ධාරිත්‍රක සහ ඒවායේ ක්‍රියාකාරිත්වය දැන ගැනීම
ධාරිත්‍රක යනු විවිධ ඉලෙක්ට්‍රොනික පරිපථවල බහුලව භාවිතා වන නිෂ්ක්‍රීය ඉලෙක්ට්‍රොනික සංරචක වේ. බොහෝ විට සරල යැයි සලකනු ලැබුවද, එදිනෙදා ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංගවල සිට කාර්මික පරිමාණ පද්ධති දක්වා බොහෝ යෙදුම්වල ධාරිත්‍රක වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. මෙම ලිපියෙන් ධාරිත්‍රකවල මූලික සංකල්පය , ඒවා ක්‍රියා කරන ආකාරය, ධාරිත්‍රක වර්ග සහ විවිධ යෙදුම්වල ඒවායේ ක්‍රියාකාරිත්වය සාකච්ඡා කරනු ඇත.
ධාරිත්‍රක පිළිබඳ මූලික සංකල්පය
සරලව කිවහොත්, ධාරිත්‍රකයක් යනු විද්‍යුත් ආරෝපණයක ස්වරූපයෙන් විද්‍යුත් ශක්තිය ගබඩා කර මුදා හැරිය හැකි සංරචකයකි . ධාරිත්‍රකයක් ඩයෙලියෙක්ටික් ලෙස හැඳින්වෙන පරිවාරක ද්‍රව්‍යයකින් වෙන් කරන ලද සන්නායක තහඩු දෙකකින් සමන්විත වේ. තහඩු වලට වෝල්ටීයතාවයක් යොදන විට, ඒවා මත විද්‍යුත් ආරෝපණයක් ගොඩනැගීමට පටන් ගනී, එක් තහඩුවක් ධන ලෙස ආරෝපණය වන අතර අනෙක සෘණ ලෙස ආරෝපණය වේ.
ධාරිත්‍රකයක ආරෝපණය (Q), වෝල්ටීයතාවය (V) සහ ධාරිතාව (C) අතර සම්බන්ධතාවය මූලික ධාරිත්‍රක සමීකරණය මගින් ලබා දී ඇත:
\[ Q = C \ගුණ V \]
මෙතන,
– Q යනු කූලෝම්බ් වල ආරෝපණයයි,
– C යනු ෆැරඩ් වල ධාරිතාවය,
- V යනු වෝල්ට් වලින් වෝල්ටීයතාවය වේ.
ධාරිත්‍රක ක්‍රියා කරන ආකාරය
ධාරිත්‍රක ක්‍රියා කරන ආකාරය තේරුම් ගැනීමට, ජල ටැංකියක් වැනි ධාරිත්‍රකයක් ගැන සිතන්න. ඔබ ටැංකිය පුරවන විට (ධාරිත්‍රකය ආරෝපණය කරන විට), පීඩනය (වෝල්ටීයතාව) වැඩි වේ. පීඩනය යම් ස්ථානයකට ළඟා වූ විට, ටැංකිය පිරී ඇති අතර තවත් ජලය (ආරෝපණය) රඳවා ගත නොහැක. ඔබ ටැප් එකක් විවෘත කළහොත් (ධාරිත්‍රකය වෙනත් පරිපථයකට සම්බන්ධ කරන්න), ජලය පිටතට ගලා යයි (විසර්ජනය), පීඩනය (වෝල්ටීයතාව) ශුන්‍යයට නැවත පැමිණෙන තෙක් තාවකාලික ප්‍රවාහයක් සපයයි.
1. ධාරිත්‍රක ආරෝපණය:
ධාරිත්‍රකයකට වෝල්ටීයතාවයක් යොදන විට, ඉලෙක්ට්‍රෝන ධාරිත්‍රකයේ තහඩුවක් දෙසට ගමන් කිරීමට පටන් ගෙන සෘණ ආරෝපණයක් නිර්මාණය කරයි. මෙය අනෙක් තහඩුවේ ඉලෙක්ට්‍රෝන හිඟයක් ඇති කර ධන ආරෝපණයක් නිර්මාණය කරයි. ධාරිත්‍රකය හරහා වෝල්ටීයතාවය ප්‍රභව වෝල්ටීයතාවයට සමාන වන තෙක් මෙම ආරෝපණය දිගටම පවතී.
2. ධාරිත්‍රක විසර්ජනය:
බල ප්‍රභවය ඉවත් කර ධාරිත්‍රකය බරකට සම්බන්ධ කළ විට, ධාරිත්‍රක තහඩු මත ගබඩා කර ඇති ආරෝපණය බර හරහා ගලා යාමට පටන් ගෙන ගබඩා කර ඇති විද්‍යුත් ශක්තිය මුදා හරිනු ලැබේ.
ධාරිත්‍රක වර්ග
ධාරිත්‍රක විවිධ වර්ග වලින් ලබා ගත හැකි අතර, ඒ සෑම එකක්ම විවිධ ගුණාංග සහ යෙදුම් ඇත:
1. විද්‍යුත් විච්ඡේදක ධාරිත්‍රක:
මෙම ධාරිත්‍රකවලට ඉහළ ධාරිතාවක් ඇති අතර බල සැපයුම් වැනි විශාල ප්‍රමාණයේ ශක්ති පෙරීම හෝ ගබඩා කිරීම අවශ්‍ය වන යෙදුම්වල බහුලව භාවිතා වේ. ඒවා ධ්‍රැවීකරණය වී ඇති බැවින් ඒවා නිවැරදි දිශානතියේ ස්ථාපනය කළ යුතුය.
2. සෙරමික් ධාරිත්‍රක:
සෙරමික් ධාරිත්‍රකවල ධාරිතාව කුඩා වන අතර අධි-සංඛ්‍යාත පෙරහන් හෝ සංඥා සුසර කිරීම අවශ්‍ය වන යෙදුම්වල භාවිතා වේ. ඒවා ධ්‍රැවීය නොවන බැවින්, ඒවා ඕනෑම ආකාරයකින් සවි කළ හැකිය.
3. චිත්‍රපට ධාරිත්‍රක:
මෙම ධාරිත්‍රක ප්ලාස්ටික් පටල ද්‍රව්‍ය පාර විද්‍යුත් ද්‍රව්‍යයක් ලෙස භාවිතා කරන අතර බොහෝ විට ස්ථාවර ධාරිතාවක් සහ වෝල්ටීයතාවයට ඉහළ ප්‍රතිරෝධයක් අවශ්‍ය යෙදුම්වල භාවිතා වේ.
4. ටැන්ටලම් ධාරිත්‍රක:
විද්‍යුත් විච්ඡේදක ධාරිත්‍රක වලට සමාන නමුත් ටැන්ටලම් ද්‍රව්‍ය ලෙස භාවිතා කරයි. ඒවා වඩා මිල අධික නමුත් වඩා හොඳ ස්ථාවරත්වයක් ඇති අතර ප්‍රමාණයෙන් කුඩා වේ.
5. සුපිරි ධාරිත්‍රක:
අල්ට්‍රාධාරිත්‍රක ලෙසද හැඳින්වෙන මෙම සංරචක ඉතා ඉහළ ධාරිතාවක් ඇති අතර විශාල ප්‍රමාණයේ ශක්තියක් ගබඩා කළ හැකිය. ඒවා වේගවත් බල උපස්ථයක් අවශ්‍ය යෙදුම්වල භාවිතා වේ, උදාහරණයක් ලෙස සූර්ය බලශක්ති පද්ධතිවල හෝ විදුලි වාහනවල.
ඉලෙක්ට්‍රොනික යෙදුම්වල ධාරිත්‍රකවල ක්‍රියාකාරිත්වය
ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණවල ධාරිත්‍රක විවිධ වැදගත් කාර්යයන් ඉටු කරයි:
1. පෙරීම:
ධාරිත්‍රකවල ප්‍රධාන යෙදීම්වලින් එකක් වන්නේ සංඥා පෙරීමයි. බල සැපයුම් වලදී, අනවශ්‍ය AC සංරචක පෙරීම මගින් DC වෝල්ටීයතා සුමට කිරීමට ධාරිත්‍රක භාවිතා වේ. මෙය පෙරීමේ ශ්‍රිතය ලෙස හැඳින්වේ.
2. ක්ලච් සහ DC අවහිර කිරීම:
DC සංඥා අවහිර කරන අතරතුර AC සංඥා හරහා ගමන් කිරීමට ධාරිත්‍රක භාවිතා කරයි. AC සංඥා රැගෙන යන තොරතුරු වලට බාධා නොකර විවිධ අවධීන් හුදකලා කිරීමට ශ්‍රව්‍ය ඇම්ප්ලිෆයර් සහ සන්නිවේදන පරිපථවල ඒවා ප්‍රයෝජනවත් වේ.
3. බලශක්ති ගබඩා කිරීම:
ධාරිත්‍රකවලට ඉක්මනින් ශක්තිය ගබඩා කර මුදා හැරිය හැකි අතර, තාවකාලික බල උපස්ථයක් හෝ වේගවත් ශක්ති හුවමාරුවක් අවශ්‍ය යෙදුම් සඳහා ඒවා වඩාත් සුදුසු වේ. පොදු උදාහරණයක් වන්නේ කැමරා ෆ්ලෑෂ් එකක් වන අතර එහිදී කෙටි කාලයක් තුළ විශාල ශක්ති ප්‍රමාණයක් මුදා හරිනු ලැබේ.
4. සුසර කිරීම සහ අනුනාදය:
රේඩියෝ සංඛ්‍යාත (RF) යෙදීම් වලදී, නිශ්චිත සංඛ්‍යාතවලට සුසර කළ හැකි LC පරිපථ නිර්මාණය කිරීම සඳහා ධාරිත්‍රක ප්‍රේරක සමඟ ඒකාබද්ධව භාවිතා කරයි. නිශ්චිත සංඛ්‍යාත තෝරා ගැනීම හෝ ජනනය කිරීම සඳහා රේඩියෝ ග්‍රාහක සහ සම්ප්‍රේෂකවල මෙය අත්‍යවශ්‍ය වේ.
5. වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරකය:
ඩිජිටල් ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණවල, ධාරිත්‍රක බොහෝ විට බල සැපයුම් ස්ථාවර කිරීමට, වෝල්ටීයතා පෙරීමට සහ සංවේදී සංරචක වලට හානි කළ හැකි ඉහළ යාම වැළැක්වීමට භාවිතා කරයි.
6. වේලාව සහ ප්‍රමාදය:
ධාරිත්‍රක සහ ප්‍රතිරෝධක එක්ව කාල ප්‍රමාදයන් ඇති කිරීමට භාවිතා කරන RC පරිපථයක් සෑදිය හැක. මෙය බොහෝ විට ආලෝකකරණ ටයිමර් වැනි ටයිමර් සහ ප්‍රමාද පරිපථවල භාවිතා වේ.
7. වෝල්ටීයතා ස්පයික් තුරන් කිරීම:
බරෙහි හදිසි වෙනස්වීම් හෝ බාහිර බාධාවන් හේතුවෙන් සිදුවිය හැකි වෝල්ටීයතා උල්පත් අවශෝෂණය කිරීමෙන් ධාරිත්‍රකවලට ඉලෙක්ට්‍රොනික පරිපථ ආරක්ෂා කළ හැකිය.
නිගමනය
ධාරිත්‍රක සරල හා කුඩා ලෙස පෙනුනද, ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණවල තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. ඒවා සංඥා පෙරීම, බලශක්ති ගබඩා කිරීම, සම්බන්ධ කිරීම සහ අවහිර කිරීම, වෝල්ටීයතා ස්ථායිකරණය සහ සුසර කිරීම සහ අනුනාදය සඳහා උපකාරී වේ. විවිධ වර්ගයේ ධාරිත්‍රකවලට අද්විතීය ගුණාංග ඇති අතර එමඟින් ඒවා නිශ්චිත යෙදුම් සඳහා සුදුසු වේ.
ධාරිත්‍රක සහ ඒවායේ ක්‍රියාකාරිත්වය පිළිබඳව වැඩි විස්තර දැන ගැනීමෙන්, අප වටා ඇති ඉලෙක්ට්‍රොනික පරිපථ ක්‍රියා කරන ආකාරය සහ මෙම සංරචක ඉලෙක්ට්‍රොනික පද්ධති කාර්යක්ෂමව සහ විශ්වාසදායක ලෙස ක්‍රියාත්මක වන බව සහතික කිරීමට උපකාරී වන ආකාරය අපට වඩා හොඳින් අවබෝධ කර ගත හැකිය. ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණවල මූලික අංගයක් ලෙස , ධාරිත්‍රක පර්යේෂණ හා නවෝත්පාදන විෂයයක් ලෙස දිගටම පවතින අතර, අනාගතයේදී නව, වඩාත් සංකීර්ණ යෙදුම් සඳහා මග පාදයි.
