සමාන්තර තහඩු ධාරිත්රකයේ අර්ථ දැක්වීම
සමාන්තර තහඩු ධාරිත්රකය යනු සමාන්තර සන්නායක තහඩු දෙකකින් සමන්විත ධාරිත්රකයකි, එක් එක් තහඩුව සමාන හරස්කඩ ප්රදේශයක් (A) සහ වම් රූපයේ දැක්වෙන පරිදි නිශ්චිත දුරකින් (d) වෙන් කරන ලද තහඩු දෙකක් ඇත. සන්නායක තහඩු වලින් එකක් ධන ලෙස ආරෝපණය කර ඇත (+Q) අනෙක් සන්නායක තහඩුව සෘණ ලෙස ආරෝපණය කර ඇත (-Q), එහිදී ප්රමාණය විදුලි ආරෝපණය සෑම තහඩුවකම ධාරිත්රකය සමාන වේ. ආරෝපණය වායු අණුවට ගමන් නොකිරීමට, ධාරිත්රකය පරිසරයෙන් හුදකලා වන අතර, තහඩු දෙක අතර රික්තයක් පවතී.
සන්නායක තහඩු දෙකෙහිම විද්යුත් ආරෝපණ වර්ගවල වෙනස නිසා තහඩු දෙක අතර විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් සහ විද්යුත් විභව වෙනසක් ඇති වේ. ධන ආරෝපිත තහඩුවට වැඩි විද්යුත් විභවයක් ඇති අතර සෘණ ආරෝපිත තහඩුවට අඩු විද්යුත් විභවයක් ඇත. විද්යුත් විභවය පිළිබඳ මාතෘකාවේ පැහැදිලි කළ පරිදි, ධාරිත්රකයේ තහඩු දෙක අතර විද්යුත් විභව වෙනසක් තිබේ නම්, ධාරිත්රකයේ විද්යුත් විභව ශක්තියක් ඇත. ධාරිත්රකවල ගබඩා කර ඇති විද්යුත් විභව ශක්තියට බොහෝ භාවිතයන් ඇත.
සමාන්තර තහඩු ධාරිත්රකයේ ධාරණාවට බලපාන සාධක
මුලින්ම ධාරිත්රකය විද්යුත් වශයෙන් ආරෝපණය වී හෝ විද්යුත් වශයෙන් උදාසීන නොවේ. ආරෝපණය කිරීමට, ධාරිත්රකය ආරෝපණය කිරීම සිදු කරනු ලබන්නේ කේබලයක් භාවිතයෙන් බැටරියක් වැනි වෝල්ටීයතා ප්රභවයක් සමඟ ධාරිත්රකය සම්බන්ධ කිරීමෙනි. සන්නායක තහඩු වලින් එකක් බැටරියේ ධන ධ්රැවයට සම්බන්ධ කර ඇති අතර අනෙක් සන්නායක තහඩුව බැටරියේ සෘණ ධ්රැවයට සම්බන්ධ කර ඇත.
සමාන ආරෝපණ එකිනෙක විකර්ෂණය කරන බවත්, ආරෝපණ මෙන් නොව එකිනෙක ආකර්ෂණය වන බවත් මතක තබා ගන්න. ඉලෙක්ට්රෝන පරමාණුවේ මතුපිට ඇති බැවින් සෘණ ආරෝපිත වන අතර චලනය වීමට පහසු වන අතර ප්රෝටෝන ධන ආරෝපිත වන අතර ඒවා පරමාණුක න්යෂ්ටියේ ඇති බැවින් චලනය විය නොහැක. සන්නායක තහඩුවේ ඉලෙක්ට්රෝන වලට වඩා ප්රෝටෝන වැඩි නම්, තහඩුව ධන ආරෝපිත වේ, ඊට ප්රතිවිරුද්ධව, ඉලෙක්ට්රෝන ගණන ප්රෝටෝන වලට වඩා වැඩි නම්, තහඩුව සෘණ ආරෝපිත වේ.
ධාරිත්රකය බැටරියට සම්බන්ධ කළ පසු, බැටරියේ ධන ධ්රැවය ධන ලෙස ආරෝපණය වේ. එමඟින් එය සන්නායක තහඩුවෙන් ඉලෙක්ට්රෝන ඇද ගන්නා අතර, බැටරියේ සෘණ ධ්රැවය සෘණ ලෙස ආරෝපණය වන අතර එමඟින් එය සන්නායක තහඩුවට ඉලෙක්ට්රෝන ප්රතික්ෂේප කරයි. බැටරිය සහ සන්නායක තහඩුව අතර විද්යුත් විස්ථාපනය සන්නායක තහඩුවට ධන ලෙස ආරෝපණය වීමට ඉලෙක්ට්රෝන අහිමි වීමට හේතු වන අතර සන්නායක තහඩුවට සෘණ ලෙස ආරෝපණය වීමට ඉලෙක්ට්රෝන ලැබේ. සන්නායක තහඩු දෙක අතර විද්යුත් විභව වෙනස බැටරි ධ්රැව දෙක අතර විද්යුත් විභව වෙනසට සමාන වූ පසු ඉලෙක්ට්රෝන චලනය නතර වේ.
t ගබඩා කිරීම සඳහා ධාරිත්රක ශ්රිතයවිද්යුත් ආරෝපණය සහ විද්යුත් විභව ශක්තිය. ධාරිත්රකයට විද්යුත් ආරෝපණය සහ විද්යුත් විභව ශක්තිය ගබඩා කිරීමේ හැකියාවේ ප්රමාණය ධාරණාව ලෙස හැඳින්වේ. විදුලිය වැඩි වන තරමට ගබඩා වන විද්යුත් විභව ශක්තිය ද වැඩි වන අතර ධාරිත්රකයේ ධාරිතාව වැඩි වේ. සමාන්තර තහඩු ධාරිත්රකයක ධාරිතාවයට බලපාන සාධක මොනවාද?
සන්නායක තහඩුවේ මතුපිට ප්රමාණය
සමාන්තර තහඩු ධාරිත්රකය සන්නායක තහඩුව මත විද්යුත් ආරෝපණය ගබඩා කරයි. තහඩුවේ මතුපිට ප්රදේශය කුඩා නම්, සුළු විද්යුත් ආරෝපණයක් ගබඩා වේ, එසේ නොමැති නම් තහඩුවේ මතුපිට ප්රදේශය විශාල නම්, විද්යුත් ආරෝපණයෙන් වැඩි ප්රමාණයක් ගබඩා වේ. සන්නායක තහඩුව මත ගබඩා කර ඇති විද්යුත් ආරෝපණ වැඩි වන තරමට, ධාරිත්රකය සතුව ඇති විද්යුත් විභව ශක්තිය වැඩි වේ. එබැවින්, ධාරිත්රකයේ විද්යුත් විභව ශක්තිය වැඩි වන තරමට, ධාරිත්රකයේ ධාරිතාව වැඩි වේ. මෙම සමාලෝචනය මත පදනම්ව, ධාරිත්රකයේ (C) ධාරිතාව සන්නායක තහඩුවේ (A) මතුපිට ප්රදේශයට සමානුපාතික බව නිගමනය කළ හැකිය.
සන්නායක තහඩු දෙක අතර දුර
සන්නායක තහඩු දෙක අතර විභව වෙනස බැටරි ධ්රැව දෙක අතර විභව වෙනසට සමාන වූ පසු ඉලෙක්ට්රෝන මාරුවීම නතර වේ. සන්නායක තහඩු දෙකෙහිම විද්යුත් ආරෝපණය වැඩි කරන්නේ කෙසේද? එක් ක්රමයක් නම් සන්නායක දෙක අතර දුර අඩු කිරීමයි (d අවම කිරීම). සන්නායක දෙක සමීපයට ගෙන එන විට, විද්යුත් ආරෝපණයෙන් නිපදවන විද්යුත් ක්ෂේත්රය ස්ථාවර වන පරිදි විද්යුත් ආරෝපණ ප්රමාණය පවතී. V = E d සමීකරණය මත පදනම්ව, විද්යුත් ක්ෂේත්රය (E) නියත වන විට, සන්නායක තහඩු දෙක අතර දුර (d) අඩු වුවහොත් විද්යුත් විභව වෙනස (V) අඩු වේ.
සන්නායක තහඩු දෙක අතර විභව වෙනස අඩු වන බැවින් එය බැටරි ධ්රැව දෙක අතර විභව වෙනසට වඩා කුඩා වේ. මෙය එක් එක් සන්නායක තහඩුවේ විද්යුත් ආරෝපණය වැඩි වන තෙක් නැවත ඉලෙක්ට්රෝන විස්ථාපනය වීමට හේතු වේ. තහඩු දෙක අතර විභව වෙනස බැටරි ධ්රැව දෙක අතර විභව වෙනසට සමාන වූ පසු ඉලෙක්ට්රෝන මාරු කිරීම නතර වේ.
සන්නායක තහඩු දෙක අතර දුර අඩු කළ විට, එක් එක් තහඩුවේ විද්යුත් ආරෝපණය වැඩි වන අතර එමඟින් ධාරිත්රකයේ විද්යුත් විභව ශක්තිය ද වැඩි වේ. ධාරිත්රකයේ විද්යුත් විභව ශක්තිය වැඩි වුවහොත්, ධාරිත්රකයේ ධාරිතාව ද වැඩි වේ. දුර අඩු කළහොත්, ආරෝපණය වැඩි වන අතර එමඟින් ධාරණාව වැඩි වේ, දුර වැඩි කළ විට, ආරෝපණය අඩු වන අතර එමඟින් ධාරණාව අඩු වේ. ධාරිත්රකයේ (C) ධාරිතාව සන්නායක තහඩු දෙක (d) අතර දුරට ප්රතිලෝමව සමානුපාතික බව නිගමනය කළ හැකිය.
සමාන්තර තහඩු ධාරිත්රකයේ ධාරණාවේ සමීකරණය
මීට පෙර, සමාන්තර තහඩු ධාරිත්රකවල ධාරණාවට බලපාන දේවල් පැහැදිලි කර ඇත. සමීකරණය භාවිතා කරන ගණනය කිරීම් හරහා ධාරණ අගය පැහැදිලිව දැනගත හැකිය. ගවුස්ගේ නියමය භාවිතා කරමින් විද්යුත් ක්ෂේත්රය තීරණය කිරීම පිළිබඳ මාතෘකාවකදී, විද්යුත් ආරෝපිත සන්නායක තහඩුව අසල විද්යුත් ක්ෂේත්රය ගණනය කිරීමේ සූත්රය E = σ / ε වේ.o, මෙහි σ = Q / A එවිට විද්යුත් ක්ෂේත්ර සමීකරණය E = Q/A ලෙස වෙනස් වේ: εo = Q/A x 1/εo = Q / A εoවිද්යුත් විභවයේ සමීකරණය V = E d වන අතර, E = Q / A ε වේ.o එවිට සමීකරණය V = Q d / A ε ලෙස වෙනස් වේ.o. ධාරණාවෙහි සමීකරණය C = Q/V වන අතර, V = Q d / A ε වේ.o එවිට ධාරණ සමීකරණය C = Q: Q d / A ε ලෙස වෙනස් වේ.o = Q x A εo / Q ඈ = ඒ εo / ඈ.
ධාරණාව C = A ε සමීකරණය මත පදනම්වo / d ධාරණාව (C) පෘෂ්ඨීය වර්ගඵලයට (A) සමානුපාතික වන අතර සන්නායක තහඩු දෙක අතර දුරට (d) ප්රතිලෝමව සමානුපාතික වන බව නිගමනය කළ හැක.
E = විද්යුත් ක්ෂේත්රය, σ = ආරෝපණ ඝනත්වය, εo = රික්තක අවසරය = 8.85 x 10-12 F/m, Q = විද්යුත් ආරෝපණය, A = සන්නායක තහඩුවේ මතුපිට වර්ගඵලය, V = විද්යුත් විභව වෙනස.
