کیپسیٹر سرکٹس میں برقی توانائی - مسائل اور حل
1. نیچے دی گئی تصویر میں دکھائے گئے سرکٹ میں برقی توانائی کا تعین کریں (1 µF = 10 -6 F)
جانا جاتا ہے:
سندارتر 1 (سی1) = 3 µF 
Capacitor 2 (C 2 ) = 1 µF
Capacitor 3 (C 3 ) = 2 µF
Capacitor 4 (C 4 ) = 6 µF
Capacitor 5 (C 5 ) = 4 µF
الیکٹریکل وولٹیج (V) = 5 وولٹ
مطلوبہ: سرکٹس میں برقی توانائی
حل:
مساوی کیپسیٹر:
Capacitor 2 اور capacitor 3 متوازی طور پر جڑے ہوئے ہیں ۔ مساوی کیپسیٹر:
C A = C 2 + C 3 = 1 + 2 = 3 µF
Capacitor 1، capacitor A اور capacitor 4 سیریز میں جڑے ہوئے ہیں ۔ مساوی کیپسیٹر:
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
Capacitor B اور Capacitor 5 متوازی طور پر جڑے ہوئے ہیں۔ مساوی کیپسیٹر:
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 فاراد
سرکٹ میں برقی توانائی:
E = ½ CV 2 = ½ (5.2 x 10 -6 ) (5 2 ) = (2.6 x 10 -6 ) (25)
E = 65 x 10 -6 جول
2. نیچے دی گئی تصویر میں دکھائے گئے کپیسیٹر سرکٹس میں برقی توانائی کا تعین کریں (1 µF = 10 -6 F)
جانا جاتا ہے:
Capacitor 1 (C1) = 4 µF 
Capacitor 2 (C 2 ) = 6 µF
Capacitor 3 (C 3 ) = 12 µF
Capacitor 4 (C 4 ) = 2 µF
Capacitor 5 (C 5 ) = 2 µF
الیکٹرک وولٹیج (V) = 40 وولٹ
مطلوبہ: سرکٹس میں برقی توانائی
حل:
مساوی کیپسیٹر:
Capacitor 1، Capacitor 2 اور Capacitor 3 سیریز میں جڑے ہوئے ہیں۔ مساوی کیپسیٹر:
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
Capacitor 4 اور capacitor 5 سیریز میں جڑے ہوئے ہیں۔ مساوی کیپسیٹر:
1/C B = 1/C 4 + 1/C 5 = 1/2 + 1/2 = 2/2
C B = 2/2 = 1 µF
Capacitor A اور capacitor B متوازی طور پر۔ مساوی کیپسیٹر:
C = C A + C B = 2 + 1 = 3 µF
C = 3 x 10 -6 فاراد
سرکٹس میں برقی توانائی:
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 جولز
3. نیچے دی گئی تصویر میں برقی سرکٹ میں ذخیرہ شدہ توانائی کا تعین کریں ۔
جانا جاتا ہے:
Capacitor 1 (C1) = 4 ایف 
Capacitor 2 (C 2 ) = 4 F
Capacitor 3 (C 3 ) = 4 F
Capacitor 4 (C 4 ) = 4 F
Capacitor 5 (C 5 ) = 2 F
الیکٹرک وولٹیج (V) = 12 وولٹ
مطلوبہ: سرکٹس میں برقی توانائی
حل:
مساوی کیپسیٹر:
Capacitor 1، capacitor 2 اور capacitor 3 متوازی طور پر جڑے ہوئے ہیں۔ مساوی کیپسیٹر:
C A = C 1 + C 2 + C 3 = 4 + 4 + 4 = 12 F
Capacitor 4 اور capacitor 5 متوازی طور پر جڑے ہوئے ہیں۔ مساوی کیپسیٹر:
C B = C 4 + C 5 = 4 + 2 = 6 F
Capacitor A اور Capacitor B سیریز میں جڑے ہوئے ہیں۔ مساوی کیپسیٹر:
1/C = 1/C A + 1/C B = 1/12 + 1/6 = 1/12 + 2/12 = 3/12
C = 12/3 = 4 فراد
سرکٹس میں برقی توانائی:
E = ½ CV 2 = ½ (4)(12 2 ) = (2)(144)
E = 288 جول
1. سوال: کیپسیٹر میں توانائی کیسے ذخیرہ کی جاتی ہے؟
جواب: ایک کپیسیٹر میں توانائی اس کی پلیٹوں کے درمیان برقی میدان میں محفوظ ہوتی ہے۔ جب ایک کپیسیٹر پر وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے تو، مثبت چارجز ایک پلیٹ پر اور منفی چارجز مخالف پلیٹ پر جمع ہوتے ہیں، جس سے برقی میدان بنتا ہے۔
2. سوال: کپیسیٹر میں ذخیرہ شدہ توانائی کا فارمولا کیا ہے؟
جواب: ایک کپیسیٹر میں ذخیرہ شدہ توانائی (U) �=12��2 کے ذریعہ دی جاتی ہے جہاں C capacitance ہے اور V کیپسیٹر میں وولٹیج ہے۔
3. سوال: جب وولٹیج دوگنا ہو جاتا ہے تو کیپسیٹر میں ذخیرہ شدہ توانائی کا کیا ہوتا ہے؟
جواب: چونکہ توانائی وولٹیج (V^2) کے مربع کے متناسب ہے، جب وولٹیج کو دوگنا کیا جاتا ہے تو توانائی چار کے فیکٹر سے بڑھ جاتی ہے۔
4. سوال: چارج شدہ کپیسیٹر خطرناک کیوں ہو سکتا ہے چاہے وہ اپنے وولٹیج کے منبع سے منقطع ہو جائے؟
جواب: چارج شدہ کپیسیٹر اپنی ذخیرہ شدہ توانائی کو برقرار رکھ سکتا ہے یہاں تک کہ جب اس کے وولٹیج کے منبع سے منقطع ہو جائے۔ اگر کوئی کنڈکٹر (یا کوئی شخص) ٹرمینلز کے ساتھ رابطے میں آتا ہے، تو ذخیرہ شدہ توانائی تیزی سے خارج ہو سکتی ہے، جو ممکنہ طور پر نقصان یا نقصان کا باعث بن سکتی ہے۔
5. سوال: وولٹیج کو مستقل رکھتے ہوئے اگر capacitance کو نصف کر دیا جائے تو کیپسیٹر میں ذخیرہ شدہ توانائی کیسے بدلتی ہے؟
جواب: اگر گنجائش نصف رہ جاتی ہے اور وولٹیج مستقل رہتا ہے تو ذخیرہ شدہ توانائی بھی آدھی رہ جائے گی، کیونکہ توانائی براہ راست اہلیت کے متناسب ہے۔
6. سوال: ایک کپیسیٹر میں ڈائی الیکٹرک مواد کیا کردار ادا کرتا ہے؟
جواب: ڈائی الیکٹرک مواد پلیٹوں کے درمیان موثر الیکٹرک فیلڈ کو کم کر کے کپیسیٹر کی گنجائش کو بڑھاتا ہے اور پلیٹوں کے درمیان چارج کی ترسیل کو بھی روکتا ہے۔
7. سوال: ایک سیریز کیپیسیٹر سرکٹ میں، کل کیپیسیٹینس انفرادی اہلیت سے کیسے موازنہ کرتا ہے؟
جواب: ایک سلسلہ ترتیب میں، کل اہلیت کا الٹا (1/C_total) انفرادی اہلیت کے الٹا کا مجموعہ ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ سیریز کی ترتیب میں کل کیپیسیٹینس ہمیشہ سیریز کی سب سے چھوٹی گنجائش سے کم ہوتی ہے۔
8. سوال: متوازی طور پر جڑے ہوئے کیپسیٹرز کے لیے کل اہلیت کا حساب کیسے لگایا جاتا ہے؟
جواب: متوازی کیپسیٹرز کے لیے، کل اہلیت انفرادی اہلیت کا مجموعہ ہے۔
9. سوال: ایک کپیسیٹر ڈائریکٹ کرنٹ (DC) کو کیوں روکتا ہے لیکن الٹرنیٹنگ کرنٹ (AC) کو کیوں گزرنے دیتا ہے؟
جواب: ایک کپیسیٹر DC کو روکتا ہے کیونکہ ایک بار مکمل چارج ہونے کے بعد، مزید کرنٹ نہیں بہہ سکتا۔ تاہم، AC کے ساتھ، وولٹیج مسلسل تبدیل ہو رہا ہے، جس کی وجہ سے کیپسیٹر چارج اور ڈسچارج ہو رہا ہے، جس سے ایک موثر کرنٹ بہہ سکتا ہے۔
10. سوال: کیپسیٹر کے وولٹیج کا کیا ہوتا ہے اگر یہ بیٹری سے منسلک ہو اور پھر مکمل چارج ہونے سے پہلے منقطع ہو جائے؟
جواب: کیپسیٹر منقطع ہونے کے وقت اپنے پاس موجود وولٹیج کو برقرار رکھے گا اور جب تک بجلی کے منبع سے دوبارہ منسلک نہ ہو مزید چارج نہیں کرے گا۔
