ධාරිතාව අවබෝධ කර ගැනීම
කුඩා වීදුරුවකට පානීය ජලය කුඩා ප්රමාණයක් රඳවා ගත හැකි අතර, විශාල වීදුරුවකට වැඩි ප්රමාණයක් රඳවා ගත හැකිය. වීදුරුව විශාල වන තරමට එයට වැඩි ජල ප්රමාණයක් රඳවා ගත හැකිය. එබැවින් සෑම වීදුරුවකටම ධාරිතාවක් හෝ ජලය රඳවා ගැනීමේ ධාරිතාවයේ මිනුමක් ඇත. වීදුරු මෙන්, ධාරිත්රකවලට විද්යුත් ආරෝපණය සහ විද්යුත් විභව ශක්තිය ගබඩා කිරීමේ හැකියාව ද ඇත. ධාරිත්රකයක ධාරිතාවය, නැතහොත් ධාරිත්රකයකට විද්යුත් ආරෝපණය සහ විද්යුත් විභව ශක්තිය ගබඩා කිරීමේ හැකියාවේ මිනුම ලෙස හැඳින්වේ. ධාරිතාව.
ධාරිතාවයට බලපාන සාධක
වීදුරුවක ජලය රඳවා ගැනීමේ ධාරිතාවයේ ප්රමාණය තීරණය වන්නේ එහි පරිමාව අනුව ය. ධාරිත්රක ගැන කුමක් කිව හැකිද? විද්යුත් ආරෝපණයක් ගබඩා කිරීමට ධාරිත්රකයක ධාරිතාවයේ ප්රමාණය තීරණය කරන්නේ කුමක් ද?
පහත රූපයේ දැක්වෙන්නේ යම් දුරකින් වෙන් කරන ලද සන්නායක තහඩු දෙකකින් සමන්විත සරල ධාරිත්රකයකි. බැටරියක් වැනි වෝල්ටීයතා ප්රභවයකට සම්බන්ධ කිරීමට පෙර, තහඩු දෙකම ආරෝපණය නොකෙරේ. ඉන්පසු, වයර් භාවිතයෙන් එක් තහඩුවක් බැටරියේ ධන අග්රයට සහ අනෙක සෘණ අග්රයට සම්බන්ධ කෙරේ.
බැටරියේ ධන අග්රයට සම්බන්ධ කිරීමෙන් පසු, බැටරියේ ඇති ධන ආරෝපණය තහඩුව මත ඇති සෘණ ආරෝපිත ඉලෙක්ට්රෝන ආකර්ෂණය කර ගන්නා අතර එමඟින් ඒවා බැටරියේ ධන අග්රයට ගමන් කරයි. මෙමඟින් තහඩුවේ ඉලෙක්ට්රෝන ඌනතාවයක් (සෘණ ආරෝපණයක්) සහ ප්රෝටෝන අතිරික්තයක් (ධන ආරෝපණයක්) ඇති වන අතර එමඟින් ධන ආරෝපණයක් ඇති වේ.
ඒ හා සමානව, බැටරියේ සෘණ අග්රයට තහඩුව සම්බන්ධ කිරීමෙන් පසු, තහඩුවේ ඇති ධන ආරෝපණය බැටරියේ සෘණ අග්රයේ ඇති සෘණ ආරෝපිත ඉලෙක්ට්රෝන ආකර්ෂණය කර ගන්නා අතර එමඟින් ඉලෙක්ට්රෝන තහඩුව වෙත ගමන් කරයි. මෙය තහඩුවේ අතිරික්ත ඉලෙක්ට්රෝන ඇති කිරීමට හේතු වන අතර එමඟින් එය සෘණ ආරෝපිත වේ.
තහඩු දෙක අතර විභව වෙනස බැටරියේ ධ්රැව දෙක අතර විභව වෙනසට සමාන වූ පසු තහඩු සහ බැටරිය අතර ඉලෙක්ට්රෝන හුවමාරු ක්රියාවලිය නතර වේ.
සන්නායක තහඩු දෙකෙහිම විද්යුත් ආරෝපණය වැඩි වන්නේ කෙසේද? වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, නැවත ඉලෙක්ට්රෝන හුවමාරුවක් ඇති කිරීමට කුමක් කළ යුතුද? බැටරියේ ධ්රැව දෙක අතර විද්යුත් විභව වෙනස සන්නායක තහඩු දෙක අතර විද්යුත් විභව වෙනසට වඩා වැඩි වූ විට පමණක් ඉලෙක්ට්රෝන හුවමාරුව සිදු වේ. එක් එක් සන්නායක තහඩුවෙහි විද්යුත් ආරෝපණය වැඩි වන පරිදි ඉලෙක්ට්රෝන හුවමාරුව නැවත සිදුවීම සඳහා, භාවිතා කරන බැටරිය තවත් බැටරියක් හෝ වැඩි විද්යුත් විභව වෙනසක් ඇති වෙනත් වෝල්ටීයතා ප්රභවයක් සමඟ ප්රතිස්ථාපනය වේ. වෝල්ටීයතා ප්රභවයේ විභව වෙනස ධාරිත්රකයේ විභව වෙනසට සමාන වූ විට ඉලෙක්ට්රෝන හුවමාරුව නතර වේ, එබැවින් වෝල්ටීයතා ප්රභවයේ විභව වෙනස වැඩි නම්, ධාරිත්රකයේ විභව වෙනස ද වැඩි වේ.
ඉහත සමාලෝචනය මත පදනම්ව, එක් එක් සන්නායක තහඩුව මත ගබඩා කර ඇති විද්යුත් ආරෝපණය වැඩි වන තරමට සන්නායක තහඩු දෙක අතර විද්යුත් විභව වෙනස වැඩි වන බව නිගමනය කළ හැකිය. එබැවින්, විද්යුත් ආරෝපණය (Q) විද්යුත් විභව වෙනසට (V) සමානුපාතික වේ. විද්යුත් ආරෝපණය සහ විද්යුත් විභව වෙනස අතර සම්බන්ධතාවය පහත සමානුපාතිකයෙන් ප්රකාශ වේ:
ප්රශ්නය α වී
ඉහත සමානුපාතිකත්වය සමානුපාතික නියතය C එකතු කිරීමෙන් සමීකරණයක් බවට පරිවර්තනය වේ:
Q = CV හෝ C = Q / V
විස්තරය: Q = විද්යුත් ආරෝපණය (කූලොම්බ්), V = විද්යුත් විභව වෙනස හෙවත් විද්යුත් වෝල්ටීයතාවය (වෝල්ට්), C = සමානුපාතික නියතය, එය ධාරිත්රකයේ ධාරණාව ලෙස හැඳින්වේ.
ධාරණ අගය විද්යුත් ආරෝපණය සහ වෝල්ටීයතාවය මත රඳා නොපවතින නමුත් සන්නායක තහඩුවේ හැඩය සහ ප්රමාණය මත රඳා පවතී. ධාරණාව සන්නායක තහඩුවේ හැඩය සහ ප්රමාණය මත රඳා පවතින බවට ගණිතමය සාක්ෂි සන්නායක තහඩුවේ හැඩය මත පදනම් වූ ධාරිත්රක වර්ග පිළිබඳ ලිපියේ පැහැදිලි කර ඇත, එනම් සමාන්තර තහඩු ධාරිත්රකය, සිලින්ඩරාකාර ධාරිත්රකය දාන් ගෝලාකාර ධාරිත්රකයමෙම ලිපියෙන් උපකල්පනය කර ඇත්තේ සන්නායක කොටස් දෙක අතර රික්තයක් ඇති බවයි.
ධාරිත්රකයක ධාරණාව ද සන්නායක තහඩු දෙක අතර ඇති ද්රව්යයේ ගුණාංග මත රඳා පවතී. සන්නායක තහඩු දෙක අතර ඇති ද්රව්යය හැඳින්වෙන්නේ පාර විද්යුත්. පාර විද්යුත් ද්රව්යයක් ඇති ධාරිත්රකයක ධාරිතාව පිළිබඳ ලිපියේ ගැඹුරින් සමාලෝචනය කෙරේ පාර විද්යුත් නියතය.
ධාරණ ඒකකය
විද්යුත් ආරෝපණ ඒකකය කූලෝම්බ් වන අතර විද්යුත් විභව වෙනසෙහි ඒකකය වෝල්ට් වේ, එබැවින් ඉහත ධාරණ සමීකරණය මත පදනම්ව, ධාරණ ඒකකය කූලෝම්බ් පර් වෝල්ට් (C/V) වන අතර එය ෆැරඩ් (F) ලෙසද හැඳින්වේ, එය බ්රිතාන්ය විද්යාඥ මයිකල් ෆැරඩේ (1791-1867) ගේ නමින් පැමිණේ. එබැවින් 1 ෆැරඩ් = 1 කූලෝම්බ්/වෝල්ට්.
උදාහරණයක් ලෙස, ධාරිත්රකයක අගය ෆැරඩ් 2 ක් වන අතර, එයින් අදහස් වන්නේ ධාරිත්රකය සන්නායක තහඩුවකින් එකක කූලෝම්බ +2 ක විද්යුත් ආරෝපණයක් සහ අනෙක් සන්නායක තහඩුව මත කූලෝම්බ -2 ක විද්යුත් ආරෝපණයක් ගබඩා කරන අතර, එහිදී සන්නායක තහඩු දෙකෙහි විභව වෙනසක් වෝල්ට් 1 කි. වෝල්ට් 12 ක බැටරියක් ධාරිත්රකයට සම්බන්ධ කර ඇත්නම්, සන්නායක තහඩුවකින් එකක Q = CV = (2) (වෝල්ට් 12) = +24 කූලෝම්බ විද්යුත් ආරෝපණයක් ඇති අතර අනෙක් සන්නායක තහඩුවේ ආරෝපණය කූලෝම්බ -24 කි.
ෆැරඩ් යනු ධාරණාවෙහි ඉතා විශාල ඒකකයක් බව සැලකිල්ලට ගත යුතුය, එබැවින් සාමාන්යයෙන් කුඩා ඒකකයක් භාවිතා වේ, එනම් මයික්රෝෆරඩ්, කෙටියෙන් μF (10) ලෙස හැඳින්වේ.-6 ෆැරඩ්) පිකෝ වෙත ෆැරඩ් කෙටියෙන් pF (10)-12 ෆැරඩ්). ෆැරඩ් ඉතා විශාල ඒකකයක් බව පෙන්වීමට ගණිතමය ගණනය කිරීම් සාකච්ඡා කරනු ලබන්නේ සමාන්තර තහඩු ධාරිත්රක ප්රශ්න සඳහා උදාහරණය.
