الیکٹرانک آلات کے ڈیزائن کے لیے عنصر کی بنیاد زیادہ پیچیدہ ہوتی جا رہی ہے۔ آلات کو ایک دی گئی فعالیت اور پروگرام کنٹرول کے ساتھ مربوط سرکٹس میں جوڑا جاتا ہے۔ لیکن ترقی بنیادی آلات پر مبنی ہے: capacitors، resistors، diodes اور transistors.
مواد
ایک capacitor کیا ہے
ایک آلہ جو برقی توانائی کو برقی چارجز کی شکل میں ذخیرہ کرتا ہے اسے کپیسیٹر کہا جاتا ہے۔
طبیعیات میں بجلی یا برقی چارج کی مقدار کولمبس (C) میں ماپا جاتا ہے۔ capacitance farads (F) میں ماپا جاتا ہے.
1 فاراد کی برقی صلاحیت کے ساتھ ایک تنہا موصل ایک دھاتی گیند ہے جس کا رداس سورج کے 13 ریڈیائی کے برابر ہے۔لہذا، کیپسیٹر میں کم از کم 2 موصل شامل ہیں، جو ایک ڈائی الیکٹرک کے ذریعے الگ ہوتے ہیں۔ آلہ کے سادہ ڈیزائن میں - کاغذ.
ڈی سی سرکٹ میں کیپیسیٹر کا آپریشن اس وقت کیا جاتا ہے جب پاور آن اور آف ہو۔
AC سرکٹ میں کپیسیٹر بجلی کی سپلائی وولٹیج کی فریکوئنسی کے برابر فریکوئنسی پر ری چارج ہوتا ہے۔ مسلسل چارجز اور ڈسچارجز کے نتیجے میں عنصر کے ذریعے کرنٹ بہتا ہے۔ اعلی تعدد - آلہ تیزی سے ری چارج ہوتا ہے۔
کیپسیٹر والے سرکٹ کی مزاحمت کا انحصار کرنٹ کی فریکوئنسی پر ہوتا ہے۔ صفر DC فریکوئنسی پر، مزاحمتی قدر لامحدودیت کی طرف مائل ہوتی ہے۔ جیسے جیسے AC کی فریکوئنسی بڑھتی ہے، مزاحمت کم ہوتی جاتی ہے۔
capacitors کہاں استعمال ہوتے ہیں؟
الیکٹرانک، ریڈیو انجینئرنگ اور برقی آلات کا آپریشن capacitors کے بغیر ناممکن ہے۔
الیکٹریکل انجینئرنگ میں، انڈکشن موٹرز شروع کرتے وقت ان کا استعمال مراحل کو تبدیل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ فیز شفٹ کے بغیر، ایک متغیر سنگل فیز نیٹ ورک میں تھری فیز اسینکرونس موٹر کام نہیں کرتی ہے۔
کئی فراڈز کی صلاحیت کے حامل Capacitors - ionistors، برقی گاڑیوں میں انجن کی طاقت کے ذرائع کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔
یہ سمجھنے کے لیے کہ کیپیسیٹر کی ضرورت کیوں ہے، آپ کو یہ جاننا ہوگا کہ 10-12% پیمائشی آلات جب بیرونی ماحول کے پیرامیٹرز تبدیل ہوتے ہیں تو برقی کیپیسیٹینس کو تبدیل کرنے کے اصول پر کام کرتے ہیں۔ خصوصی آلات کی رد عمل کی گنجائش اس کے لیے استعمال ہوتی ہے:
- پلیٹوں کے درمیان فاصلے میں اضافہ یا کمی کے ذریعے کمزور تحریکوں کی رجسٹریشن؛
- ڈائی الیکٹرک کی مزاحمت میں تبدیلیوں کو طے کرکے نمی کا تعین؛
- مائع کی سطح کی پیمائش، جو بھرنے پر عنصر کی صلاحیت کو تبدیل کرتی ہے۔
یہ تصور کرنا مشکل ہے کہ کیپسیٹرز کے بغیر آٹومیشن اور ریلے کے تحفظ کو کس طرح ڈیزائن کیا گیا ہے۔ کچھ حفاظتی منطقیں ڈیوائس ری چارج کی کثرت کو مدنظر رکھتی ہیں۔
Capacitive عناصر موبائل مواصلاتی آلات، ریڈیو اور ٹیلی ویژن کے آلات کے سرکٹس میں استعمال ہوتے ہیں۔ Capacitors استعمال کیا جاتا ہے:
- اعلی اور کم تعدد کے یمپلیفائر؛
- بجلی کی فراہمی؛
- فریکوئنسی فلٹرز؛
- آواز یمپلیفائر؛
- پروسیسرز اور دیگر مائکرو سرکٹس۔
اگر آپ الیکٹرانک آلات کے برقی سرکٹس کو دیکھیں تو اس سوال کا جواب تلاش کرنا آسان ہے کہ کپیسیٹر کس چیز کے لیے ہے۔
capacitor کے آپریشن کے اصول
ڈی سی سرکٹ میں، ایک پلیٹ پر مثبت چارجز جمع کیے جاتے ہیں، اور دوسری پر منفی چارجز جمع کیے جاتے ہیں۔ باہمی کشش کی وجہ سے، ذرات ڈیوائس میں رکھے جاتے ہیں، اور ان کے درمیان ڈائی الیکٹرک آپس میں جڑنے کی اجازت نہیں دیتا۔ ڈائی الیکٹرک جتنا پتلا ہوگا، چارجز اتنے ہی مضبوط ہوں گے۔
کیپسیٹر کنٹینر کو بھرنے کے لیے درکار بجلی لیتا ہے، اور کرنٹ رک جاتا ہے۔
سرکٹ میں مستقل وولٹیج کے ساتھ، عنصر اس وقت تک چارج برقرار رکھتا ہے جب تک کہ بجلی بند نہ ہو جائے۔ پھر اسے سرکٹ میں بوجھ کے ذریعے خارج کیا جاتا ہے۔
متبادل کرنٹ ایک کپیسیٹر کے ذریعے مختلف طریقے سے بہتا ہے۔ دولن کی مدت کا پہلا ¼ آلہ کے چارج ہونے کا لمحہ ہے۔ چارجنگ کرنٹ کا طول و عرض تیزی سے کم ہوتا ہے، اور سہ ماہی کے اختتام تک یہ صفر تک گر جاتا ہے۔ EMF اس وقت طول و عرض تک پہنچ جاتا ہے۔
دوسری ¼ مدت میں، EMF گر جاتا ہے اور خلیہ خارج ہونا شروع ہو جاتا ہے۔ EMF میں کمی ابتدائی طور پر چھوٹی ہے اور خارج ہونے والا کرنٹ بھی بالترتیب۔ یہ اسی کفایتی انحصار کے مطابق بڑھتا ہے۔ مدت کے اختتام تک، EMF صفر ہے، کرنٹ طول و عرض کی قدر کے برابر ہے۔
دوغلی مدت کے تیسرے ¼ میں، EMF سمت بدلتا ہے، صفر سے گزرتا ہے اور بڑھتا ہے۔پلیٹوں پر چارج کا نشان الٹ جاتا ہے۔ کرنٹ شدت میں کم ہوتا ہے اور سمت برقرار رکھتا ہے۔ اس مقام پر، برقی کرنٹ مرحلے میں وولٹیج کو 90° تک لے جاتا ہے۔
انڈکٹرز میں، اس کے برعکس ہوتا ہے: وولٹیج کرنٹ لیڈ کرتا ہے۔ سرکٹ میں کن سرکٹس کو استعمال کرنے کا انتخاب کرتے وقت یہ خاصیت پہلے آتی ہے: RC یا RL۔
سائیکل کے اختتام پر، آخری ¼ دولن پر، EMF صفر پر گر جاتا ہے، اور کرنٹ اپنی بلند ترین قدر کو پہنچ جاتا ہے۔
"کیپیسٹی" کو ہر مدت میں 2 بار خارج اور چارج کیا جاتا ہے اور متبادل کرنٹ چلاتا ہے۔
یہ عمل کی ایک نظریاتی وضاحت ہے۔ یہ سمجھنے کے لیے کہ سرکٹ میں موجود عنصر براہ راست ڈیوائس میں کیسے کام کرتا ہے، سرکٹ کی انڈکٹیو اور کپیسیٹیو ریزسٹنس، دیگر شرکاء کے پیرامیٹرز کا حساب لگایا جاتا ہے، اور بیرونی ماحول کے اثر و رسوخ کو مدنظر رکھا جاتا ہے۔
اہم خصوصیات اور خصوصیات
کیپسیٹر پیرامیٹرز جو الیکٹرانک آلات بنانے اور مرمت کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں ان میں شامل ہیں:
- صلاحیت - C. آلہ کے پاس چارج کی مقدار کا تعین کرتا ہے۔ برائے نام صلاحیت کی قیمت کیس پر ظاہر کی گئی ہے۔ مطلوبہ اقدار بنانے کے لیے، عناصر کو سرکٹ میں متوازی یا سیریز میں شامل کیا جاتا ہے۔ آپریشنل اقدار حساب شدہ اقدار سے میل نہیں کھاتی ہیں۔
- گونجنے والی تعدد - fр. اگر کرنٹ کی فریکوئنسی گونجنے والے سے زیادہ ہے تو عنصر کی دلکش خصوصیات ظاہر ہوتی ہیں۔ اس سے کام مشکل ہو جاتا ہے۔ سرکٹ میں حسابی طاقت فراہم کرنے کے لیے، گونجنے والی قدروں سے کم تعدد پر کپیسیٹر استعمال کرنا مناسب ہے۔
- شرح شدہ وولٹیج - Un. عنصر کے ٹوٹنے سے بچنے کے لیے، آپریٹنگ وولٹیج کو برائے نام وولٹیج سے کم سیٹ کیا جاتا ہے۔ پیرامیٹر کیپسیٹر کیس پر اشارہ کیا گیا ہے۔
- قطبیت اگر کنکشن غلط ہے تو خرابی اور ناکامی واقع ہوگی۔
- برقی موصلیت مزاحمت - Rd. ڈیوائس کے رساو کرنٹ کی وضاحت کرتا ہے۔ آلات میں، حصے ایک دوسرے کے قریب واقع ہوتے ہیں۔ زیادہ رساو کرنٹ پر، سرکٹس میں پرجیوی کنکشن ممکن ہیں۔ یہ خرابی کی طرف جاتا ہے. رساو کرنٹ عنصر کی اہلیت کی خصوصیات کو کم کرتا ہے۔
- درجہ حرارت کا گتانک - TKE۔ قدر اس بات کا تعین کرتی ہے کہ ماحول کے درجہ حرارت میں اتار چڑھاو کے ساتھ ڈیوائس کی گنجائش کیسے بدلتی ہے۔ پیرامیٹر استعمال کیا جاتا ہے جب سخت موسمی حالات میں آپریشن کے لیے آلات تیار کرتے ہیں۔
- پرجیوی piezoelectric اثر. کچھ قسم کے کیپسیٹرز، جب درست شکل اختیار کر لیتے ہیں، آلات میں شور پیدا کرتے ہیں۔
کیپسیٹرز کی اقسام اور اقسام
Capacitive عناصر کو ڈیزائن میں استعمال ہونے والے ڈائی الیکٹرک کی قسم کے مطابق درجہ بندی کیا جاتا ہے۔
کاغذ اور دھاتی کاغذ کے capacitors
عناصر کا استعمال سرکٹس میں مستقل یا قدرے پلسیٹنگ وولٹیج کے ساتھ ہوتا ہے۔ ڈیزائن کی سادگی کے نتیجے میں کارکردگی کا استحکام 10-25% کم ہوتا ہے اور نقصانات میں اضافہ ہوتا ہے۔
کاغذ کیپیسیٹرز میں، ایلومینیم ورق کی پلیٹیں کاغذ کو الگ کرتی ہیں۔ اسمبلیوں کو گھما کر ایک کیس میں سلنڈر یا ایک مستطیل متوازی پائپ کی شکل میں رکھا جاتا ہے۔
آلات -60 ... + 125 ° C کے درجہ حرارت پر چلتے ہیں، کم وولٹیج والے آلات کی درجہ بندی 1600 V تک، ہائی وولٹیج والے آلات - 1600 V سے اوپر اور دسیوں مائیکروفراڈز کی گنجائش کے ساتھ۔
دھاتی کاغذ کے آلات میں، ورق کے بجائے، دھات کی ایک پتلی تہہ ڈائی الیکٹرک کاغذ پر لگائی جاتی ہے۔ یہ چھوٹے عناصر پیدا کرنے میں مدد کرتا ہے۔ معمولی خرابیوں کے ساتھ، ڈائی الیکٹرک کی خود شفا ممکن ہے. دھاتی کاغذ کے عناصر موصلیت کی مزاحمت کے لحاظ سے کاغذی عناصر سے کمتر ہیں۔
الیکٹرولیٹک کیپسیٹرز
مصنوعات کا ڈیزائن کاغذ سے ملتا جلتا ہے۔ لیکن الیکٹرولائٹک خلیوں کی تیاری میں کاغذ کو دھاتی آکسائیڈ سے رنگ دیا جاتا ہے۔
کاغذ کے بغیر الیکٹرولائٹ والی مصنوعات میں، آکسائیڈ کو دھاتی الیکٹروڈ پر جمع کیا جاتا ہے۔ دھاتی آکسائیڈ میں یک طرفہ چالکتا ہوتا ہے، جو آلہ کو قطبی بناتا ہے۔
الیکٹرولائٹک خلیوں کے کچھ ماڈلز میں، پلیٹیں نالیوں کے ساتھ بنائی جاتی ہیں جو الیکٹروڈ کی سطح کے رقبے کو بڑھاتی ہیں۔ پلیٹوں کے درمیان خالی جگہوں کو الیکٹرولائٹ کے سیلاب سے ختم کیا جاتا ہے۔ یہ مصنوعات کی capacitive خصوصیات کو بہتر بناتا ہے.
وولٹیج کی لہروں کو ہموار کرنے کے لیے فلٹرز میں الیکٹرولائٹک آلات کی ایک بڑی صلاحیت - سینکڑوں مائیکروفراڈز کا استعمال کیا جاتا ہے۔
ایلومینیم الیکٹرولیٹک
اس قسم کے آلات میں، اینوڈ استر ایلومینیم ورق سے بنی ہوتی ہے۔ سطح دھاتی آکسائڈ کے ساتھ لیپت ہے - ایک ڈائی الیکٹرک. کیتھوڈ استر ایک ٹھوس یا مائع الیکٹرولائٹ ہے، جسے منتخب کیا جاتا ہے تاکہ آپریشن کے دوران ورق پر آکسائیڈ کی تہہ بحال ہو جائے۔ خود شفا بخش ڈائی الیکٹرک عنصر کی زندگی کو طول دیتا ہے۔
اس ڈیزائن کے Capacitors کو polarity کی ضرورت ہوتی ہے۔ دوبارہ آن ہونے پر، یہ کیس ٹوٹ جائے گا۔
آلات، جن کے اندر اینٹی سیکوینشل پولر اسمبلیاں واقع ہیں، 2 سمتوں میں استعمال ہوتی ہیں۔ ایلومینیم الیکٹرولائٹک خلیوں کی گنجائش کئی ہزار مائکروفراڈز تک پہنچ جاتی ہے۔
ٹینٹلم الیکٹرولیٹک
اس طرح کے آلات کا انوڈ الیکٹروڈ ایک غیر محفوظ ساخت سے بنایا جاتا ہے جو ٹینٹلم پاؤڈر کو +2000 ° C تک گرم کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔ مواد سپنج کی طرح لگتا ہے۔ Porosity سطح کے رقبے کو بڑھاتا ہے۔
الیکٹرو کیمیکل آکسیڈیشن کا استعمال کرتے ہوئے، 100 نینو میٹر موٹی ٹینٹلم پینٹ آکسائیڈ کی ایک تہہ اینوڈ پر لگائی جاتی ہے۔ ایک ٹھوس ڈائی الیکٹرک مینگنیج ڈائی آکسائیڈ سے بنایا جاتا ہے۔تیار شدہ ڈھانچے کو ایک کمپاؤنڈ میں دبایا جاتا ہے - ایک خاص رال۔
ٹینٹلم مصنوعات 100 kHz سے اوپر کی موجودہ تعدد پر استعمال ہوتی ہیں۔ 75 V تک کے آپریٹنگ وولٹیج پر سینکڑوں مائیکروفراڈز تک اہلیت پیدا ہوتی ہے۔
پولیمر
کیپسیٹرز ٹھوس پولیمر سے بنے الیکٹرولائٹ کا استعمال کرتے ہیں، جو بہت سے فوائد فراہم کرتا ہے:
- سروس کی زندگی 50 ہزار گھنٹے تک بڑھ گئی ہے؛
- حرارتی نظام کے دوران پیرامیٹرز محفوظ کیے جاتے ہیں۔
- قابل اجازت موجودہ لہروں کی حد کو بڑھا دیا گیا ہے۔
- پلیٹوں اور لیڈز کی مزاحمت اہلیت کو ختم نہیں کرتی ہے۔
فلم
ان ماڈلز میں ڈائی الیکٹرک ٹیفلون، پالئیےسٹر، فلورو پلاسٹک یا پولی پروپیلین کی فلم ہے۔
کور - فلم پر ورق یا دھات کا ذخیرہ۔ ڈیزائن کا استعمال سطح کے بڑھتے ہوئے رقبے کے ساتھ ملٹی لیئر اسمبلیاں بنانے کے لیے کیا جاتا ہے۔
چھوٹے سائز والے فلم کیپسیٹرز میں سینکڑوں مائکروفراڈز کی گنجائش ہوتی ہے۔ پرتوں کی جگہ اور رابطوں کے نتائج پر منحصر ہے، مصنوعات کی محوری یا شعاعی شکلیں بنائی جاتی ہیں۔
کچھ ماڈلز میں، ریٹیڈ وولٹیج 2 kV اور اس سے زیادہ ہے۔
قطبی اور غیر قطبی میں کیا فرق ہے؟
غیر قطبی کرنٹ کی سمت کا لحاظ کیے بغیر سرکٹ میں کیپسیٹرز کو شامل کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔ عناصر متغیر پاور سپلائیز، ہائی فریکوئنسی ایمپلیفائرز کے فلٹرز میں استعمال ہوتے ہیں۔
پولر مصنوعات مارکنگ کے مطابق جڑے ہوئے ہیں۔ اگر آپ اسے مخالف سمت میں آن کرتے ہیں، تو آلہ ناکام ہو جائے گا یا عام طور پر کام نہیں کرے گا۔
بڑی اور چھوٹی صلاحیتوں کے قطبی اور غیر قطبی کیپسیٹرز ڈائی الیکٹرک کے ڈیزائن میں مختلف ہوتے ہیں۔ الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز میں، اگر آکسائیڈ کو 1 الیکٹروڈ یا کاغذ، فلم کے 1 سائیڈ پر لگایا جاتا ہے، تو عنصر قطبی ہوگا۔
غیر قطبی الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کے ماڈل، جن کے ڈیزائن میں دھاتی آکسائیڈ کو ڈائی الیکٹرک کی دونوں سطحوں پر ہم آہنگی کے ساتھ جمع کیا گیا تھا، موجودہ سرکٹس کو تبدیل کرنے میں شامل ہیں۔
قطبی لوگوں کے لیے، جسم پر مثبت یا منفی الیکٹروڈ کا نشان ہوتا ہے۔
کیا ایک capacitor کی capacitance کا تعین کرتا ہے
سرکٹ میں کیپسیٹر کا بنیادی کام اور کردار چارجز کو جمع کرنا ہے، اور ایک اضافی کام رساو کو روکنا ہے۔
کیپیسیٹر کی اہلیت کی قدر درمیانے درجے کے ڈائی الیکٹرک مستقل اور پلیٹوں کے رقبے کے براہ راست متناسب ہے، اور الیکٹروڈ کے درمیان فاصلے کے الٹا متناسب ہے۔ 2 تضادات ہیں:
- اہلیت کو بڑھانے کے لیے، الیکٹروڈز کو زیادہ سے زیادہ موٹا، چوڑا اور لمبا کرنے کی ضرورت ہے۔ اس صورت میں، آلہ کے طول و عرض میں اضافہ نہیں کیا جا سکتا.
- چارجز کو برقرار رکھنے اور کشش کی مطلوبہ قوت فراہم کرنے کے لیے، پلیٹوں کے درمیان فاصلہ کم سے کم کیا جاتا ہے۔ اس صورت میں، بریک ڈاؤن کرنٹ کو کم نہیں کیا جا سکتا۔
تنازعات کو حل کرنے کے لیے، ڈویلپر استعمال کرتے ہیں:
- ڈائی الیکٹرک اور الیکٹروڈ کے جوڑے کی ملٹی لیئر تعمیرات؛
- غیر محفوظ انوڈ ڈھانچے؛
- کاغذ کو آکسائیڈز اور الیکٹرولائٹس سے بدلنا؛
- عناصر کے متوازی کنکشن؛
- بڑھتی ہوئی ڈائی الیکٹرک مستقل کے ساتھ مادوں سے خالی جگہ کو بھرنا۔
Capacitors ہر نئی ایجاد کے ساتھ چھوٹے اور بہتر ہو رہے ہیں.
ملتے جلتے مضامین:
