ক্যাপাসিট্যান্স হল ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক্সের একটি মৌলিক ধারণা, যার মধ্যে একটি সিস্টেমের বৈদ্যুতিক চার্জ সঞ্চয় করার ক্ষমতা জড়িত। এটি একটি প্রদত্ত বৈদ্যুতিক সম্ভাবনার জন্য সঞ্চিত বৈদ্যুতিক চার্জের পরিমাণের একটি পরিমাপ। ক্যাপাসিটর সহ বিস্তৃত ইলেকট্রনিক ডিভাইসের ডিজাইন এবং কার্যকারিতার ক্ষেত্রে ক্যাপাসিট্যান্স অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, যা এমন উপাদান যা বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় করে এবং মুক্তি দেয়।
ক্যাপাসিট্যান্সকে প্রতিটি পরিবাহীর বৈদ্যুতিক চার্জ ( \(Q\) ) এবং তাদের মধ্যে সম্ভাব্য পার্থক্য ( \(V\) ) এর অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। ক্যাপাসিট্যান্সের সূত্র ( \(C\) ) এভাবে প্রকাশ করা হয়:
\(C = \frac{Q}{V}\)ক্যাপাসিট্যান্সের একক হল ফ্যারাড (এফ), মাইকেল ফ্যারাডে নামকরণ করা হয়েছে। একটি ফ্যারাডের ক্যাপাসিট্যান্স সহ একটি ক্যাপাসিটর এক কুলম্ব বৈদ্যুতিক চার্জ সঞ্চয় করে যখন এটির প্লেট জুড়ে এক ভোল্টের সম্ভাব্য পার্থক্য থাকে।
একটি মৌলিক ক্যাপাসিটরে দুটি পরিবাহী থাকে যা অস্তরক হিসাবে পরিচিত একটি অন্তরক উপাদান দ্বারা পৃথক করা হয়। কন্ডাক্টর বিভিন্ন আকারে হতে পারে, যেমন প্লেট, গোলক বা সিলিন্ডার। ডাইইলেক্ট্রিক উপাদান বৈদ্যুতিক চার্জের প্রবাহকে প্রতিরোধ করে, ক্যাপাসিটরের চার্জ সঞ্চয় করার ক্ষমতা বাড়িয়ে ক্যাপাসিটরের ক্যাপাসিট্যান্স নির্ধারণে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
একটি সমান্তরাল-প্লেট ক্যাপাসিটরের জন্য, সূত্র ব্যবহার করে ক্যাপাসিট্যান্স গণনা করা যেতে পারে:
\(C = \epsilon \frac{A}{d}\)যেখানে \(C\) হল ক্যাপাসিট্যান্স, \(\epsilon\) হল অস্তরক পদার্থের অনুমতি, \(A\) হল একটি প্লেটের ক্ষেত্রফল, এবং \(d\) হল প্লেটের মধ্যে দূরত্ব .
একটি ক্যাপাসিটর তার প্লেটের মধ্যে তৈরি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে শক্তি সঞ্চয় করে। চার্জযুক্ত ক্যাপাসিটরে সঞ্চিত শক্তি ( \(U\) ) সমীকরণ দ্বারা দেওয়া হয়:
\(U = \frac{1}{2} CV^{2}\)এই সমীকরণটি দেখায় যে একটি ক্যাপাসিটরে সঞ্চিত শক্তি এটির জুড়ে থাকা ভোল্টেজের বর্গক্ষেত্রের সমানুপাতিক এবং এর ক্যাপাসিট্যান্সের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক। এই নীতিটি বিভিন্ন ইলেকট্রনিক ডিভাইসে প্রয়োজন অনুযায়ী শক্তি সঞ্চয় এবং মুক্তির জন্য ব্যবহার করা হয়।
একটি ক্যাপাসিটরের প্লেটের মধ্যে অস্তরক শুধুমাত্র একটি অন্তরক নয়; এটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রতিক্রিয়ায় পোলারাইজ করে ক্যাপাসিট্যান্সকেও প্রভাবিত করে। এই মেরুকরণ ক্যাপাসিটরের মধ্যে কার্যকর বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র হ্রাস করে, চার্জ সঞ্চয় করার ক্ষমতা বৃদ্ধি করে। অস্তরক ধ্রুবক ( \(\kappa\) ) এই প্রভাবের একটি পরিমাপ, উচ্চতর মানগুলি বৃহত্তর ক্যাপাসিট্যান্স নির্দেশ করে।
যখন ক্যাপাসিটরগুলি সিরিজে সংযুক্ত থাকে, তখন মোট ক্যাপাসিট্যান্স ( \(C_{total}\) ) যেকোনও পৃথক ক্যাপাসিট্যান্সের থেকে কম হয়, যা পারস্পরিক সূত্রের যোগফলের পারস্পরিক ব্যবহার করে গণনা করা হয়:
\(\frac{1}{C_{total}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + ... + \frac{1}{C_n}\)বিপরীতভাবে, যখন ক্যাপাসিটারগুলি সমান্তরালভাবে সংযুক্ত থাকে, তখন মোট ক্যাপাসিট্যান্স হল পৃথক ক্যাপাসিট্যান্সের সমষ্টি:
\(C_{total} = C_1 + C_2 + ... + C_n\)এই কনফিগারেশন সার্কিটের সামগ্রিক ক্যাপাসিট্যান্স বাড়ানোর অনুমতি দেয়, কারণ প্রতিটি ক্যাপাসিটরের চার্জ সঞ্চয় করার ক্ষমতা একটি উচ্চতর মোট স্টোরেজ ক্ষমতা প্রদান করতে যোগ করে।
ক্যাপাসিট্যান্স বোঝার জন্য একটি পরীক্ষা বিভিন্ন ভোল্টেজে ক্যাপাসিটরের দ্বারা সঞ্চিত চার্জ পরিমাপ করা জড়িত। একটি পরিবর্তনশীল পাওয়ার সাপ্লাইয়ের সাথে একটি ক্যাপাসিটর সংযোগ করে এবং একটি সংবেদনশীল অ্যামিটারের সাহায্যে বিভিন্ন ভোল্টেজে জমা হওয়া চার্জ পরিমাপ করে, কেউ \(C = \frac{Q}{V}\) সম্পর্ক ব্যবহার করে ক্যাপাসিটরের ক্যাপাসিট্যান্স নির্ধারণ করতে পারে।
একটি ক্যাপাসিটরের প্লেটের মধ্যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ( \(E\) ) সমীকরণ দ্বারা প্লেটের চার্জ ঘনত্ব ( \(\sigma\) ) এবং অস্তরক ( \(\epsilon\) ) এর অনুমতির সাথে সম্পর্কিত। :
\(E = \frac{\sigma}{\epsilon}\)বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি প্লেটগুলির সংলগ্ন সবচেয়ে শক্তিশালী এবং প্লেট থেকে দূরত্বের সাথে দুর্বল হয়ে পড়ে। এই ক্ষেত্রটি শক্তি সঞ্চয় করে যখন ক্যাপাসিটর চার্জ করা হয়, তাই একটি ক্যাপাসিটর যখন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি ভেঙে পড়ে তখন শক্তি ছেড়ে দিতে পারে।
ক্যাপাসিটারগুলি ইলেকট্রনিক সার্কিট এবং ডিভাইসগুলির অবিচ্ছেদ্য উপাদান। তারা ব্যবহার করা হয়:
ক্যাপাসিট্যান্স ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক্স এবং ইলেকট্রনিক্সের একটি মূল ধারণা, যা একটি সিস্টেমের বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় এবং মুক্তির ক্ষমতাকে প্রতিনিধিত্ব করে। এটি পরিবাহী প্লেটের আকার, তাদের মধ্যে দূরত্ব এবং ব্যবহৃত ডাইলেক্ট্রিক উপাদানের ধরন দ্বারা প্রভাবিত হয়। ক্যাপাসিটর, যা ক্যাপাসিট্যান্সকে কাজে লাগায়, অন্যদের মধ্যে শক্তি সঞ্চয়, পাওয়ার কন্ডিশনিং এবং সিগন্যাল প্রক্রিয়াকরণে ব্যাপক প্রয়োগ খুঁজে পায়। ইলেকট্রনিক সার্কিট এবং ডিভাইসগুলির সাথে ডিজাইন এবং কাজ করার জন্য ক্যাপাসিট্যান্স বোঝা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
