மாறும் மின்தேக்கியின் செயல்படும் கொள்கை
பெண்டாஹுலுவான்
மின்னணுவியலில், மின்தேக்கிகள் என்பவை மின்புல வடிவில் ஆற்றலைச் சேமிக்கும் இன்றியமையாத கூறுகளாகும். மாறும் மின்தேக்கி என்பது, அதன் பெயருக்கேற்ப மின்தேக்குத்திறனை மாற்றியமைக்கக்கூடிய ஒரு வகை மின்தேக்கியாகும். ஒரு மாறும் மின்தேக்கியின் செயல்பாட்டுக் கொள்கையானது, வானொலி ட்யூனர்கள் முதல் அதிகத் துல்லியம் தேவைப்படும் அளவீட்டுக் கருவிகள் வரை பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளில் மிகவும் பொருத்தமானதாக உள்ளது. இந்தக் கட்டுரை, மாறும் மின்தேக்கிகளின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை, அவற்றின் வகைகள் மற்றும் அவற்றின் பயன்பாடுகள் குறித்து விவாதிக்கும். மின்னணுவியல் உலகில்.
அடிப்படை கோட்பாடு மின்தேக்கம்
ஒரு மின்தேக்கி என்பது, அடிப்படையில், ஒரு மின்காப்புப் பொருளால் (மின்காப்புப் பொருள்) பிரிக்கப்பட்ட இரண்டு கடத்திகளைக் கொண்டது. மின்தேக்குத்திறன் என்பது ஒரு மின்தேக்கியின் மின்னூட்டத்தைச் சேமிக்கும் திறனாகும், இது ஃபாரட் (F) அலகுகளில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. மின்தேக்குத்திறன் சூத்திரம் பின்வருமாறு கொடுக்கப்பட்டுள்ளது:
\[ C = \frac{\epsilon A}{d} \]
எங்கே:
– C என்பது மின்தேக்கம்,
– ε என்பது கடத்திகளுக்கு இடையில் உள்ள மின்காப்புப் பொருளின் மின்கடத்துத்திறன் ஆகும்.
– A என்பது ஒன்றையொன்று எதிர்கொள்ளும் கடத்திகளின் பரப்பளவு ஆகும்.
– d என்பது கடத்திகளுக்கு இடையேயான தூரம்.
மாறும் மின்தேக்கிகள், கடத்திகள் மேற்பொருந்தும் பரப்பளவு அல்லது கடத்திகளுக்கு இடையேயான தூரம் போன்ற அளவுருக்களை மாற்றுவதன் மூலம் மின்தேக்குத்திறனை மாற்ற அனுமதிக்கின்றன.
மாறக்கூடிய மின்தேக்கிகளின் வகைகள்
நடைமுறையில் பல வகையான மாறும் மின்தேக்கிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை:
1. சுழலும் மாறும் மின்தேக்கி:
இந்த வகை, கடத்தித் தகடுகளைச் சுழற்றுவதன் மூலம் மின்தேக்கத்தை மாற்றுகிறது, இது கடத்திகளின் மேற்பொருந்தும் பரப்பளவை மாற்றுகிறது. இவை பெரும்பாலும் வானொலி ட்யூனர்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
2. டிரிம்மர் மின்தேக்கி:
பொதுவாக மின்சுற்று அளவுத்திருத்தத்திற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கடத்தித் தகடுகளுக்கு இடையேயான தூரத்தை மாற்றும் ஒரு திருகாணியைத் திருப்புவதன் மூலம் மின்தேக்க மாற்றங்கள் செய்யப்படுகின்றன.
3. மின்காப்பு மாறும் மின்தேக்கி:
கடத்தும் தகடுகளுக்கு இடையில் மின்காப்புப் பொருளைச் செருகுவதன் மூலமோ அல்லது அகற்றுவதன் மூலமோ மின்தேக்கத்தை மாற்றுதல்.
மாறும் மின்தேக்கியின் செயல்படும் கொள்கை
அடிப்படையில், ஒரு மாறும் மின்தேக்கியானது இயந்திரவியல் அல்லது மின்சார சரிசெய்தல்கள் மூலம் அதன் மின்தேக்குத்திறன் மதிப்பை மாற்றுவதன் மூலம் செயல்படுகிறது. ஒவ்வொரு வகை மாறும் மின்தேக்கியும் எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதை இன்னும் விரிவாகப் பார்ப்போம்:
சுழலும் மாறி மின்தேக்கி
இந்த மின்தேக்கி, மேற்பொருந்தும் பரப்பளவை மாற்றுவதற்காகச் சுழற்றக்கூடிய தகடுகளின் தொகுப்பைக் கொண்டுள்ளது. சுழலும் தகடுகள் சுழற்றப்படும்போது, நிலையான மற்றும் சுழலும் தகடுகளுக்கு இடையேயான மேற்பொருந்தும் பரப்பளவு மாறுகிறது, இது மின்தேக்க மதிப்பையும் மாற்றுகிறது.
கணித ரீதியாக:
[ C ≤ A ]
மேற்பொருந்தும் பரப்பளவு (A) மாறும்போது, மின்தேக்கமும் (C) மாறுகிறது. இதனால்தான், சுற்றின் ஒத்ததிர்வு அதிர்வெண்ணை நாம் சரிசெய்ய வேண்டிய ரேடியோ ட்யூனர்கள் போன்ற பயன்பாடுகளுக்கு இந்த சுழலும் மாறும் மின்தேக்கிகள் மிகவும் பொருத்தமானவை.
டிரிம்மர் மின்தேக்கி
ஒரு டிரிம்மர் மின்தேக்கியில், தகடுகளுக்கு இடையேயான தூரத்தை மாற்றும் ஒரு சுழலும் திருகு உள்ளது. அந்தத் திருகைச் சுழற்றுவதன் மூலம், நாம் தகடுகளை நெருக்கமாகவோ அல்லது தொலைவாகவோ நகர்த்தி, தூரத்தையும் (d) அதன் விளைவாக மின்தேக்குத்திறனையும் (C) மாற்றலாம்.
கணித ரீதியாக:
[ C ≤ 1/d ]
மின்தேக்கம், தகடுகளுக்கு இடையேயான தூரத்திற்கு நேர்மாறு விகிதத்தில் இருப்பதால், (d)-ஐ மாற்றுவதற்காக திருகாணியைச் சரிசெய்வது மின்தேக்கத்தை நேரடியாகப் பாதிக்கும்.
மின்காப்பு மாறக்கூடிய மின்தேக்கி
கடத்தும் தகடுகளுக்கு இடையில் உள்ள மின்காப்புப் பொருளை மாற்றுவது மின்தேக்கத்தை மாற்றுவதற்கான மற்றொரு முறையாகும். ஒரு குறிப்பிட்ட மின்கடத்துத்திறனை (ε) கொண்ட மின்காப்புப் பொருளை இடம் மாற்றுவதன் மூலம், நாம் மின்தேக்கத்தை (C) மாற்ற முடியும்.
கணித ரீதியாக:
[ C ≤ π π π]
வெவ்வேறு மின்காப்புப் பொருட்கள் வெவ்வேறு மின்கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளன, எனவே மின்காப்புப் பொருளை மாற்றுவதன் மூலம், நாம் மின்தேக்க மதிப்பைச் சரிசெய்ய முடியும்.
மாறக்கூடிய மின்தேக்கி பயன்பாடுகள்
மின்னணுவியல் உலகில் மாறும் மின்தேக்கிகளுக்குப் பல்வேறு பயன்பாடுகள் உள்ளன, அவற்றுள் சில:
1. ரேடியோ ட்யூனர்:
அதன் பயன்பாடு ரேடியோ ட்யூனர் அதிர்வெண்ணைச் சரிசெய்ய உதவுகிறது. LC சுற்று ஒத்ததிர்வு, இதன்மூலம் பயனர் விரும்பிய வானொலி நிலையத்தைத் தேர்ந்தெடுக்க முடிகிறது.
2. அலைவுருவாக்கிகள் மற்றும் அதிர்வெண் உருவாக்கிகள்:
அலைவுச் சுற்றுகளில், அலைவு அதிர்வெண்ணை மிகத் துல்லியமாகச் சரிசெய்வதற்காக மாறும் மின்தேக்கிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
3. அளவுத்திருத்தம் மற்றும் அளவீடு:
டிரிம்மர் மின்தேக்கிகள் போன்ற மாறும் மின்தேக்கிகள், துல்லியமான அமைப்பையும் தேவையான சரிசெய்தல்களையும் உறுதி செய்வதற்காக, அளவுத்திருத்தம் மற்றும் அளவீட்டுச் சுற்றுகளில் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
4. ஆன்டெனா சரிசெய்தல்:
தகவல் தொடர்பு அமைப்புகளில் ஆண்டெனா அதிர்வைச் சரிசெய்வதன் மூலம் சமிக்ஞையின் தரத்தை மாற்றுவதற்கு, கம்பியில்லா, மாறும் மின்தேக்கிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
Proses Pembuatan
மாறும் மின்தேக்கிகளின் உற்பத்தி செயல்முறைக்கு உயர் துல்லியமும் கடுமையான தரக் கட்டுப்பாடும் தேவைப்படுகிறது. பொதுவாக, கடத்தியானது அலுமினியம் அல்லது தாமிரம் போன்ற அதிக கடத்தும் திறன் கொண்ட பொருளால் செய்யப்படுகிறது. மின்காப்புப் பொருளானது குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டுத் தேவைகளின் அடிப்படையில் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது. பீங்கான், நெகிழிப் படலங்கள் மற்றும் மைக்கா ஆகியவை பொதுவான பொருட்களாகும்.
மாறும் மின்தேக்கியை உருவாக்கும் செயல்முறையின் பொதுவான நிலைகள் பின்வருமாறு:
1. வெட்டுதல் மற்றும் வடிவமைத்தல்:
கடத்தித் தகடுகள் விரும்பிய வடிவமைப்பிற்கு ஏற்ப வெட்டப்பட்டு வடிவமைக்கப்படுகின்றன. சுழலும் மாறுபடும் மின்தேக்கிகளில் நிலையான மற்றும் நகரக்கூடிய தகடுகளை உருவாக்குவதும் இதில் அடங்கும்.
2. மின்காப்புப் பொருளைப் பொருத்துதல்:
கடத்தித் தகடுகளுக்கு இடையில் ஒரு மின்காப்புப் பொருள் வைக்கப்படுகிறது. மாசுபடுவதைத் தடுப்பதற்காக, ஈரப்பதம் மற்றும் வெப்பநிலை போன்ற சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகள் கடுமையாகக் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன.
3. பொருத்துதல்:
மின்தேக்கியின் அனைத்து பாகங்களும் ஒரே அலகாகப் பொருத்தப்பட்டுள்ளன. சுழலும் மாறுபடும் மின்தேக்கிகளில், நகரக்கூடிய தகடு ஒரு சுழலும் தண்டில் பொருத்தப்பட்டுள்ளது.
4. சோதனை:
தயாரிக்கப்பட்ட மின்தேக்கிகள் அவற்றின் மின்தேக்க மதிப்புக்காகச் சோதிக்கப்படுகின்றன. நிலைத்தன்மை. மின்தேக்கி எதிர்பார்க்கப்படும் விவரக்குறிப்புகளின்படி செயல்படுகிறதா என்பதை உறுதிப்படுத்த இந்தச் சோதனை முக்கியமானது.
நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள்
மற்ற கூறுகளைப் போலவே, மாறும் மின்தேக்கிகளுக்கும் நன்மைகளும் தீமைகளும் உண்டு.
நன்மைகள்:
1. நெகிழ்வுத்தன்மை:
மாறும் மின்தேக்கிகள் மின்சுற்று அமைப்பில் அதிக நெகிழ்வுத்தன்மையை வழங்குகின்றன, குறிப்பாக விண்ணப்பத்தில் டியூனிங் செய்வது போல.
2. துல்லியம்:
அவை மின்தேக்கத்தின் மிக முக்கியமான துல்லியமான சரிசெய்தலை அனுமதிக்கின்றன. விண்ணப்பத்தில் இதற்கு அதிக துல்லியம் தேவைப்படுகிறது.
இழப்பு:
1. இயந்திரவியல் சிக்கல்தன்மை:
சிக்கலான இயந்திரக் கட்டமைப்பை முறையாகப் பராமரிக்காவிட்டால், மாறும் மின்தேக்கிகள் இயந்திரச் சேதத்திற்கு ஆளாகக்கூடும்.
2. விலை:
மாறும் மின்தேக்கிகளின் தயாரிப்பு முறை சிக்கலானதாக இருப்பதால், அவை பெரும்பாலும் நிலையான மின்தேக்கிகளை விட விலை உயர்ந்தவையாக இருக்கின்றன.
முடிவுரை
மாறும் மின்தேக்கிகள் பலதரப்பட்ட மின்னணுவியல் பயன்பாடுகளில் இன்றியமையாத கூறுகளாகும். மாறும் மின்தேக்கிகளின் செயல்பாட்டுக் கொள்கையானது, மேற்பொருந்தும் பகுதி, கடத்தி இடைவெளி அல்லது மின்காப்புப் பொருளை மாற்றுவதன் மூலம், தேவைக்கேற்ப மின்தேக்கத்திறனைச் சரிசெய்ய அனுமதிக்கிறது. அவை இசைவித்தல், அளவீடு மற்றும் பல்வேறு தகவல் தொடர்புப் பயன்பாடுகளில் முக்கியப் பங்கு வகிக்கின்றன. அவற்றுக்குச் சில குறைபாடுகள் இருந்தாலும், அவை வழங்கும் நன்மைகள் அவற்றின் மதிப்பை விட மிக அதிகமாக இருப்பதால், அவை ஒரு மதிப்புமிக்க தேர்வாக அமைகின்றன. பல மின்னணு அமைப்புகளில் ஒரு மாற்றீடு செய்ய முடியாத கூறு நவீன.
