ایئر کیپسیٹر کیا ہے: سرکٹ، ورکنگ اور اس کی ایپلی کیشنز

اے متغیر کیپسیٹر کپیسیٹر کی ایک قسم ہے جس کی ایک متغیر اہلیت کی قدر ہوتی ہے۔ یہ capacitor اس میں دو پلیٹیں شامل ہیں جہاں ان پلیٹوں کے درمیان کا رقبہ صرف capacitor کی capacitance کو تبدیل کرنے کے لیے ایڈجسٹ کیا جاتا ہے۔ یہ capacitors دو قسموں میں دستیاب ہیں air capacitor اور trimmer capacitor۔ عام طور پر، یہ capacitors خاص طور پر استعمال کیا جاتا ہے ایل سی سرکٹس ریڈیو کے اندر فریکوئنسی ٹیوننگ کے لیے۔ لہذا یہ مضمون متغیر کیپسیٹرز کی اقسام میں سے ایک جیسے ایک کے جائزہ پر بحث کرتا ہے۔ ہوا کیپاسٹر - کام کرنا اور اس کی ایپلی کیشنز۔

ایئر کیپسیٹر کیا ہے؟

ایک ایئر کیپسیٹر کی تعریف ایک کپیسیٹر ہے جو ہوا کو ڈائی الیکٹرک میڈیم کے طور پر استعمال کرتا ہے۔ یہ کپیسیٹر ایک مقررہ یا متغیر اہلیت کی شکل میں ڈیزائن کیا جا سکتا ہے۔ فکسڈ کیپیسیٹینس کی قسم کثرت سے استعمال نہیں کی جاتی ہے کیونکہ مختلف ہیں۔ capacitors کی اقسام اعلی خصوصیات کے ساتھ دستیاب ہے جبکہ متغیر اہلیت کی قسم ان کی سادہ تعمیر کی وجہ سے زیادہ کثرت سے استعمال ہوتی ہے۔

ایئر کیپسیٹرز عام طور پر نیم سرکلر دھاتی پلیٹوں کے دو سیٹوں کے ساتھ بنائے جاتے ہیں جو ہوا کے ذریعے الگ ہوتے ہیں۔ ڈائی الیکٹرک مواد . ان دھاتی پلیٹوں میں، ایک سیٹ مستقل ہوتا ہے اور دوسرا سیٹ ایک شافٹ سے جڑا ہوتا ہے جو آپریٹر کو ضرورت پڑنے پر کیپیسیٹینس کو تبدیل کرنے کے لیے اسمبلی کو موڑنے کی اجازت دیتا ہے۔ جب دو دھاتی پلیٹوں کے درمیان اوورلیپ بڑا ہوتا ہے، تو گنجائش زیادہ ہوتی ہے۔ لہذا سب سے زیادہ گنجائش کی حالت اس وقت حاصل ہوتی ہے جب دھاتی پلیٹوں کے دو سیٹوں کے درمیان اوورلیپ زیادہ سے زیادہ ہوتا ہے جبکہ اوورلیپ نہ ہونے کے بعد سب سے کم گنجائش کی حالت حاصل ہوجاتی ہے۔ بہتر کیپسیٹینس کنٹرول، بہتر ٹیوننگ، اور درستگی میں اضافہ کے لیے، کمی گیئر میکانزم استعمال کیے جاتے ہیں۔

ایئر کیپسیٹرز کی ایک چھوٹی گنجائش کی قدر ہوتی ہے جو 100 pF - 1 nF تک ہوتی ہے جبکہ آپریٹنگ وولٹیج 10 سے 1000V تک ہوتی ہے۔ ڈائی الیکٹرک کا بریک ڈاؤن وولٹیج کم ہے اس لیے کیپسیٹر کے اندر برقی بریک ڈاؤن بدل جائے گا لہذا یہ ایئر کیپسیٹر کے کام کرنے میں خرابی کا باعث بن سکتا ہے۔

ایئر کیپسیٹر کی تعمیر اور اس کا کام کرنا

ایک ایڈجسٹ کیپیسیٹر جیسے ایئر کیپسیٹر میں ایک سیمی سرکلر، گھومنے والی ایلومینیم پلیٹوں کی ایک سیریز شامل ہوتی ہے جو ایک مرکزی شافٹ کے اوپر طے شدہ ایلومینیم پلیٹوں کے مساوی فاصلے والے سیٹ کے درمیان ترتیب دی جاتی ہے۔ اس کیپسیٹر کو کنٹرول راڈ سے گزرنے کے لیے اس کے مرکز میں سوراخ کیا گیا ہے۔ اس راڈ کو کنٹرول کرنے کے لیے، متبادل ڈسکس کو جوڑ دیا جاتا ہے تاکہ اسے دوسرے حصوں میں آزادانہ طور پر منتقل کیا جا سکے جس کا مطلب ہے کہ ڈسک سیٹ کو مؤثر طریقے سے دو گروپوں میں الگ کر دیا گیا ہے جو مشترکہ طور پر کپیسیٹر کے دو پلیٹ ریجنز بناتے ہیں۔

ایک بار جب کپیسیٹر ڈسکس نیم سرکلر شکل میں ہو جائیں تو پھر موونگ سیٹ کو موڑنے سے اس مقدار کا سبب بنتا ہے جس میں دونوں گروپ اوورلیپ ہوتے ہیں پورے پلیٹ ایریا میں بدل جاتے ہیں۔ جب اس کیپیسیٹر کی اہلیت اس کے پورے پلیٹ ایریا پر منحصر ہوتی ہے، تو اس علاقے کے اندر ہونے والی تبدیلی جزو کی گنجائش کے اندر مساوی تبدیلی کا باعث بن سکتی ہے، اس لیے آپریٹر کو اپنی مرضی سے جز کی قدر میں ترمیم کرنے کی اجازت ہے۔

جب حرکت پذیر ایلومینیم پلیٹوں کو گھمایا جاتا ہے، اور جامد اور حرکت پذیر پلیٹوں کے درمیان اوورلیپ کی مقدار تبدیل ہو جائے گی۔ پلیٹوں کے ان سیٹوں کے درمیان کی ہوا ایک موثر ڈائی الیکٹرک کی طرح کام کرتی ہے جو سیٹوں کو ایک دوسرے سے موصل کرتی ہے۔ جب کپیسیٹر کی گنجائش پلیٹ کے باہمی سائز پر منحصر ہوتی ہے، تو یہ ایڈجسٹمنٹ آسانی سے ایئر کیپسیٹر کی قدر کو ایڈجسٹ کرنے کی اجازت دیتی ہے۔

ایئر کیپسیٹر سرکٹ

سادہ ایئر کیپسیٹر سرکٹ ذیل میں دکھایا گیا ہے۔ یہ کپیسیٹر ہوا کو ڈائی الیکٹرک کے طور پر استعمال کرتا ہے اور اسے دو دھاتی ورق یا دھاتی پلیٹوں کا استعمال کرتے ہوئے ڈیزائن کیا گیا ہے جو ایک دوسرے سے کچھ فاصلے پر متوازی جڑتے ہیں۔ Capacitors توانائی کو پلیٹوں پر برقی چارج کی شکل میں ذخیرہ کرتے ہیں۔

ایک بار جب دو پلیٹوں پر چارج کی پیمائش کرنے کے لیے ایئر کیپسیٹر پر وولٹیج لگائی جاتی ہے، تو 'Q' چارج کا 'V' وولٹیج کا تناسب کپیسیٹر کے لیے کپیسیٹینس کی قدر فراہم کرے گا، اس طرح اسے C = کی طرح دیا جاتا ہے۔ Q/V اس مساوات کو Q = C x V جیسے دو پلیٹوں پر چارج کی مقدار کی پیمائش کا فارمولا فراہم کرنے کے لیے بھی لکھا جا سکتا ہے۔

ایک بار جب کیپسیٹر میں برقی کرنٹ کی فراہمی ہو جاتی ہے، تو یہ چارج ہو جاتا ہے، اس طرح الیکٹرو سٹیٹک فیلڈ بہت مضبوط ہو جائے گا کیونکہ یہ دو پلیٹوں کے درمیان زیادہ توانائی ذخیرہ کرتا ہے۔

اسی طرح، جب کرنٹ ایئر کیپسیٹر سے باہر نکلتا ہے تو ان دو پلیٹوں کے درمیان ممکنہ فرق کم ہو جاتا ہے اور جب برقی توانائی پلیٹوں سے دور ہو جاتی ہے تو الیکٹرو سٹیٹک فیلڈ کم ہو جاتی ہے۔ لہذا کیپیسیٹینس ایک کپیسیٹر کی خصوصیات میں سے ایک ہے جو اس کی دو پلیٹوں پر برقی چارج کو الیکٹرو اسٹیٹک فیلڈ کی شکل میں ذخیرہ کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔

ایئر کیپسیٹر کی اجازت

اجازت نامہ کو ہر مواد کی خاصیت کے طور پر بیان کیا جا سکتا ہے بصورت دیگر الیکٹرک فیلڈ کی تشکیل کے خلاف پیش کی جانے والی مزاحمت کی پیمائش کے لیے استعمال ہونے والا میڈیم۔ اسے یونانی حرف 'ϵ' (epsilon) سے ظاہر کیا جاتا ہے اور اس کی اکائی F/m یا فاراد فی میٹر ہے۔

اگر ہم ایک کپیسیٹر پر غور کریں جس میں دو پلیٹیں شامل ہوں جو فاصلے 'd' سے الگ ہوتی ہیں، تو ان دو پلیٹوں میں ڈائی الیکٹرک میڈیم جیسے ہوا استعمال ہوتا ہے۔ ایک کپیسیٹر کی دو پلیٹوں کے درمیان، مالیکیول موجود ہوتے ہیں جو برقی ڈوپول لمحات بناتے ہیں۔ الیکٹرک ڈوپول کا مطلب ہے، مخالف اور مساوی چارجز کا جوڑا۔ مثال کے طور پر، ایک مالیکیول میں ایک سرے پر مثبت چارج اور دوسرے سرے پر منفی چارج شامل ہوتا ہے جسے کچھ فاصلے سے الگ کیا جاتا ہے جیسا کہ درج ذیل تصویر میں دکھایا گیا ہے۔

مندرجہ ذیل خاکہ میں، مالیکیولز عام طور پر کیپسیٹر پلیٹوں کے اندر تصادفی طور پر منسلک ہوتے ہیں۔ ایک بار جب ہم ان پلیٹوں پر بیرونی طور پر برقی فیلڈ لگاتے ہیں تو کپیسیٹر کے اندر مالیکیولز اپنے آپ کو ایک بہتر انداز میں لائن میں لاتے ہیں جسے پولرائزیبلٹی کہا جاتا ہے۔ لہذا، ان کا ڈوپول لمحہ اپنا برقی میدان پیدا کرتا ہے۔ یہ برقی میدان بیرونی طور پر لگائے جانے والے برقی میدان کی مخالفت کرتا ہے اس طرح یہ دو مقناطیسوں کے ایک جیسے قطب کی طرح بن جاتا ہے جو ایک دوسرے کے خلاف مزاحمت کرتے رہتے ہیں۔

جب مالیکیول اپنے آپ کو قطار میں کھڑا کرتے ہیں یا وہ زیادہ پولرائز کرتے ہیں، تو وہ بیرونی برقی میدان کی مخالفت کرتے ہیں جسے ہم اجازت نامے کہتے ہیں۔ یہاں، اجازت نامہ مادی یا میڈیم کی طرف سے بیرونی برقی میدان کے لیے پیش کردہ مزاحمت کی پیمائش کرتا ہے۔

اگر میڈیم کی اجازت زیادہ ہے، تو اس میڈیم کے مالیکیولز بہتر طور پر پولرائز ہوتے ہیں اور اس طرح وہ بیرونی برقی میدان کے خلاف زیادہ مزاحمت پیش کرتے ہیں۔ اسی طرح، اگر میڈیم کی اجازت کم ہے، تو مالیکیولز کمزور طور پر پولرائز ہوتے ہیں، اس لیے وہ بیرونی برقی میدان کے خلاف کم مزاحمت پیش کرتے ہیں۔

اجازت نامہ مستقل نہیں ہے، لہذا یہ مختلف عوامل جیسے درجہ حرارت، نمی، درمیانی قسم، فیلڈ کی فریکوئنسی، برقی میدان کی طاقت، وغیرہ کے ساتھ مختلف ہوتی ہے۔

اجازت نامہ کیپسیٹر کی گنجائش کا تعین کرنے میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ لہذا، ایک متوازی پلیٹ کیپیسیٹر کی اہلیت کا حساب لگایا جاتا ہے۔

C = ϵ x A/d

کہاں،

'A' ایک پلیٹ کا رقبہ ہے۔

'd' دو کپیسیٹر پلیٹوں کے درمیان فاصلہ ہے۔

'ϵ' کیپسیٹرز کی دو پلیٹوں کے درمیان درمیانے درجے کی اجازت ہے۔

اگر آپ مندرجہ ذیل capacitors کا مشاہدہ کرتے ہیں، تو اجازت نامہ واضح طور پر capacitor کی capacitance کو متاثر کر سکتا ہے۔
مندرجہ ذیل دو کیپسیٹرز میں، بائیں جانب کیپسیٹر میں استعمال ہونے والا ڈائی الیکٹرک ہوا ہے۔ لہذا اس ایئر کیپسیٹر کی رشتہ دار اجازت تھوڑی ہے> 1 یعنی 1.0006۔

اسی طرح، دوسرے کیپسیٹر میں، استعمال شدہ ڈائی الیکٹرک شیشہ ہے۔ تو اس کیپسیٹر کی اجازت تقریباً 4.9 سے 7.5 ہے۔ لہذا، ایک ایئر کیپسیٹر کے مقابلے میں، شیشے کے ڈائی الیکٹرک کے ساتھ ایک کپیسیٹر کی اجازت زیادہ ہوتی ہے۔

لہذا، کم اجازت والا مواد کم گنجائش فراہم کرے گا اور زیادہ پرمٹٹیویٹی والا مواد زیادہ گنجائش فراہم کرے گا۔ اس طرح، اجازت نامہ اہلیت کی قدر کا فیصلہ کرنے میں ایک اہم کردار ادا کرتا ہے۔

خصوصیات

ایئر کیپسیٹر کی خصوصیات میں درج ذیل شامل ہیں۔

• ایئر کیپسیٹرز غیر قطبی ہوتے ہیں جس کا مطلب ہے کہ ان کیپسیٹرز کو محفوظ طریقے سے AC ایپلی کیشنز میں استعمال کیا جا سکتا ہے جب تک کہ سب سے زیادہ وولٹیج کی درجہ بندی سے تجاوز نہ کیا جائے۔
• ان کیپسیٹرز میں ایک چھوٹی گنجائش ہوتی ہے جو 100pF اور 1nF کے درمیان ہوتی ہے۔
• زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ وولٹیج بنیادی طور پر کیپسیٹر کے جسمانی طول و عرض پر منحصر ہے۔
• ایک ہائی ورکنگ وولٹیج کی ضرورت ہوتی ہے کہ ہوا کے برقی خرابی سے بچنے کے لیے دو پلیٹوں کے درمیان جگہ کافی ہو۔
• ہوا کی ڈائی الیکٹرک طاقت بہت سارے دیگر مادوں سے کم ہے، جو ان کیپسیٹرز کو ہائی وولٹیج کے لیے نامناسب بناتی ہے۔

فوائد

دی ایئر capacitors کے فوائد مندرجہ ذیل شامل ہیں.

• اس کا رساو کرنٹ کم ہے جس کا مطلب ہے کہ اس کپیسیٹر کے اندر آپریٹنگ نقصانات کم سے کم ہیں، خاص طور پر اگر نمی زیادہ نہ ہو۔
• موصلیت کی مزاحمت زیادہ ہے۔
• اچھا استحکام۔
• ان کے پاس بریک ڈاؤن وولٹیج کم ہے۔
• کھپت کا عنصر کم ہے۔

دی ایئر capacitors کے نقصانات مندرجہ ذیل شامل ہیں.

• ایئر کیپسیٹرز بڑے سائز میں دستیاب ہیں۔
• ان کیپسیٹرز کی گنجائش کم ہوتی ہے۔
• یہ مہنگے ہیں۔
• یہ دوسرے کیپسیٹرز کے مقابلے میں زیادہ جگہ لیتا ہے۔

ایپلی کیشنز

دی ایئر capacitors کے ایپلی کیشنز مندرجہ ذیل شامل ہیں.

• یہ کپیسیٹر عام طور پر گونجنے والے، LC سرکٹس میں استعمال ہوتا ہے، جس میں اہلیت کے اندر تبدیلی کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ
• سرکٹس میں ریڈیو ٹیونرز، فریکوئنسی مکسر اور اینٹینا ٹیونرز کے لیے مائبادا میچنگ اجزاء شامل ہیں۔
• یہ عام طور پر استعمال ہوتے ہیں جہاں گونجنے والے سرکٹس کی طرح ایڈجسٹ کیپیسیٹینس ضروری ہوتا ہے۔
• یہ کیپسیٹر ریڈیو سرکٹس کو ٹیون کرنے اور سرکٹس میں بھی استعمال کیا جاتا ہے جہاں کم نقصانات ضروری ہیں۔

اس طرح، یہ ہوا کا ایک جائزہ ہے۔ capacitor - کام کر رہا ہے ایپلی کیشنز کے ساتھ. یہ کیپسیٹرز ایلومینیم سے بنائے گئے ہیں اور یہ بہت مضبوط مقناطیسی فیلڈ میں اچھی طرح کام کرتے ہیں۔ یہاں آپ کے لیے ایک سوال ہے، کیپسیٹر میں ڈائی الیکٹرک کیا ہے؟