కెపాసిటర్ సర్క్యూట్లలో విద్యుత్ శక్తి – సమస్యలు మరియు పరిష్కారాలు
1. క్రింది పటంలో చూపిన సర్క్యూట్‌లో విద్యుత్ శక్తిని కనుగొనండి (1 µF = 10 -6 F)
తెలిసినది :
కెపాసిటర్ 1 (సి1) = 3 µF 
కెపాసిటర్ 2 (C 2 ) = 1 µF
కెపాసిటర్ 3 (C 3 ) = 2 µF
కెపాసిటర్ 4 (C 4 ) = 6 µF
కెపాసిటర్ 5 (C 5 ) = 4 µF
విద్యుత్ వోల్టేజ్ (V) = 5 వోల్టులు
కావలసినది : సర్క్యూట్లలో విద్యుత్ శక్తి
పరిష్కారం:
సమానమైన కెపాసిటర్:
కెపాసిటర్ 2 మరియు కెపాసిటర్ 3 సమాంతరంగా అనుసంధానించబడ్డాయి . తుల్య కెపాసిటర్:
C A = C 2 + C 3 = 1 + 2 = 3 µF
కెపాసిటర్ 1, కెపాసిటర్ A మరియు కెపాసిటర్ 4 శ్రేణిలో అనుసంధానించబడ్డాయి . తుల్య కెపాసిటర్:
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
C B = 6/5 µF
కెపాసిటర్ B మరియు కెపాసిటర్ 5 సమాంతరంగా అనుసంధానించబడ్డాయి. తుల్య కెపాసిటర్:
C = C B + C 5 = 6/5 + 4 = 6/5 + 16/4 = 24/20 + 80/20 = 104/20 = 5.2 µF
C = 5.2 x 10 -6 ఫారడ్
సర్క్యూట్‌లో విద్యుత్ శక్తి:
E = ½ CV 2 = ½ (5.2 x 10 -6 )(5 2 ) = (2.6 x 10 -6 )(25)
E = 65 x 10 -6 జౌల్
2. క్రింది పటంలో చూపిన కెపాసిటర్ సర్క్యూట్లలో విద్యుత్ శక్తిని కనుగొనండి (1 µF = 10 -6 F)
తెలిసినది :
కెపాసిటర్ 1 (C1) = 4 µF 
కెపాసిటర్ 2 (C 2 ) = 6 µF
కెపాసిటర్ 3 (C 3 ) = 12 µF
కెపాసిటర్ 4 (C 4 ) = 2 µF
కెపాసిటర్ 5 (C 5 ) = 2 µF
విద్యుత్ వోల్టేజ్ (V) = 40 వోల్టులు
కావలసినది : సర్క్యూట్లలో విద్యుత్ శక్తి
పరిష్కారం:
సమానమైన కెపాసిటర్:
కెపాసిటర్ 1, కెపాసిటర్ 2 మరియు కెపాసిటర్ 3 శ్రేణిలో అనుసంధానించబడ్డాయి. తుల్య కెపాసిటర్:
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
కెపాసిటర్ 4 మరియు కెపాసిటర్ 5 శ్రేణిలో అనుసంధానించబడ్డాయి. తుల్య కెపాసిటర్:
1/C B = 1/C 4 + 1/C 5 = 1/2 + 1/2 = 2/2
C B = 2/2 = 1 µF
కెపాసిటర్ A మరియు కెపాసిటర్ B సమాంతరంగా ఉన్నాయి. తుల్య కెపాసిటర్:
C = C A + C B = 2 + 1 = 3 µF
C = 3 x 10 -6 ఫారడ్
సర్క్యూట్లలో విద్యుత్ శక్తి:
E = ½ CV 2 = ½ (3 x 10 -6 )(40 2 ) = (1.5 x 10 -6 )(1600)
E = 2400 x 10 -6 = 2.4 x 10 -3 జౌల్స్
3. క్రింది పటంలో చూపిన విద్యుత్ వలయంలో నిల్వ ఉన్న శక్తిని కనుగొనండి.
తెలిసినది :
కెపాసిటర్ 1 (C1) = 4 ఎఫ్ 
కెపాసిటర్ 2 (C 2 ) = 4 F
కెపాసిటర్ 3 (C 3 ) = 4 F
కెపాసిటర్ 4 (C 4 ) = 4 F
కెపాసిటర్ 5 (C 5 ) = 2 F
విద్యుత్ వోల్టేజ్ (V) = 12 వోల్టులు
కావలసినది : సర్క్యూట్లలో విద్యుత్ శక్తి
పరిష్కారం:
సమానమైన కెపాసిటర్:
కెపాసిటర్ 1, కెపాసిటర్ 2 మరియు కెపాసిటర్ 3 సమాంతరంగా అనుసంధానించబడ్డాయి. తుల్య కెపాసిటర్:
C A = C 1 + C 2 + C 3 = 4 + 4 + 4 = 12 F
కెపాసిటర్ 4 మరియు కెపాసిటర్ 5 సమాంతరంగా అనుసంధానించబడ్డాయి. తుల్య కెపాసిటర్:
C B = C 4 + C 5 = 4 + 2 = 6 F
కెపాసిటర్ A మరియు కెపాసిటర్ B శ్రేణిలో అనుసంధానించబడ్డాయి. తుల్య కెపాసిటర్:
1/C = 1/C A + 1/C B = 1/12 + 1/6 = 1/12 + 2/12 = 3/12
C = 12/3 = 4 ఫారడ్
సర్క్యూట్లలో విద్యుత్ శక్తి:
E = ½ CV 2 = ½ (4)(12 2 ) = (2)(144)
E = 288 జౌల్
1. ప్రశ్న: కెపాసిటర్‌లో శక్తి ఎలా నిల్వ చేయబడుతుంది?
జవాబు: కెపాసిటర్‌లో శక్తి దాని ప్లేట్ల మధ్య ఉండే విద్యుత్ క్షేత్రంలో నిల్వ చేయబడుతుంది. కెపాసిటర్‌కు వోల్టేజ్ వర్తింపజేసినప్పుడు, ఒక ప్లేట్‌పై ధనావేశాలు మరియు దానికి ఎదురుగా ఉన్న ప్లేట్‌పై రుణావేశాలు పేరుకుపోయి, ఒక విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తాయి.
2. ప్రశ్న: కెపాసిటర్‌లో నిల్వ చేయబడిన శక్తికి సూత్రం ఏమిటి?
సమాధానం: కెపాసిటర్‌లో నిల్వ చేయబడిన శక్తి (U) ను �=12��2 సూత్రం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది , ఇక్కడ C అనేది కెపాసిటెన్స్ మరియు V అనేది కెపాసిటర్ అంతటా ఉన్న వోల్టేజ్.
3. ప్రశ్న: వోల్టేజ్ రెట్టింపు అయినప్పుడు కెపాసిటర్‌లో నిల్వ ఉన్న శక్తికి ఏమవుతుంది?
సమాధానం: శక్తి వోల్టేజ్ వర్గానికి (V^2) అనుపాతంలో ఉంటుంది కాబట్టి, వోల్టేజ్ రెట్టింపు అయినప్పుడు, శక్తి నాలుగు రెట్లు పెరుగుతుంది.
4. ప్రశ్న: వోల్టేజ్ మూలం నుండి డిస్‌కనెక్ట్ చేయబడినప్పటికీ, చార్జ్ చేయబడిన కెపాసిటర్ ఎందుకు ప్రమాదకరంగా ఉంటుంది?
జవాబు: వోల్టేజ్ మూలం నుండి డిస్‌కనెక్ట్ చేయబడినప్పటికీ, ఛార్జ్ చేయబడిన కెపాసిటర్ తనలో నిల్వ ఉన్న శక్తిని నిలుపుకోగలదు. ఒకవేళ ఏదైనా వాహకం (లేదా ఒక వ్యక్తి) టెర్మినల్స్‌ను తాకినట్లయితే, నిల్వ ఉన్న శక్తి వేగంగా విడుదల కావచ్చు, దీనివల్ల హాని లేదా నష్టం కలిగే అవకాశం ఉంది.
5. ప్రశ్న: వోల్టేజ్‌ను స్థిరంగా ఉంచి, కెపాసిటెన్స్‌ను సగానికి తగ్గిస్తే కెపాసిటర్‌లో నిల్వ ఉండే శక్తి ఎలా మారుతుంది?
జవాబు: కెపాసిటెన్స్ సగానికి తగ్గించబడి, వోల్టేజ్ స్థిరంగా ఉంటే, నిల్వ చేయబడిన శక్తి కూడా సగానికి తగ్గుతుంది, ఎందుకంటే శక్తి కెపాసిటెన్స్‌కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
6. ప్రశ్న: కెపాసిటర్‌లో విద్యున్నిరోధక పదార్థం ఏ పాత్ర పోషిస్తుంది?
జవాబు: డైఎలెక్ట్రిక్ పదార్థం ప్లేట్ల మధ్య ప్రభావవంతమైన విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని తగ్గించడం ద్వారా కెపాసిటర్ యొక్క కెపాసిటెన్స్‌ను పెంచుతుంది మరియు ప్లేట్ల మధ్య ఛార్జ్ ప్రసరణను కూడా నిరోధిస్తుంది.
7. ప్రశ్న: ఒక శ్రేణి కెపాసిటర్ సర్క్యూట్‌లో, మొత్తం కెపాసిటెన్స్‌ను వ్యక్తిగత కెపాసిటెన్స్‌లతో పోల్చితే ఎలా ఉంటుంది?
సమాధానం: శ్రేణి అమరికలో, మొత్తం కెపాసిటెన్స్ యొక్క విలోమం (1/C_total) అనేది వ్యక్తిగత కెపాసిటెన్స్‌ల విలోమాల మొత్తానికి సమానం. దీని అర్థం శ్రేణి అమరికలో మొత్తం కెపాసిటెన్స్ ఎల్లప్పుడూ ఆ శ్రేణిలోని అతి చిన్న కెపాసిటెన్స్ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.
8. ప్రశ్న: సమాంతరంగా అనుసంధానించబడిన కెపాసిటర్ల మొత్తం కెపాసిటెన్స్‌ను ఎలా లెక్కిస్తారు?
జవాబు: సమాంతరంగా కలిపిన కెపాసిటర్ల విషయంలో, మొత్తం కెపాసిటెన్స్ అనేది వాటి విడివిడి కెపాసిటెన్స్‌ల మొత్తానికి సమానం.
9. ప్రశ్న: కెపాసిటర్ డైరెక్ట్ కరెంట్ (DC)ని నిరోధించి, ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ (AC)ని ఎందుకు ప్రవహించనిస్తుంది?
జవాబు: ఒక కెపాసిటర్ DCని నిరోధిస్తుంది, ఎందుకంటే అది ఒకసారి పూర్తిగా ఛార్జ్ అయిన తర్వాత, దాని నుండి మరింత కరెంట్ ప్రవహించదు. అయితే, AC విషయంలో, వోల్టేజ్ నిరంతరం మారుతూ ఉంటుంది, దీనివల్ల కెపాసిటర్ ఛార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్ అవుతూ, ప్రభావవంతమైన కరెంట్ ప్రవహించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది.
10. ప్రశ్న: ఒక కెపాసిటర్‌ను బ్యాటరీకి అనుసంధానించి, అది పూర్తిగా ఛార్జ్ కాకముందే డిస్‌కనెక్ట్ చేస్తే, దాని వోల్టేజ్‌కు ఏమవుతుంది?
జవాబు: కెపాసిటర్ డిస్‌కనెక్ట్ చేసిన సమయంలో ఉన్న వోల్టేజ్‌నే నిలుపుకుంటుంది మరియు పవర్ సోర్స్‌కు తిరిగి కనెక్ట్ చేస్తే తప్ప అది మరింత ఛార్జ్ అవ్వదు.
