ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ - ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಪರಿಹಾರಗಳು
1. ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ (1 µF = 10 -6 F)
ತಿಳಿದಿದೆ:
ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ೨ (ಸಿ1) = 3 µF 
ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 2 (C 2 ) = 1 µF
ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 3 (C 3 ) = 2 µF
ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 4 (C 4 ) = 6 µF
ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 5 (C 5 ) = 4 µF
ವಿದ್ಯುತ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (V) = 5 ವೋಲ್ಟ್ಗಳು
ಬೇಕಾಗಿರುವುದು: ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ
ಪರಿಹಾರ:
ಸಮಾನ ಕೆಪಾಸಿಟರ್:
ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 2 ಮತ್ತು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 3 ಅನ್ನು ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ . ಸಮಾನ ಕೆಪಾಸಿಟರ್:
ಸಿ ಎ = ಸಿ 2 + ಸಿ 3 = 1 + 2 = 3 µF
ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 1, ಕೆಪಾಸಿಟರ್ A ಮತ್ತು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 4 ಗಳನ್ನು ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ . ಸಮಾನ ಕೆಪಾಸಿಟರ್:
1/ಸಿ ಬಿ = 1/ಸಿ 1 + 1/ಸಿ ಎ + 1/ಸಿ 4 = 1/3 + 1/3 + 1/6 = 2/6 + 2/6 + 1/6 = 5/6
ಸಿ ಬಿ = 6/5 µF
ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಬಿ ಮತ್ತು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 5 ಅನ್ನು ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಮಾನ ಕೆಪಾಸಿಟರ್:
ಸಿ = ಸಿ ಬಿ + ಸಿ 5 = 6/5 + 4 = 6/5 + 16/4 = 24/20 + 80/20 = 104/20 = 5.2 µF
ಸಿ = 5.2 x 10 -6 ಫ್ಯಾರಡ್
ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ:
ಇ = ½ ಸಿವಿ 2 = ½ (5.2 x 10 -6 )(5 2 ) = (2.6 x 10 -6 )(25)
E = 65 x 10 -6 ಜೌಲ್
2. ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ (1 µF = 10 -6 F)
ತಿಳಿದಿದೆ:
ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 1 (ಸಿ1) = 4 µF 
ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 2 (C 2 ) = 6 µF
ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 3 (C 3 ) = 12 µF
ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 4 (C 4 ) = 2 µF
ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 5 (C 5 ) = 2 µF
ವಿದ್ಯುತ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (V) = 40 ವೋಲ್ಟ್ಗಳು
ಬೇಕಾಗಿರುವುದು: ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ
ಪರಿಹಾರ:
ಸಮಾನ ಕೆಪಾಸಿಟರ್:
ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 1, ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 2 ಮತ್ತು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 3 ಗಳನ್ನು ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಮಾನ ಕೆಪಾಸಿಟರ್:
1/ಸಿ ಎ = 1/ಸಿ 1 + 1/ಸಿ 2 + 1/ಸಿ 3 = 1/4 + 1/6 + 1/12 = 3/12 + 2/12 + 1/12 = 6/12
ಸಿಎ = 12/6 = 2 µF
ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 4 ಮತ್ತು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 5 ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಿವೆ. ಸಮಾನ ಕೆಪಾಸಿಟರ್:
1/ಸಿ ಬಿ = 1/ಸಿ 4 + 1/ಸಿ 5 = 1/2 + 1/2 = 2/2
ಸಿ ಬಿ = 2/2 = 1 µF
ಕೆಪಾಸಿಟರ್ A ಮತ್ತು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ B ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ. ಸಮಾನಾಂತರ ಕೆಪಾಸಿಟರ್:
ಸಿ = ಸಿ ಎ + ಸಿ ಬಿ = 2 + 1 = 3 µF
ಸಿ = 3 x 10 -6 ಫ್ಯಾರಡ್
ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ:
ಇ = ½ ಸಿವಿ 2 = ½ (3 x 10 -6 )(40 2 ) = (1.5 x 10 -6 )(1600)
E = 2400 x 10 -6 = 2.4 x 10 -3 ಜೂಲ್ಗಳು
3. ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿರುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ.
ತಿಳಿದಿದೆ:
ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 1 (ಸಿ1) = 4 ಎಫ್ 
ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 2 (C 2 ) = 4 F
ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 3 (C 3 ) = 4 F
ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 4 (C 4 ) = 4 F
ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 5 (C 5 ) = 2 F
ವಿದ್ಯುತ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (V) = 12 ವೋಲ್ಟ್ಗಳು
ಬೇಕಾಗಿರುವುದು: ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ
ಪರಿಹಾರ:
ಸಮಾನ ಕೆಪಾಸಿಟರ್:
ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 1, ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 2 ಮತ್ತು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 3 ಗಳನ್ನು ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಮಾನ ಕೆಪಾಸಿಟರ್:
ಸಿ ಎ = ಸಿ 1 + ಸಿ 2 + ಸಿ 3 = 4 + 4 + 4 = 12 ಎಫ್
ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 4 ಮತ್ತು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ 5 ಅನ್ನು ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಮಾನ ಕೆಪಾಸಿಟರ್:
ಸಿ ಬಿ = ಸಿ 4 + ಸಿ 5 = 4 + 2 = 6 ಎಫ್
ಕೆಪಾಸಿಟರ್ A ಮತ್ತು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ B ಗಳನ್ನು ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಮಾನ ಕೆಪಾಸಿಟರ್:
1/ಸಿ = 1/ಸಿ ಎ + 1/ಸಿ ಬಿ = 1/12 + 1/6 = 1/12 + 2/12 = 3/12
ಸಿ = 12/3 = 4 ಫ್ಯಾರಡ್
ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ:
E = ½ CV 2 = ½ (4)(12 2 ) = (2)(144)
E = 288 ಜೌಲ್
1. ಪ್ರಶ್ನೆ: ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ?
ಉತ್ತರ: ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನಲ್ಲಿನ ಶಕ್ತಿಯು ಅದರ ಪ್ಲೇಟ್ಗಳ ನಡುವಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗುತ್ತದೆ. ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನಾದ್ಯಂತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ಒಂದು ಪ್ಲೇಟ್ನಲ್ಲಿ ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶಗಳು ಮತ್ತು ವಿರುದ್ಧ ಪ್ಲೇಟ್ನಲ್ಲಿ ಋಣಾತ್ಮಕ ಆವೇಶಗಳು ಸಂಗ್ರಹವಾಗುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಸೃಷ್ಟಿಯಾಗುತ್ತದೆ.
2. ಪ್ರಶ್ನೆ: ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿರುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಸೂತ್ರ ಯಾವುದು?
ಉತ್ತರ: ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿರುವ ಶಕ್ತಿ (U) ಅನ್ನು �=12�2 ನಿಂದ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ , ಇಲ್ಲಿ C ಎಂಬುದು ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಮತ್ತು V ಎಂಬುದು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನಾದ್ಯಂತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಆಗಿದೆ.
3. ಪ್ರಶ್ನೆ: ವೋಲ್ಟೇಜ್ ದ್ವಿಗುಣಗೊಂಡಾಗ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿರುವ ಶಕ್ತಿಗೆ ಏನಾಗುತ್ತದೆ?
ಉತ್ತರ: ಶಕ್ತಿಯು ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ವರ್ಗಕ್ಕೆ (V^2) ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ದ್ವಿಗುಣಗೊಂಡಾಗ, ಶಕ್ತಿಯು ನಾಲ್ಕು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.
4. ಪ್ರಶ್ನೆ: ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅದರ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮೂಲದಿಂದ ಸಂಪರ್ಕ ಕಡಿತಗೊಂಡಿದ್ದರೂ ಸಹ ಅದು ಏಕೆ ಅಪಾಯಕಾರಿಯಾಗಬಹುದು?
ಉತ್ತರ: ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ತನ್ನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮೂಲದಿಂದ ಸಂಪರ್ಕ ಕಡಿತಗೊಂಡಿದ್ದರೂ ಸಹ ಅದರ ಸಂಗ್ರಹಿತ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಒಂದು ವಾಹಕ (ಅಥವಾ ವ್ಯಕ್ತಿ) ಟರ್ಮಿನಲ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಬಂದರೆ, ಸಂಗ್ರಹಿತ ಶಕ್ತಿಯು ವೇಗವಾಗಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗಬಹುದು, ಇದು ಸಂಭಾವ್ಯವಾಗಿ ಹಾನಿ ಅಥವಾ ಹಾನಿಯನ್ನುಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ.
5. ಪ್ರಶ್ನೆ: ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಸ್ಥಿರವಾಗಿಟ್ಟುಕೊಂಡು ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಅರ್ಧಕ್ಕೆ ಇಳಿಸಿದರೆ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿರುವ ಶಕ್ತಿಯು ಹೇಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ?
ಉತ್ತರ: ಧಾರಣಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಅರ್ಧಕ್ಕೆ ಇಳಿಸಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದ್ದರೆ, ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿರುವ ಶಕ್ತಿಯು ಸಹ ಅರ್ಧಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಶಕ್ತಿಯು ಧಾರಣಶಕ್ತಿಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ.
6. ಪ್ರಶ್ನೆ: ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನಲ್ಲಿ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುವು ಯಾವ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ?
ಉತ್ತರ: ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುವು ಪ್ಲೇಟ್ಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ಲೇಟ್ಗಳ ನಡುವೆ ಚಾರ್ಜ್ ವಹನವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ.
7. ಪ್ರಶ್ನೆ: ಸರಣಿ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ, ಒಟ್ಟು ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ಗಳಿಗೆ ಹೇಗೆ ಹೋಲಿಸುತ್ತದೆ?
ಉತ್ತರ: ಸರಣಿ ಜೋಡಣೆಯಲ್ಲಿ, ಒಟ್ಟು ಧಾರಣದ (1/C_total) ವಿಲೋಮವು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಧಾರಣಶಕ್ತಿಗಳ ವಿಲೋಮಗಳ ಮೊತ್ತವಾಗಿದೆ. ಇದರರ್ಥ ಸರಣಿ ಸಂರಚನೆಯಲ್ಲಿನ ಒಟ್ಟು ಧಾರಣವು ಯಾವಾಗಲೂ ಸರಣಿಯಲ್ಲಿನ ಚಿಕ್ಕ ಧಾರಣಶಕ್ತಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ.
8. ಪ್ರಶ್ನೆ: ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾದ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ಗಳಿಗೆ ಒಟ್ಟು ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಹೇಗೆ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ?
ಉತ್ತರ: ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ಗಳಿಗೆ, ಒಟ್ಟು ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ಗಳ ಮೊತ್ತವಾಗಿದೆ.
9. ಪ್ರಶ್ನೆ: ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ನೇರ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು (DC) ನಿರ್ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಪರ್ಯಾಯ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು (AC) ಹಾದುಹೋಗಲು ಏಕೆ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ?
ಉತ್ತರ: ಕೆಪಾಸಿಟರ್ DC ಯನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅದು ಒಮ್ಮೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಆದ ನಂತರ, ಯಾವುದೇ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿಯುವುದಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, AC ಯಲ್ಲಿ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತಿರುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿಯುತ್ತದೆ.
10. ಪ್ರಶ್ನೆ: ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ಬ್ಯಾಟರಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದರೆ ಮತ್ತು ಪೂರ್ಣ ಚಾರ್ಜ್ ತಲುಪುವ ಮೊದಲು ಸಂಪರ್ಕ ಕಡಿತಗೊಳಿಸಿದರೆ ಅದರ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಏನಾಗುತ್ತದೆ?
ಉತ್ತರ: ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಸಂಪರ್ಕ ಕಡಿತಗೊಂಡ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿದ್ದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಮೂಲಕ್ಕೆ ಮತ್ತೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸದ ಹೊರತು ಮತ್ತಷ್ಟು ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುವುದಿಲ್ಲ.
