कैपेसिटर क्या है? पूरी जानकारी | What is a capacitor? complete information

कैपेसिटर क्या है? पूरी जानकारी (What is a capacitor?)

कैपेसिटर, जिसे हिंदी में संधारित्र भी कहा जाता है, विद्युत परिपथों में इस्तेमाल होने वाला एक निष्क्रिय द्विध्रुवीय अवयव है. यह विद्युत क्षेत्र में स्थिर वैद्युत आवेश को संग्रहित करने का काम करता है. दूसरे शब्दों में कहें तो, यह विद्युत ऊर्जा का एक भंडारण उपकरण है.

What is a capacitor? complete information

संरचना:

एक साधारण कैपेसिटर में दो संचालक प्लेटें होती हैं, जिन्हें आम तौर पर धातु से बनाया जाता है. ये प्लेटें एक-दूसरे से थोड़ी दूरी पर समानांतर में पृथक होती हैं. इन प्लेटों के बीच का स्थान या तो निर्वात से भरा होता है या फिर किसी विद्युतरोधी पदार्थ (जिसे परावैद्युत कहते हैं) से भरा होता है. परावैद्युत की उपस्थिति कैपेसिटेंस यानी धारिता को बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है. कुछ सामान्य परावैद्युत पदार्थों में सिरेमिक, प्लास्टिक और कागज शामिल हैं.

कार्यप्रणाली:

जब कैपेसिटर को किसी विद्युत स्रोत से जोड़ा जाता है, तो एक प्लेट पर धनात्मक आवेश और दूसरी प्लेट पर ऋणात्मक आवेश जमा हो जाता है. ये आवेश परस्पर विपरीत विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करते हैं, जो आवेशों को और अधिक जमा होने से रोकता है. विद्युत स्रोत से हटाने पर भी कैपेसिटर कुछ समय तक इन आवेशों को संग्रहित करके रख सकता है.

कैपेसिटेंस, जिसे फैराड (Farad) में मापा जाता है, कैपेसिटर की आवेश को संग्रहित करने की क्षमता को निर्धारित करता है. इसकी क्षमता को प्रभावित करने वाले कारक निम्न हैं:

• प्लेटों का क्षेत्रफल: प्लेटों का क्षेत्रफल जितना बड़ा होगा, उतना ही अधिक आवेश कैपेसिटर में संग्रहित हो सकता है.
• प्लेटों के बीच की दूरी: प्लेटों के बीच की दूरी जितनी कम होगी, कैपेसिटेंस उतना ही अधिक होगा. हालाँकि, दूरी बहुत कम होने पर कैपेसिटर में स्पार्क (Spark) बनने का खतरा बढ़ जाता है.
• परावैद्युत का प्रकार: विभिन्न परावैद्युत पदार्थों के अपने-अपने "परावैद्युतांक (Permittivity)" होते हैं, जो कैपेसिटेंस को प्रभावित करते हैं. उदाहरण के लिए, सिरेमिक का परावैद्युतांक निर्वात की तुलना में बहुत अधिक होता है, इसलिए सिरेमिक कैपेसिटर समान आकार के निर्वात कैपेसिटर की तुलना में अधिक आवेश को संग्रहित कर सकता है.

उपयोग:

कैपेसिटर विद्युत परिपथों में व्यापक अनुप्रयोग पाते हैं. उनके कुछ प्रमुख उपयोगों पर गौर करें:

• विद्युत धारा नियंत्रण: AC परिपथों में, कैपेसिटर प्रतिक्रियाशील (Pratikriyashik) भार के रूप में कार्य करते हैं, जो धारा के प्रवाह को प्रभावित कर वोल्टेज को स्थिर बनाए रखने में सहायता करते हैं.
• विद्युत ऊर्जा भंडारण: कैपेसिटरों का उपयोग अल्पावधि के लिए विद्युत ऊर्जा को संचित करने के लिए किया जाता है. उदाहरण के लिए, कैमरों में फ्लैश के लिए, विद्युत उपकरणों में विद्युत आपूर्ति बनाए रखने के लिए, और विद्युत रेल प्रणालियों में ऊर्जा पुन:प्राप्ति के लिए कैपेसिटरों का उपयोग किया जाता है.
• विद्युत रवरोध: कैपेसिटर का उपयोग DC परिपथ में AC आवृत्तियों को रोकने के लिए किया जाता है.
• फिल्टरिंग: कैपेसिटर का उपयोग DC परिपथ में AC तरंगों से DC तरंगों को अलग करने के लिए किया जाता है.

कैपेसिटर चुनते समय महत्वपूर्ण बातें (Capasitor Chunte Samay Important Baatein)

विभिन्न प्रकार के कैपेसिटर उपलब्ध हैं, जिनका चुनाव परिपथ की आवश्यकताओं के आधार पर किया जाता है. कैपेसिटर चुनते समय निम्नलिखित कारकों पर ध्यान दें:

• धारिता (Dharita): परिपथ को कितना आवेश संग्रहित करने की आवश्यकता है, इसके आधार पर कैपेसिटेंस का मान चुनना महत्वपूर्ण है. उदाहरण के लिए, एक बड़े स्पीकर को चलाने वाले ऑडियो एम्पलीफायर में उच्च धारिता वाले कैपेसिटर की आवश्यकता होगी, जबकि एक साधारण स्विचिंग सर्किट में कम धारिता वाला कैपेसिटर पर्याप्त हो सकता है.
• सहन वोल्टेज (Sahen Voltage): कैपेसिटर को उसके अधिकतम सहन वोल्टेज से कम वोल्टेज पर ही उपयोग करना चाहिए. यदि कैपेसिटर पर लागू वोल्टेज उसकी सहन सीमा से अधिक हो जाती है, तो वह क्षतिग्रस्त हो सकता है या फट भी सकता है.
• ऑपरेटिंग तापमान (ऑपरेटिंग तापमान): विभिन्न कैपेसिटर सामग्रियों की अपनी तापमान सीमाएँ होती हैं. परिपथ में उपयोग किए जाने वाले तापमान के अनुकूल कैपेसिटर का चुनाव आवश्यक है. उदाहरण के लिए, उच्च तापमान वाले अनुप्रयोगों, जैसे कि कार इंजनों में, उच्च तापमान सहन क्षमता वाले कैपेसिटर की आवश्यकता होती है.

कैपेसिटर के कुछ सामान्य प्रकार (Capasitor ke Kuchh Samanya Prakar)

कैपेसिटर कई प्रकार के आकारों, आकारों और सामग्रियों में उपलब्ध हैं. उनके कुछ सामान्य प्रकारों में शामिल हैं:

• इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर (Electrolytic Capacitor): ये कैपेसिटर उच्च धारिता प्रदान करते हैं, जिसका अर्थ है कि वे अपेक्षाकृत छोटे आकार में बहुत अधिक आवेश को संग्रहित कर सकते हैं. हालांकि, उनके आकार में भिन्नता होती है और इनका सहन वोल्टेज अपेक्षाकृत कम होता है. इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटरों का उपयोग अक्सर विद्युत आपूर्ति इकाइयों (SMPS) और डीसी मोटर नियंत्रण अनुप्रयोगों में किया जाता है.
• सिरेमिक कैपेसिटर (Ceramic Capacitor): ये कैपेसिटर छोटे होते हैं, उच्च आवृत्तियों पर अच्छा कार्य करते हैं, और अपेक्षाकृत उच्च तापमानों को सहन कर सकते हैं. हालांकि, उनकी धारिता मान इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटरों की तुलना में कम होती है. सिरेमिक कैपेसिटरों का उपयोग decoupling और फ़िल्टरिंग अनुप्रयोगों में किया जाता है.
• पॉलिमर कैपेसिटर (Polymer Capacitor): ये कैपेसिटर इलेक्ट्रोलाइटिक और सिरेमिक कैपेसिटरों के बीच के गुणों को प्रदर्शित करते हैं. इनमें इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटरों जैसी उच्च धारिता और सिरेमिक कैपेसिटरों के समान उच्च-आवृत्ति दक्षता होती है. पॉलिमर कैपेसिटरों का उपयोग उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जहाँ उच्च धारिता और उच्च आवृत्ति प्रदर्शन दोनों की आवश्यकता होती है.
• टैंटलम कैपेसिटर (Tantalum Capacitor): ये कैपेसिटर बहुत छोटे होते हैं, उच्च धारिता प्रदान करते हैं, और लंबे समय तक स्थिर रहते हैं. लेकिन, उनकी लागत अपेक्षाकृत अधिक होती है. टैंटलम कैपेसिटरों का उपयोग पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे कि लैपटॉप और मोबाइल फोन में किया जाता है, जहाँ स्थान सीमित होता है और उच्च धारिता की आवश्यकता होती है.

कैपेसिटर के अनुप्रयोग (Capasitor ke Anuvayog)

जैसा कि हमने देखा है, कैपेसिटर विद्युत परिपथों में बहुमुखी भूमिका निभाते हैं. आइए उनके कुछ महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों पर थोड़ा और विस्तार से चर्चा करें:

• विद्युत धारा नियंत्रण (AC Circuits): AC ( प्रत्यावर्ती धारा) परिपथों में, कैपेसिटर विपरीत प्रतिक्रिया (Vipeet Pratikriya) प्रदर्शित करते हैं. इसका मतलब है कि वे धारा के प्रवाह का विरोध करते हैं. इसका लाभ उठाकर, कैपेसिटर का उपयोग परिपथ में वोल्टेज को स्थिर करने के लिए किया जाता है. उदाहरण के लिए, कैपेसिटर का उपयोग बिजली की आपूर्ति इकाइयों (SMPS) में किया जाता है ताकि आउटपुट वोल्टेज को सुव्यवस्थित किया जा सके.

• विद्युत ऊर्जा भंडारण: कैपेसिटर का उपयोग अल्पावधि के लिए विद्युत ऊर्जा को संग्रहित करने के लिए किया जा सकता है. कैमरे के फ्लैश में, ये कैपेसिटर फ्लैश ट्यूब को चमकने के लिए आवश्यक उच्च धारा प्रदान करते हैं. विद्युत उपकरणों में, कैपेसिटर का उपयोग विद्युत आपूर्ति में किसी भी रुकावट के दौरान विद्युत प्रवाह बनाए रखने के लिए किया जाता है. विद्युत रेल प्रणालियों में, ब्रेक लगाने के दौरान उत्पन्न ऊर्जा को पुन:प्राप्त करने के लिए कैपेसिटरों का उपयोग किया जाता है.

• विद्युत रवरोध (DC Circuits): DC (दिष्ट धारा) परिपथों में, कैपेसिटर का उपयोग AC संकेतों को रोकने के लिए किया जाता है. उदाहरण के लिए, कैपेसिटर का उपयोग केवल DC घटक को पारित करने की अनुमति देते हुए AC शोर को फ़िल्टर करने के लिए किया जाता है.

• संकेत युग्मन और वि युग्मन (Signal Coupling and Decoupling): कैपेसिटर का उपयोग परिपथों में संकेतों को युग्मित (couple) करने और वियुग्मित (decouple) करने के लिए भी किया जाता है. युग्मन में, कैपेसिटर AC संकेतों को एक सर्किट से दूसरे सर्किट में पारित करने की अनुमति देता है, जबकि DC घटक को रोकता है. वियुग्मन में, कैपेसिटर विद्युत आपूर्ति से AC शोर को रोकता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि संवेदनशील सर्किट स्वच्छ DC शक्ति प्राप्त करते हैं.

• ट्यूनिंग: रेडियो और अन्य संचार उपकरणों में, कैपेसिटर का उपयोग वांछित रेडियो आवृत्तियों को ट्यून करने के लिए किया जाता है. कैपेसिटेंस के मान को समायोजित करके, आप रेडियो को विशिष्ट रेडियो स्टेशनों पर ट्यून कर सकते हैं.

कैपेसिटर से सावधानी (Capasitor se Savdhani)

हालांकि कैपेसिटर उपयोगी उपकरण होते हैं, लेकिन उनके साथ कुछ सावधानियां बरतना भी जरूरी है:

• आवेशित कैपेसिटर को न छुएं: एक आवेशित कैपेसिटर में संग्रहीत ऊर्जा एक अप्रिय झटका दे सकती है. परिपथ से हटाने के बाद भी कैपेसिटर में कुछ समय तक आवेश बना रह सकता है. इसलिए, किसी भी सर्किट कार्य करने से पहले कैपेसिटर को निर्वहन (Nirmdhan) करना महत्वपूर्ण है. कैपेसिटर को निर्वहन करने के लिए एक उपयुक्त निर्वहन रोकनेवाला (Nirmdhan Roknevala) का उपयोग किया जा सकता है.
• सहन वोल्टेज का पालन करें: कैपेसिटर को उसकी निर्दिष्ट सहन वोल्टेज से अधिक वोल्टेज पर प्रयोग न करें. ऐसा करने से कैपेसिटर लीक हो सकता है या फट भी सकता है.

निष्कर्ष 

कैपेसिटर विद्युत परिपथों के अनिवार्य अवयव हैं. उनकी आवेश संग्रहण क्षमता उन्हें विविध अनुप्रयोगों के लिए बहुमुखी बनाती है, जिनमें AC परिपथों में वोल्टेज स्थिरीकरण, अल्पावधि ऊर्जा भंडारण, DC परिपथों में रवरोध, संकेत युग्मन और वियुग्मन, और रेडियो ट्यूनिंग शामिल हैं.

उपयुक्त कैपेसिटर चुनते समय धारिता, सहन वोल्टेज और ऑपरेटिंग तापमान जैसे कारकों पर विचार करना महत्वपूर्ण होता है. कैपेसिटरों के साथ कार्य करते समय सुरक्षा का भी ध्यान रखना चाहिए, जिसमें आवेशित कैपेसिटर को न छूना और निर्दिष्ट सहन वोल्टेज का पालन करना शामिल है.

मुझे आशा है कि इस ब्लॉग ने आपको कैपेसिटरों की कार्यप्रणाली, उपयोगिता और चयन के बारे में अच्छी जानकारी प्रदान की है. यदि आपके कोई प्रश्न हैं, तो कृपया टिप्पणियों में पूछने के लिए स्वतंत्र महसूस करें!

Now you should help us a bit

So friends, how did you like our post! Don't forget to share this with your friends, below Sharing Button Post.  Apart from this, if there is any problem in the middle, then don't hesitate to ask in the Comment box.  If you want, you can send your question to our email Personal Contact Form as well.  We will be happy to assist you. We will keep writing more posts related to this.  So do not forget to bookmark (Ctrl + D) our blog “studytoper.in” on your mobile or computer and subscribe us now to get all posts in your email.

Sharing Request

If you like this post, then do not forget to share it with your friends.  You can help us reach more people by sharing it on social networking sites like whatsapp, Facebook or Twitter.  Thank you !