الیکٹرو سٹیٹکس میں اہلیت ایک بنیادی تصور ہے، جس میں برقی چارج کو ذخیرہ کرنے کے نظام کی صلاحیت شامل ہے۔ یہ ایک دی گئی برقی صلاحیت کے لیے ذخیرہ شدہ برقی چارج کی مقدار کا پیمانہ ہے۔ الیکٹرونک آلات کی ایک وسیع رینج کے ڈیزائن اور کام میں اہلیت بہت اہم ہے، بشمول کیپسیٹرز، جو ایسے اجزاء ہیں جو برقی توانائی کو ذخیرہ اور جاری کرتے ہیں۔
اہلیت کو ہر موصل پر برقی چارج ( \(Q\) ) کے ان کے درمیان ممکنہ فرق ( \(V\) ) کے تناسب کے طور پر بیان کیا جاتا ہے۔ capacitance ( \(C\) ) کا فارمولہ اس طرح ظاہر کیا جاتا ہے:
\(C = \frac{Q}{V}\)اہلیت کی اکائی فراڈ (F) ہے، جسے مائیکل فیراڈے کے نام سے منسوب کیا گیا ہے۔ ایک فراد کی گنجائش والا کپیسیٹر ایک کولمب برقی چارج ذخیرہ کرتا ہے جب اس کی پلیٹوں میں ایک وولٹ کا ممکنہ فرق ہوتا ہے۔
ایک بنیادی کپیسیٹر دو کنڈکٹرز پر مشتمل ہوتا ہے جو ایک موصل مواد سے الگ ہوتے ہیں جسے ڈائی الیکٹرک کہا جاتا ہے۔ کنڈکٹر مختلف شکلوں میں ہو سکتے ہیں، جیسے پلیٹیں، دائرے، یا سلنڈر۔ ڈائی الیکٹرک مواد برقی چارج کے بہاؤ کے خلاف مزاحمت کرتے ہوئے، کپیسیٹر کی چارج ذخیرہ کرنے کی صلاحیت کو بڑھا کر کیپیسیٹر کی گنجائش کا تعین کرنے میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔
متوازی پلیٹ کیپیسیٹر کے لیے، اس فارمولے کا استعمال کرتے ہوئے گنجائش کا حساب لگایا جا سکتا ہے:
\(C = \epsilon \frac{A}{d}\)جہاں \(C\) capacitance ہے، \(\epsilon\) ڈائی الیکٹرک مواد کی اجازت ہے، \(A\) پلیٹوں میں سے ایک کا رقبہ ہے، اور \(d\) پلیٹوں کے درمیان فاصلہ ہے۔ .
ایک کپیسیٹر اپنی پلیٹوں کے درمیان پیدا ہونے والے برقی میدان میں توانائی ذخیرہ کرتا ہے۔ چارج شدہ کیپسیٹر میں ذخیرہ شدہ توانائی ( \(U\) ) مساوات کے ذریعہ دی گئی ہے:
\(U = \frac{1}{2} CV^{2}\)یہ مساوات ظاہر کرتی ہے کہ کیپسیٹر میں ذخیرہ شدہ توانائی اس کے اس پار موجود وولٹیج کے مربع کے متناسب ہے اور اس کی گنجائش کے براہ راست متناسب ہے۔ اس اصول کو مختلف الیکٹرانک آلات میں ضرورت کے مطابق توانائی کو ذخیرہ کرنے اور چھوڑنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
کیپسیٹر کی پلیٹوں کے درمیان ڈائی الیکٹرک صرف ایک انسولیٹر نہیں ہے۔ یہ برقی میدان کے جواب میں پولرائزنگ کے ذریعے اہلیت کو بھی متاثر کرتا ہے۔ یہ پولرائزیشن کیپسیٹر کے اندر موثر برقی فیلڈ کو کم کر دیتی ہے، جس سے چارج کو ذخیرہ کرنے کی صلاحیت میں اضافہ ہوتا ہے۔ ڈائی الیکٹرک مستقل ( \(\kappa\) ) اس اثر کا ایک پیمانہ ہے، جس میں اعلی قدریں زیادہ گنجائش کی نشاندہی کرتی ہیں۔
جب capacitors سیریز میں جڑے ہوتے ہیں، کل capacitance ( \(C_{total}\) ) کسی بھی انفرادی گنجائش سے کم ہوتا ہے، جو reciprocals کے فارمولے کے مجموعے کا استعمال کرتے ہوئے شمار کیا جاتا ہے:
\(\frac{1}{C_{total}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + ... + \frac{1}{C_n}\)اس کے برعکس، جب capacitors متوازی طور پر منسلک ہوتے ہیں، تو کل capacitance انفرادی capacitances کا مجموعہ ہے:
\(C_{total} = C_1 + C_2 + ... + C_n\)یہ ترتیب سرکٹ کی مجموعی گنجائش میں اضافے کی اجازت دیتی ہے، کیونکہ ہر کیپسیٹر کی چارج ذخیرہ کرنے کی صلاحیت میں اضافہ ہوتا ہے تاکہ ذخیرہ کرنے کی زیادہ گنجائش فراہم کی جا سکے۔
کپیسیٹینس کو سمجھنے کے لیے ایک تجربے میں مختلف وولٹیجز پر کیپسیٹر کے ذریعے ذخیرہ شدہ چارج کی پیمائش شامل ہے۔ ایک کپیسیٹر کو متغیر پاور سپلائی سے جوڑ کر اور مختلف وولٹیجز پر جمع ہونے والے چارج کو ایک حساس ایمیٹر کے ساتھ ناپ کر، کوئی \(C = \frac{Q}{V}\) تعلق کا استعمال کرتے ہوئے کیپسیٹر کی گنجائش کا تعین کر سکتا ہے۔
ایک کپیسیٹر کی پلیٹوں کے درمیان برقی میدان ( \(E\) ) کا تعلق پلیٹوں پر چارج کثافت ( \(\sigma\) ) اور ڈائی الیکٹرک ( \(\epsilon\) ) کی مساوات سے ہے۔ :
\(E = \frac{\sigma}{\epsilon}\)برقی میدان پلیٹوں کے ساتھ سب سے مضبوط ہے اور پلیٹوں سے فاصلے کے ساتھ کمزور ہو جاتا ہے۔ یہ فیلڈ توانائی کو ذخیرہ کرتی ہے جب کیپسیٹر کو چارج کیا جاتا ہے، یہی وجہ ہے کہ جب بجلی کا میدان گر جاتا ہے تو ایک کپیسیٹر توانائی جاری کر سکتا ہے۔
Capacitors الیکٹرانک سرکٹس اور آلات میں لازمی اجزاء ہیں۔ وہ اس میں استعمال ہوتے ہیں:
الیکٹروسٹیٹکس اور الیکٹرانکس میں اہلیت ایک کلیدی تصور ہے، جو برقی توانائی کو ذخیرہ کرنے اور جاری کرنے کے نظام کی صلاحیت کی نمائندگی کرتا ہے۔ یہ کنڈکٹنگ پلیٹوں کے سائز، ان کے درمیان فاصلہ، اور استعمال شدہ ڈائی الیکٹرک مواد کی قسم جیسے عوامل سے متاثر ہوتا ہے۔ Capacitors، جو اہلیت کا استحصال کرتے ہیں، توانائی کے ذخیرہ کرنے، پاور کنڈیشنگ، اور سگنل پروسیسنگ میں دوسروں کے درمیان وسیع اطلاق تلاش کرتے ہیں۔ الیکٹرونک سرکٹس اور آلات کے ساتھ ڈیزائننگ اور کام کرنے کے لیے اہلیت کو سمجھنا بہت ضروری ہے۔
