில் மென்மையான வடிகட்டிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மின்தேக்கிகளின் அதிக எண்ணிக்கையிலான பிற பயன்பாடுகளும் உள்ளன, அவற்றின் பண்புகள் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
சில நடைமுறை மின்தேக்கி வடிவமைப்புகள்
நடைமுறையில், பிளாட் மின்தேக்கிகளின் பல்வேறு வடிவமைப்புகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சாதனத்தின் வடிவமைப்பு அதன் பண்புகள் மற்றும் நோக்கத்தை தீர்மானிக்கிறது.
மாறி மின்தேக்கி
ஒரு பொதுவான வகை மாறி மின்தேக்கி (VPC) காற்று அல்லது திடமான மின்கடத்தியால் பிரிக்கப்பட்ட அசையும் மற்றும் நிலையான தட்டுகளின் தொகுதியைக் கொண்டுள்ளது. அசையும் தகடுகள் அச்சில் சுழன்று, ஒன்றுடன் ஒன்று கூடும் அல்லது குறையும். நகரும் தொகுதி அகற்றப்படும் போது, இடை மின்முனை இடைவெளி மாறாமல் இருக்கும், ஆனால் தட்டுகளுக்கு இடையே சராசரி தூரமும் அதிகரிக்கிறது. இன்சுலேட்டரின் மின்கடத்தா மாறிலியும் மாறாமல் உள்ளது. தட்டுகளின் பரப்பளவு மற்றும் அவற்றுக்கிடையேயான சராசரி தூரத்தை மாற்றுவதன் மூலம் திறன் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.
ஆக்சைடு மின்தேக்கி
முன்னதாக, அத்தகைய மின்தேக்கி மின்னாற்பகுப்பு என்று அழைக்கப்பட்டது. இது எலக்ட்ரோலைட்டுடன் செறிவூட்டப்பட்ட காகித மின்கடத்தா மூலம் பிரிக்கப்பட்ட இரண்டு படலங்களைக் கொண்டுள்ளது. முதல் துண்டு ஒரு தகடாகவும், இரண்டாவது தட்டு எலக்ட்ரோலைட்டாகவும் செயல்படுகிறது. மின்கடத்தா என்பது உலோகக் கீற்றுகளில் ஒன்றில் ஆக்சைட்டின் மெல்லிய அடுக்கு ஆகும், இரண்டாவது துண்டு தற்போதைய சேகரிப்பாளராக செயல்படுகிறது.
ஆக்சைடு அடுக்கு மிகவும் மெல்லியதாகவும், எலக்ட்ரோலைட் அதனுடன் நெருக்கமாக இருப்பதால், மிதமான அளவுகளுடன் போதுமான பெரிய திறன்களைப் பெற முடிந்தது. இதற்கான விலை குறைந்த இயக்க மின்னழுத்தம் - ஆக்சைடு அடுக்கு அதிக மின் வலிமையைக் கொண்டிருக்கவில்லை. இயக்க மின்னழுத்தத்தின் அதிகரிப்புடன், மின்தேக்கியின் பரிமாணங்களை கணிசமாக அதிகரிக்க வேண்டியது அவசியம்.
மற்றொரு சிக்கல் என்னவென்றால், ஆக்சைடு ஒரு பக்க கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளது, எனவே அத்தகைய கொள்கலன்கள் துருவமுனைப்புடன் DC சுற்றுகளில் மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
அயனிஸ்டர்
மேலே காட்டப்பட்டுள்ளபடி, அதிகரிக்கும் பாரம்பரிய முறைகள் மின்தேக்கிகள் இயற்கை வரம்புகள் உள்ளன. எனவே, அயனிஸ்டர்களை உருவாக்குவதே உண்மையான முன்னேற்றம்.
இந்த சாதனம் ஒரு மின்தேக்கிக்கும் பேட்டரிக்கும் இடையிலான இடைநிலை இணைப்பாகக் கருதப்பட்டாலும், சாராம்சத்தில் இது ஒரு மின்தேக்கியாகவே உள்ளது.
இரட்டை மின் அடுக்கைப் பயன்படுத்துவதால் தட்டுகளுக்கு இடையிலான தூரம் வெகுவாகக் குறைக்கப்படுகிறது. தட்டுகள் எதிர் மின்னூட்டங்களைக் கொண்ட அயனிகளின் அடுக்குகளாகும். நுரைத்த நுண்ணிய பொருட்கள் காரணமாக தட்டுகளின் பரப்பளவை கூர்மையாக அதிகரிக்க முடிந்தது. இதன் விளைவாக, நூற்றுக்கணக்கான ஃபாரட்கள் வரை திறன் கொண்ட சூப்பர் கேபாசிட்டர்களைப் பெற முடியும்.இத்தகைய சாதனங்களின் பிறவி நோய் குறைந்த இயக்க மின்னழுத்தம் (பொதுவாக 10 வோல்ட்டுகளுக்குள்) ஆகும்.
தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சி இன்னும் நிற்கவில்லை - பல பகுதிகளில் இருந்து விளக்குகள் இருமுனை டிரான்சிஸ்டர்களால் இடமாற்றம் செய்யப்படுகின்றன, அவை யூனிபோலார் ட்ரையோட்களால் மாற்றப்படுகின்றன. சுற்றுகளை வடிவமைக்கும் போது, முடிந்தவரை தூண்டல்களை அகற்ற முயற்சிக்கின்றனர். இரண்டாம் நூற்றாண்டில் மின்தேக்கிகள் தங்கள் நிலைகளை இழக்கவில்லை, லேடன் ஜாடியின் கண்டுபிடிப்பிலிருந்து அவற்றின் வடிவமைப்பு அடிப்படையில் மாறவில்லை, மேலும் அவர்களின் வாழ்க்கையை முடிப்பதற்கான வாய்ப்புகள் எதுவும் இல்லை.
இதே போன்ற கட்டுரைகள்:
