ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਸਰਕਟਾਂ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ - ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਅਤੇ ਹੱਲ
1. ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਸਰਕਟ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਓ (1 µF = 10 -6 F)
ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:
ਕੈਪੀਸੀਟਰ 1 (ਸੀ1) = 3 µF 
ਕੈਪੇਸੀਟਰ 2 (C 2 ) = 1 µF
ਕੈਪੇਸੀਟਰ 3 (C 3 ) = 2 µF
ਕੈਪੇਸੀਟਰ 4 (C 4 ) = 6 µF
ਕੈਪੇਸੀਟਰ 5 (C 5 ) = 4 µF
ਬਿਜਲੀ ਵੋਲਟੇਜ (V) = 5 ਵੋਲਟ
ਲੋੜੀਂਦਾ: ਸਰਕਟਾਂ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ
ਹੱਲ:
ਬਰਾਬਰ ਕੈਪੇਸੀਟਰ:
ਕੈਪੇਸੀਟਰ 2 ਅਤੇ ਕੈਪੇਸੀਟਰ 3 ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਜੁੜੇ ਹੋਏ ਹਨ । ਬਰਾਬਰ ਕੈਪੇਸੀਟਰ:
C A = C 2 + C 3 = 1 + 2 = 3 µF
ਕੈਪੇਸੀਟਰ 1, ਕੈਪੇਸੀਟਰ A ਅਤੇ ਕੈਪੇਸੀਟਰ 4 ਲੜੀ ਵਿੱਚ ਜੁੜੇ ਹੋਏ ਹਨ । ਬਰਾਬਰ ਕੈਪੇਸੀਟਰ:
1/C B = 1/C 1 + 1/C A + 1/C 4 = 1/3 + 1/3 + 1/6 = 2/6 + 2/6 + 1/6 = 5/6
ਸੀ ਬੀ = 6/5 µF
ਕੈਪੇਸੀਟਰ B ਅਤੇ ਕੈਪੇਸੀਟਰ 5 ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਜੁੜੇ ਹੋਏ ਹਨ। ਬਰਾਬਰ ਕੈਪੇਸੀਟਰ:
ਸੀ = ਸੀ ਬੀ + ਸੀ 5 = 6/5 + 4 = 6/5 + 16/4 = 24/20 + 80/20 = 104/20 = 5.2 µF
C = 5.2 x 10 -6 ਫਰਾਡ
ਸਰਕਟ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ:
ਈ = ½ ਸੀਵੀ 2 = ½ (5.2 x 10 -6 )(5 2 ) = (2.6 x 10 -6 )(25)
ਈ = 65 x 10 -6 ਜੂਲ
2. ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਸਰਕਟਾਂ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਓ (1 µF = 10 -6 F)
ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:
ਕੈਪੇਸੀਟਰ 1 (C1) = 4 µF 
ਕੈਪੇਸੀਟਰ 2 (C 2 ) = 6 µF
ਕੈਪੇਸੀਟਰ 3 (C 3 ) = 12 µF
ਕੈਪੇਸੀਟਰ 4 (C 4 ) = 2 µF
ਕੈਪੇਸੀਟਰ 5 (C 5 ) = 2 µF
ਬਿਜਲੀ ਵੋਲਟੇਜ (V) = 40 ਵੋਲਟ
ਲੋੜੀਂਦਾ: ਸਰਕਟਾਂ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ
ਹੱਲ:
ਬਰਾਬਰ ਕੈਪੇਸੀਟਰ:
ਕੈਪੇਸੀਟਰ 1, ਕੈਪੇਸੀਟਰ 2 ਅਤੇ ਕੈਪੇਸੀਟਰ 3 ਲੜੀ ਵਿੱਚ ਜੁੜੇ ਹੋਏ ਹਨ। ਬਰਾਬਰ ਕੈਪੇਸੀਟਰ:
1/C A = 1/C 1 + 1/C 2 + 1/C 3 = 1/4 + 1/6 + 1/12 = 3/12 + 2/12 + 1/12 = 6/12
C A = 12/6 = 2 µF
ਕੈਪੇਸੀਟਰ 4 ਅਤੇ ਕੈਪੇਸੀਟਰ 5 ਲੜੀ ਵਿੱਚ ਜੁੜੇ ਹੋਏ ਹਨ। ਬਰਾਬਰ ਕੈਪੇਸੀਟਰ:
1/C B = 1/C 4 + 1/C 5 = 1/2 + 1/2 = 2/2
ਸੀ ਬੀ = 2/2 = 1 µF
ਕੈਪੇਸੀਟਰ A ਅਤੇ ਕੈਪੇਸੀਟਰ B ਸਮਾਨਾਂਤਰ। ਬਰਾਬਰ ਕੈਪੇਸੀਟਰ:
ਸੀ = ਸੀ ਏ + ਸੀ ਬੀ = 2 + 1 = 3 µF
C = 3 x 10 -6 ਫਰਾਡ
ਸਰਕਟਾਂ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ:
ਈ = ½ ਸੀਵੀ 2 = ½ (3 x 10 -6 )(40 2 ) = (1.5 x 10 -6 )(1600)
E = 2400 x 10 -6 = 2.4 x 10 -3 ਜੂਲ
3. ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਸਰਕਟ ਵਿੱਚ ਸਟੋਰ ਕੀਤੀ ਊਰਜਾ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਓ ।
ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:
ਕੈਪੇਸੀਟਰ 1 (C1) = 4 ਐਫ 
ਕੈਪੇਸੀਟਰ 2 (C 2 ) = 4 F
ਕੈਪੇਸੀਟਰ 3 (C 3 ) = 4 F
ਕੈਪੇਸੀਟਰ 4 (C 4 ) = 4 F
ਕੈਪੇਸੀਟਰ 5 (C 5 ) = 2 F
ਬਿਜਲੀ ਵੋਲਟੇਜ (V) = 12 ਵੋਲਟ
ਲੋੜੀਂਦਾ: ਸਰਕਟਾਂ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ
ਹੱਲ:
ਬਰਾਬਰ ਕੈਪੇਸੀਟਰ:
ਕੈਪੇਸੀਟਰ 1, ਕੈਪੇਸੀਟਰ 2 ਅਤੇ ਕੈਪੇਸੀਟਰ 3 ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਜੁੜੇ ਹੋਏ ਹਨ। ਬਰਾਬਰ ਕੈਪੇਸੀਟਰ:
ਸੀ ਏ = ਸੀ 1 + ਸੀ 2 + ਸੀ 3 = 4 + 4 + 4 = 12 ਐਫ
ਕੈਪੇਸੀਟਰ 4 ਅਤੇ ਕੈਪੇਸੀਟਰ 5 ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਜੁੜੇ ਹੋਏ ਹਨ। ਬਰਾਬਰ ਕੈਪੇਸੀਟਰ:
ਸੀ ਬੀ = ਸੀ 4 + ਸੀ 5 = 4 + 2 = 6 ਐਫ
ਕੈਪੇਸੀਟਰ A ਅਤੇ ਕੈਪੇਸੀਟਰ B ਲੜੀ ਵਿੱਚ ਜੁੜੇ ਹੋਏ ਹਨ। ਬਰਾਬਰ ਕੈਪੇਸੀਟਰ:
1/C = 1/C A + 1/C B = 1/12 + 1/6 = 1/12 + 2/12 = 3/12
C = 12/3 = 4 ਫਰਾਡ
ਸਰਕਟਾਂ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ:
E = ½ CV 2 = ½ (4)(12 2 ) = (2)(144)
ਈ = 288 ਜੂਲ
1. ਸਵਾਲ: ਇੱਕ ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਕਿਵੇਂ ਸਟੋਰ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ?
ਉੱਤਰ: ਇੱਕ ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਉਸਦੀਆਂ ਪਲੇਟਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਸਟੋਰ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਉੱਤੇ ਵੋਲਟੇਜ ਲਗਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇੱਕ ਪਲੇਟ ਉੱਤੇ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਚਾਰਜ ਇਕੱਠੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਦੂਜੀ ਪਲੇਟ ਉੱਤੇ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਚਾਰਜ, ਇੱਕ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ।
2. ਸਵਾਲ: ਇੱਕ ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਵਿੱਚ ਸਟੋਰ ਕੀਤੀ ਊਰਜਾ ਦਾ ਫਾਰਮੂਲਾ ਕੀ ਹੈ?
ਉੱਤਰ: ਇੱਕ ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਵਿੱਚ ਸਟੋਰ ਕੀਤੀ ਊਰਜਾ (U) ´=12�2 ਦੁਆਰਾ ਦਿੱਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਜਿੱਥੇ C ਕੈਪੇਸੀਟੈਂਸ ਹੈ ਅਤੇ V ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਵਿੱਚ ਵੋਲਟੇਜ ਹੈ।
3. ਸਵਾਲ: ਜਦੋਂ ਵੋਲਟੇਜ ਦੁੱਗਣਾ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਵਿੱਚ ਸਟੋਰ ਕੀਤੀ ਊਰਜਾ ਦਾ ਕੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ?
ਉੱਤਰ: ਕਿਉਂਕਿ ਊਰਜਾ ਵੋਲਟੇਜ ਦੇ ਵਰਗ (V^2) ਦੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਵੋਲਟੇਜ ਦੁੱਗਣਾ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਊਰਜਾ ਚਾਰ ਦੇ ਗੁਣਕ ਨਾਲ ਵਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
4. ਸਵਾਲ: ਇੱਕ ਚਾਰਜਡ ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਖ਼ਤਰਨਾਕ ਕਿਉਂ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ ਭਾਵੇਂ ਇਹ ਆਪਣੇ ਵੋਲਟੇਜ ਸਰੋਤ ਤੋਂ ਡਿਸਕਨੈਕਟ ਹੋ ਜਾਵੇ?
ਉੱਤਰ: ਇੱਕ ਚਾਰਜਡ ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਆਪਣੇ ਵੋਲਟੇਜ ਸਰੋਤ ਤੋਂ ਡਿਸਕਨੈਕਟ ਹੋਣ 'ਤੇ ਵੀ ਆਪਣੀ ਸਟੋਰ ਕੀਤੀ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਬਰਕਰਾਰ ਰੱਖ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਕੋਈ ਕੰਡਕਟਰ (ਜਾਂ ਕੋਈ ਵਿਅਕਤੀ) ਟਰਮੀਨਲਾਂ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਆਉਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਟੋਰ ਕੀਤੀ ਊਰਜਾ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਛੱਡੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਨੁਕਸਾਨ ਜਾਂ ਨੁਕਸਾਨ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ।
5. ਸਵਾਲ: ਜੇਕਰ ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਸਥਿਰ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਅੱਧਾ ਕਰ ਦਿੱਤਾ ਜਾਵੇ ਤਾਂ ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਵਿੱਚ ਸਟੋਰ ਕੀਤੀ ਊਰਜਾ ਕਿਵੇਂ ਬਦਲਦੀ ਹੈ?
ਉੱਤਰ: ਜੇਕਰ ਕੈਪੈਸੀਟੈਂਸ ਅੱਧਾ ਕਰ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਵੋਲਟੇਜ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਟੋਰ ਕੀਤੀ ਊਰਜਾ ਵੀ ਅੱਧੀ ਹੋ ਜਾਵੇਗੀ, ਕਿਉਂਕਿ ਊਰਜਾ ਕੈਪੈਸੀਟੈਂਸ ਦੇ ਸਿੱਧੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੈ।
6. ਸਵਾਲ: ਇੱਕ ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਵਿੱਚ ਡਾਈਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪਦਾਰਥ ਕੀ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਂਦਾ ਹੈ?
ਉੱਤਰ: ਡਾਈਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪਦਾਰਥ ਪਲੇਟਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਨੂੰ ਘਟਾ ਕੇ ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ ਵਧਾਉਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਪਲੇਟਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਚਾਰਜ ਸੰਚਾਲਨ ਨੂੰ ਵੀ ਰੋਕਦਾ ਹੈ।
7. ਸਵਾਲ: ਇੱਕ ਲੜੀਵਾਰ ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਸਰਕਟ ਵਿੱਚ, ਕੁੱਲ ਕੈਪੇਸੀਟੈਂਸ ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਕੈਪੇਸੀਟੈਂਸਾਂ ਨਾਲ ਕਿਵੇਂ ਤੁਲਨਾ ਕਰਦਾ ਹੈ?
ਉੱਤਰ: ਇੱਕ ਲੜੀ ਪ੍ਰਬੰਧ ਵਿੱਚ, ਕੁੱਲ ਕੈਪੈਸੀਟੈਂਸ (1/C_total) ਦਾ ਉਲਟ ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਕੈਪੈਸੀਟੈਂਸਾਂ ਦੇ ਉਲਟਾਂ ਦਾ ਜੋੜ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਲੜੀ ਸੰਰਚਨਾ ਵਿੱਚ ਕੁੱਲ ਕੈਪੈਸੀਟੈਂਸ ਹਮੇਸ਼ਾ ਲੜੀ ਦੇ ਸਭ ਤੋਂ ਛੋਟੇ ਕੈਪੈਸੀਟੈਂਸ ਤੋਂ ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
8. ਸਵਾਲ: ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਜੁੜੇ ਕੈਪੇਸੀਟਰਾਂ ਲਈ ਕੁੱਲ ਕੈਪੇਸੀਟੈਂਸ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਿਵੇਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ?
ਉੱਤਰ: ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਕੈਪੇਸੀਟਰਾਂ ਲਈ, ਕੁੱਲ ਕੈਪੇਸੀਟੈਂਸ ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਕੈਪੇਸੀਟੈਂਸਾਂ ਦਾ ਜੋੜ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
9. ਸਵਾਲ: ਇੱਕ ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਡਾਇਰੈਕਟ ਕਰੰਟ (DC) ਨੂੰ ਕਿਉਂ ਰੋਕਦਾ ਹੈ ਪਰ ਅਲਟਰਨੇਟਿੰਗ ਕਰੰਟ (AC) ਨੂੰ ਲੰਘਣ ਦਿੰਦਾ ਹੈ?
ਉੱਤਰ: ਇੱਕ ਕੈਪੇਸੀਟਰ DC ਨੂੰ ਬਲਾਕ ਕਰਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇੱਕ ਵਾਰ ਜਦੋਂ ਇਹ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਚਾਰਜ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਕੋਈ ਹੋਰ ਕਰੰਟ ਨਹੀਂ ਵਹਿ ਸਕਦਾ। ਹਾਲਾਂਕਿ, AC ਦੇ ਨਾਲ, ਵੋਲਟੇਜ ਲਗਾਤਾਰ ਬਦਲਦਾ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਕਾਰਨ ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਚਾਰਜ ਅਤੇ ਡਿਸਚਾਰਜ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਇੱਕ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਕਰੰਟ ਵਹਿ ਸਕਦਾ ਹੈ।
10. ਸਵਾਲ: ਜੇਕਰ ਇੱਕ ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਬੈਟਰੀ ਨਾਲ ਜੁੜਿਆ ਹੋਵੇ ਅਤੇ ਫਿਰ ਪੂਰਾ ਚਾਰਜ ਹੋਣ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਡਿਸਕਨੈਕਟ ਹੋ ਜਾਵੇ ਤਾਂ ਉਸਦੇ ਵੋਲਟੇਜ ਦਾ ਕੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ?
ਉੱਤਰ: ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਡਿਸਕਨੈਕਸ਼ਨ ਦੇ ਸਮੇਂ ਉਸ ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਬਰਕਰਾਰ ਰੱਖੇਗਾ ਅਤੇ ਜਦੋਂ ਤੱਕ ਇਸਨੂੰ ਪਾਵਰ ਸਰੋਤ ਨਾਲ ਵਾਪਸ ਨਹੀਂ ਜੋੜਿਆ ਜਾਂਦਾ, ਉਦੋਂ ਤੱਕ ਇਹ ਹੋਰ ਚਾਰਜ ਨਹੀਂ ਕਰੇਗਾ।
