संधारित्रीय परिपथ

capacitive circuit

संधारित्रीय परिपथ: एक परिचय

संधारित्रीय परिपथ (कैपेसिटिव सर्किट) एक प्रकार का विद्युत सर्किट है जिसमें कम से कम एक शामिल होता है। कैपेसिटर अपनी प्लेटों पर विद्युत ऊर्जा को विद्युत आवेश के रूप में संग्रहीत करते हैं। प्रतिरोधों और वोल्टेज स्रोतों जैसे अन्य घटकों के साथ संयुक्त होने पर, सर्किट में दिलचस्प और उपयोगी व्यवहार बना सकते हैं।

समीकरण और अवधारणाएँ

कैपेसिटेंस (C): कैपेसिटेंस एक माप है कि एक कैपेसिटर किसी दिए गए वोल्टेज के लिए कितना चार्ज स्टोर कर सकता है। इसे इस प्रकार परिभाषित किया गया है:

   C = Q/V

   जहाँ:

       C संधारित्र की धारिता है।

       Q संधारित्र की प्लेटों पर संग्रहीत विद्युत आवेश है।

       V संधारित्र पर वोल्टेज है।

संधारित्र की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग

जब एक संधारित्र एक प्रतिरोधक के माध्यम से वोल्टेज स्रोत से जुड़ा होता है, तो यह या तो चार्ज या डिस्चार्ज हो सकता है। जिस दर पर यह चार्ज या डिस्चार्ज होता है वह सर्किट के समय स्थिरांक τ (tau) द्वारा निर्धारित होता है। चार्जिंग के लिए, किसी निश्चित समय t पर संधारित्र (Vc) पर वोल्टेज इस प्रकार दिया जाता है:

   Vc(t) = V₀ × (1 - e^(-t/τ))

   जहाँ:

       Vc(t) समय t पर संधारित्र पर वोल्टेज है।

       V₀ संधारित्र पर प्रारंभिक वोल्टेज है।

       τ = RC, जहां आर सर्किट में प्रतिरोध है और सी कैपेसिटेंस है।

डिस्चार्जिंग (निर्वहन) के लिए, किसी निश्चित समय t पर संधारित्र पर वोल्टेज इस प्रकार दिया जाता है:

   Vc(t) = V₀ × e^(-t/τ)

संधारित्रीय परिपथ में चरण बदलाव

धारितीय सर्किट में, करंट (I) वोल्टेज (V) को एक चरण कोण φ से ले जाता है, जिसकी गणना निम्न का उपयोग करके की जाती है:

   φ = -arctan(1 / (2πfRC))

 जहाँ:

       φ धारा और वोल्टेज के बीच का चरण कोण है।

       f एसी वोल्टेज की आवृत्ति है।

       R परिपथ में प्रतिरोध है।

       C संधारित्र की धारिता है।

 इसका तात्पर्य यह है कि संधारित्रीय परिपथ में करंट वोल्टेज को एक निश्चित कोण से ले जाता है, जो आवृत्ति और सर्किट के प्रतिरोध और कैपेसिटेंस पर निर्भर करता है।

सारांश

संधारित्रीय परिपथ में प्रतिरोधों जैसे अन्य घटकों के संयोजन में कैपेसिटर का उपयोग शामिल होता है। कैपेसिटर विद्युत चार्ज को संग्रहीत करते हैं और समय के साथ चार्ज या डिस्चार्ज कर सकते हैं। चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रिया सर्किट के समय स्थिरांक पर निर्भर करती है। एसी सर्किट में, कैपेसिटर करंट और वोल्टेज के बीच चरण बदलाव का कारण बन सकते हैं, जिससे दिलचस्प व्यवहार हो सकता है। इन अवधारणाओं को समझने से हमें उन सर्किटों को डिज़ाइन और विश्लेषण करने में मदद मिलती है जिनमें कैपेसिटर शामिल होते हैं।