धारिता: Difference between revisions
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{{Electromagnetism |Network}} | {{Electromagnetism |Network}} | ||
'''''धारिता, [[ विद्युत कंडक्टर |विद्युत | '''''धारिता, [[ विद्युत कंडक्टर |विद्युत चालक]]''' (''इलेक्ट्रिक चालक) पर संग्रहीत [[ आवेश |आवेश]] की मात्रा और विद्युत क्षमता में अंतर का अनुपात है। धारिता के दो प्रकार है जो आपस में एक दूसरे से सम्बंधित है: ''सेल्फ धारिता (स्व धारिता) ''और ''म्यूचुअल धारिता (पारस्परिक धारिता)''।<ref name=Harrington_2003>{{cite book |last=Harrington |first=Roger F. |author-link=Roger F. Harrington |title=Introduction to Electromagnetic Engineering |publisher=Dover Publications |year=2003 |edition=1st |page=43 |isbn=0-486-43241-6}}</ref>{{rp|237–238}} कोई भी वस्तु जिसे विद्युत रूप से आवेशित किया जा सकता है वह आत्म धारिता प्रदर्शित करता है। इस मामले में वस्तु और जमीन के बीच[[ संभावित अंतर | संभावित विद्युत अंतर]] मापा जाता है। पारस्परिक धारिता को दो चालकों के बीच मापा जाता है,और यह संधारित्र के संचालन में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, (प्रतिरोधों और [[Index.php?title=प्रारंभ करने वालों|प्रारंभ करने वालों]] के साथ) इस उद्देश्य के लिए एक प्राथमिक रैखिक इलेक्ट्रॉनिक घटक के रूप में उपकरण डिज़ाइन किया गया है। [[ संधारित्र |संधारित्र]] के संचालन को समझने के लिए पारस्परिक धारिता की धारणा विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। एक विशिष्ट संधारित्र में, दो चालक का उपयोग इलेक्ट्रिक आवेश को अलग करने के लिए किया जाता है, जिसमें एक चालक को धनात्मक रूप से आवेशित किया जाता है और दूसरा ऋणात्मक रूप से आवेशित किया जाता है, लेकिन तंत्र का कुल आवेश शून्य होता है। | ||
धारिता केवल संधारित्र के रूपरेखा की ज्यामिति का एक कार्य है, उदाहरण के लिए, प्लेटों का विरोधी सतह क्षेत्र और उनके बीच की दूरी, और प्लेटों के बीच परावैद्युत पदार्थ की पारगम्यता। कई परावैद्युत पदार्थ के लिए, पारगम्यता और धारिता,चालकों के बीच [[ संभावित अंतर |संभावित विद्युत अंतर]] और उन पर उपस्थित कुल आवेश से स्वतंत्र है। | धारिता केवल संधारित्र के रूपरेखा की ज्यामिति का एक कार्य है, उदाहरण के लिए, प्लेटों का विरोधी सतह क्षेत्र और उनके बीच की दूरी, और प्लेटों के बीच परावैद्युत पदार्थ की पारगम्यता। कई परावैद्युत पदार्थ के लिए, पारगम्यता और धारिता,चालकों के बीच [[ संभावित अंतर |संभावित विद्युत अंतर]] और उन पर उपस्थित कुल आवेश से स्वतंत्र है। | ||
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== स्व धारिता (आत्म धारिता) == | == स्व धारिता (आत्म धारिता) == | ||
विद्युत परिपथ में, धारिता शब्द आमतौर पर दो आसन्न चालकों के बीच पारस्परिक धारिता के लिए एक आशुलिपि (शॉर्टहैंड) है, जैसे कि एक संधारित्र की दो प्लेटें। हालांकि, एक पृथक संधारित्र के लिए, सेल्फ | विद्युत परिपथ में, धारिता शब्द आमतौर पर दो आसन्न चालकों के बीच पारस्परिक धारिता के लिए एक आशुलिपि (शॉर्टहैंड) है, जैसे कि एक संधारित्र की दो प्लेटें। हालांकि, एक पृथक संधारित्र के लिए, सेल्फ धारिता (आत्म धारिता) नामक एक संपत्ति भी मौजूद है, जो कि विद्युत आवेश की मात्रा है जिसे एक अलग संधारित्र में जोड़ा जाना चाहिए ताकि इसकी विद्युत क्षमता को एक इकाई (यानी एक वोल्ट, अधिकांश माप प्रणालियों में) तक बढ़ाया जा सके।<ref>{{cite book|author=William D. Greason| title=Electrostatic discharge in electronics|url=https://books.google.com/books?id=404fAQAAIAAJ|year=1992|publisher=Research Studies Press|isbn=978-0-86380-136-5 |page=48}}</ref> इस विभव के लिए संदर्भ बिंदु, इस क्षेत्र के अंदर केंद्रित संधारित्र के साथ अनंत त्रिज्या का एक सैद्धांतिक खोखला क्षेत्र है। | ||
गणितीय रूप से, एक संधारित्र की सेल्फ | गणितीय रूप से, एक संधारित्र की सेल्फ धारिता (आत्म धारिता) को परिभाषित किया गया है | ||
<math display="block">C = \frac{q}{V},</math> | <math display="block">C = \frac{q}{V},</math> | ||
जहाँ पे | जहाँ पे | ||
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इस पद्धति का उपयोग करते हुए, सेल्फ | इस पद्धति का उपयोग करते हुए, सेल्फ धारिता (आत्म धारिता) के एक संचालन क्षेत्र की त्रिज्या R है:<ref name="NSW">[https://web.archive.org/web/20090226225105/http://www.phys.unsw.edu.au/COURSES/FIRST_YEAR/pdf%20files/5Capacitanceanddielectr.pdf Lecture notes]; University of New South Wales</ref> | ||
<math display="block">C = 4 \pi \varepsilon_0 R </math> | <math display="block">C = 4 \pi \varepsilon_0 R </math> | ||
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*ग्रह पृथ्वी: लगभग 710 µf।<ref>{{cite book | last1 = Tipler | first1 = Paul | last2 = Mosca | first2 = Gene | title = Physics for Scientists and Engineers | publisher = Macmillan | year = 2004 | edition = 5th | page = 752 | isbn = 978-0-7167-0810-0 }}</ref> | *ग्रह पृथ्वी: लगभग 710 µf।<ref>{{cite book | last1 = Tipler | first1 = Paul | last2 = Mosca | first2 = Gene | title = Physics for Scientists and Engineers | publisher = Macmillan | year = 2004 | edition = 5th | page = 752 | isbn = 978-0-7167-0810-0 }}</ref> | ||
एक विद्युत चुम्बकीय कुंडल की अंतर-घुमावदार धारिता को कभी-कभी आत्म धारिता कहा जाता है,<ref>{{cite journal| title=Self capacitance of inductors|doi=10.1109/63.602562 |author1=Massarini, A. |author2=Kazimierczuk, M.K. |year=1997 |volume=12 |issue=4 |pages=671–676 |journal=IEEE Transactions on Power Electronics |postscript=: example of the use of the term 'self capacitance'.|bibcode=1997ITPE...12..671M |citeseerx=10.1.1.205.7356 }}</ref> लेकिन यह एक अलग घटना है।यह वास्तव में कॉइल के अलग-अलग मोड़ के बीच पारस्परिक धारिता है और अवांछित,या [[ परजीवी समाई |परजीवी धारिता]] का एक रूप है। यह आत्म धारिता उच्च आवृत्तियों के लिए महत्वपूर्ण विचार है: यह कॉइल के [[ विद्युत प्रतिबाधा |विद्युत प्रतिबाधा]] को बदलता है और समानांतर विद्युत अनुनाद को जन्म देता है। कई अनुप्रयोगों में यह एक अवांछनीय प्रभाव है और परिपथ के सही संचालन के लिए एक ऊपरी आवृत्ति सीमा निर्धारित करता है।{{citation needed|date=May 2017}} | एक विद्युत चुम्बकीय कुंडल की अंतर-घुमावदार धारिता को कभी-कभी आत्म धारिता कहा जाता है,<ref>{{cite journal| title=Self capacitance of inductors|doi=10.1109/63.602562 |author1=Massarini, A. |author2=Kazimierczuk, M.K. |year=1997 |volume=12 |issue=4 |pages=671–676 |journal=IEEE Transactions on Power Electronics |postscript=: example of the use of the term 'self capacitance'.|bibcode=1997ITPE...12..671M |citeseerx=10.1.1.205.7356 }}</ref> लेकिन यह एक अलग घटना है।यह वास्तव में कॉइल के अलग-अलग मोड़ के बीच पारस्परिक धारिता है और अवांछित,या [[ परजीवी समाई |परजीवी धारिता]] का एक रूप है। यह आत्म धारिता उच्च आवृत्तियों के लिए महत्वपूर्ण विचार है: यह कॉइल के [[ विद्युत प्रतिबाधा |विद्युत प्रतिबाधा]] को बदलता है और समानांतर विद्युत अनुनाद को जन्म देता है। कई अनुप्रयोगों में यह एक अवांछनीय प्रभाव है और परिपथ के सही संचालन के लिए एक ऊपरी आवृत्ति सीमा निर्धारित करता है।{{citation needed|date=May 2017}} | ||
== म्यूचुअल | == म्यूचुअल धारिता (पारस्परिक धारिता) == | ||
ये ,सामान्य रूप एक समानांतर-प्लेट संधारित्र है, जिसमें दो प्रवाहकीय प्लेटें होती हैं,और ये दोनों प्लेट एक दूसरे के ऊपर रखीं होती हैं,आमतौर पर प्लेट एक दूसरे के ऊपर ऐसे रखीं होती है जैसे डाइइलेक्ट्रिक सामग्री उन दोनों प्लेट के बीच में रखा हो। एक समानांतर प्लेट संधारित्र में, धारिता संधारित्र प्लेटों के सतह क्षेत्र के समानुपाती और दो प्लेट के बीच की दूरी के व्युत्क्रमानुपाती होता है। | ये ,सामान्य रूप एक समानांतर-प्लेट संधारित्र है, जिसमें दो प्रवाहकीय प्लेटें होती हैं,और ये दोनों प्लेट एक दूसरे के ऊपर रखीं होती हैं,आमतौर पर प्लेट एक दूसरे के ऊपर ऐसे रखीं होती है जैसे डाइइलेक्ट्रिक सामग्री उन दोनों प्लेट के बीच में रखा हो। एक समानांतर प्लेट संधारित्र में, धारिता संधारित्र प्लेटों के सतह क्षेत्र के समानुपाती और दो प्लेट के बीच की दूरी के व्युत्क्रमानुपाती होता है। | ||
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== धारिता मैट्रिक्स == | == धारिता मैट्रिक्स == | ||
उपरोक्त चर्चा दो संचालन प्लेटों के मामले तक सीमित है, हालांकि मनमानी आकार और आकृति की है। ये परिभाषा <math>C = Q/V</math> तब लागू नहीं है जब दो से अधिक आवेशित की गयी प्लेटें होती हैं , या जब दो प्लेटों पर नेट आवेश शून्य नहीं होता है। इस मामले को संभालने के लिए, मैक्सवेल ने अपने संभावित गुणांक पेश किए। यदि तीन (लगभग आदर्श) | उपरोक्त चर्चा दो संचालन प्लेटों के मामले तक सीमित है, हालांकि मनमानी आकार और आकृति की है। ये परिभाषा <math>C = Q/V</math> तब लागू नहीं है जब दो से अधिक आवेशित की गयी प्लेटें होती हैं , या जब दो प्लेटों पर नेट आवेश शून्य नहीं होता है। इस मामले को संभालने के लिए, मैक्सवेल ने अपने संभावित गुणांक पेश किए। यदि तीन (लगभग आदर्श) चालकों को आवेश <math>Q_1, Q_2, Q_3</math>, दिया जाता है तो चालक 1 पर दिया गया वोल्टेज है: | ||
<math display="block">V_1 = P_{11}Q_1 + P_{12} Q_2 + P_{13}Q_3, </math> | <math display="block">V_1 = P_{11}Q_1 + P_{12} Q_2 + P_{13}Q_3, </math> | ||
और इसी तरह अन्य वोल्टेज के लिये [[ हरमन वॉन हेल्महोल्त्ज़ |हरमन वॉन हेल्महोल्त्ज़]] और[[ सर विलियम थॉमसन | सर विलियम थॉमसन]] ने प्रदिर्शित किया कि क्षमता के गुणांक सममित हैं,और इसलिए <math>P_{12} = P_{21}</math> होगा। इस प्रकार प्रणाली को इलास्टेंस मैट्रिक्स या पारस्परिक धारिता मैट्रिक्स के रूप में ज्ञात गुणांक के संग्रह द्वारा वर्णित किया जा सकता है, जिसे इस प्रकार परिभाषित किया गया है: | और इसी तरह अन्य वोल्टेज के लिये [[ हरमन वॉन हेल्महोल्त्ज़ |हरमन वॉन हेल्महोल्त्ज़]] और[[ सर विलियम थॉमसन | सर विलियम थॉमसन]] ने प्रदिर्शित किया कि क्षमता के गुणांक सममित हैं,और इसलिए <math>P_{12} = P_{21}</math> होगा। इस प्रकार प्रणाली को इलास्टेंस मैट्रिक्स या पारस्परिक धारिता मैट्रिक्स के रूप में ज्ञात गुणांक के संग्रह द्वारा वर्णित किया जा सकता है, जिसे इस प्रकार परिभाषित किया गया है: | ||
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गुणांकों का संग्रह <math>C_{ij} = \frac{\partial Q_{i}}{\partial V_{j}}</math> धारिता मैट्रिक्स के रूप में जाना जाता है,<ref name=maxwell>{{cite book| last =Maxwell | first =James | author-link =James Clerk Maxwell | title = A treatise on electricity and magnetism |volume=1 | publisher = Clarendon Press | year = 1873 | chapter =3 | at =p. 88ff | chapter-url = https://archive.org/details/electricandmagne01maxwrich}}</ref><ref>{{Cite web |title=Capacitance : Charge as a Function of Voltage |url=http://www.av8n.com/physics/capacitance.htm |website=Av8n.com |access-date=20 September 2010}}</ref><ref>{{cite journal |last1= Smolić |first1= Ivica |last2= Klajn |first2= Bruno |date= 2021 |title= Capacitance matrix revisited |url= https://www.jpier.org/PIERB/pier.php?paper=21011501 |journal= Progress in Electromagnetics Research B |volume= 92 |pages= 1–18 |doi= 10.2528/PIERB21011501|arxiv=2007.10251 |access-date= 4 May 2021|doi-access= free }}</ref> और यह इलास्टेंस[[ मैट्रिक्स उलटा | मैट्रिक्स का उलटा]] है। | गुणांकों का संग्रह <math>C_{ij} = \frac{\partial Q_{i}}{\partial V_{j}}</math> धारिता मैट्रिक्स के रूप में जाना जाता है,<ref name=maxwell>{{cite book| last =Maxwell | first =James | author-link =James Clerk Maxwell | title = A treatise on electricity and magnetism |volume=1 | publisher = Clarendon Press | year = 1873 | chapter =3 | at =p. 88ff | chapter-url = https://archive.org/details/electricandmagne01maxwrich}}</ref><ref>{{Cite web |title=Capacitance : Charge as a Function of Voltage |url=http://www.av8n.com/physics/capacitance.htm |website=Av8n.com |access-date=20 September 2010}}</ref><ref>{{cite journal |last1= Smolić |first1= Ivica |last2= Klajn |first2= Bruno |date= 2021 |title= Capacitance matrix revisited |url= https://www.jpier.org/PIERB/pier.php?paper=21011501 |journal= Progress in Electromagnetics Research B |volume= 92 |pages= 1–18 |doi= 10.2528/PIERB21011501|arxiv=2007.10251 |access-date= 4 May 2021|doi-access= free }}</ref> और यह इलास्टेंस[[ मैट्रिक्स उलटा | मैट्रिक्स का उलटा]] है। | ||
== | == संधारित्र == | ||
विद्युत परिपथ में उपयोग किए जाने वाले ज्यादातर संधारित्र की धारिता आम तौर पर फैराड की तुलना में बहुत छोटी है। आज सबसे ज्यादा आम उपयोग में आने वाली धारिता की उपइकाई [[ सूक्ष्म |सूक्ष्म]] फ़ारड (µf), [[ नैनो |नैनो]] फ़ारड (nf), [[ पिको- |पिको-]] फराड (pf), सूक्ष्मपरिपथ और [[ स्त्री |स्त्री]] फारड (Ff) मे हैं। हालांकि, विशेष रूप से बनाए गए [[ सुपरकैपेसिटर |सुपर संधारित्र]] बहुत बड़े हो सकते हैं (जितना सैकड़ों फैराड्स), और परजीवी संधारित्र तत्व एक फेमटोफराड से कम हो सकते हैं। अतीत में, पुराने ऐतिहासिक पाठ में वैकल्पिक उपइकाई का उपयोग किया गया था; माइक्रोफारड के लिए (एमएफ) और (एमएफडी); "mmf", "mmfd", [[ पिको- |पिको-]] फराड "pfd", (PF) के लिए; लेकिन अब यह अप्रचलित माना जाता है।<ref>{{cite web |url=http://www.justradios.com/MFMMFD.html |title=Capacitor MF-MMFD Conversion Chart |website=Just Radios}}</ref><ref>{{cite book |url=https://archive.org/details/FundamentalsOfElectronics93400A1b |title=Fundamentals of Electronics |volume=1b — Basic Electricity — Alternating Current |publisher=Bureau of Naval Personnel |year=1965 |page=[https://archive.org/details/FundamentalsOfElectronics93400A1b/page/n58 197]}}</ref> | विद्युत परिपथ में उपयोग किए जाने वाले ज्यादातर संधारित्र की धारिता आम तौर पर फैराड की तुलना में बहुत छोटी है। आज सबसे ज्यादा आम उपयोग में आने वाली धारिता की उपइकाई [[ सूक्ष्म |सूक्ष्म]] फ़ारड (µf), [[ नैनो |नैनो]] फ़ारड (nf), [[ पिको- |पिको-]] फराड (pf), सूक्ष्मपरिपथ और [[ स्त्री |स्त्री]] फारड (Ff) मे हैं। हालांकि, विशेष रूप से बनाए गए [[ सुपरकैपेसिटर |सुपर संधारित्र]] बहुत बड़े हो सकते हैं (जितना सैकड़ों फैराड्स), और परजीवी संधारित्र तत्व एक फेमटोफराड से कम हो सकते हैं। अतीत में, पुराने ऐतिहासिक पाठ में वैकल्पिक उपइकाई का उपयोग किया गया था; माइक्रोफारड के लिए (एमएफ) और (एमएफडी); "mmf", "mmfd", [[ पिको- |पिको-]] फराड "pfd", (PF) के लिए; लेकिन अब यह अप्रचलित माना जाता है।<ref>{{cite web |url=http://www.justradios.com/MFMMFD.html |title=Capacitor MF-MMFD Conversion Chart |website=Just Radios}}</ref><ref>{{cite book |url=https://archive.org/details/FundamentalsOfElectronics93400A1b |title=Fundamentals of Electronics |volume=1b — Basic Electricity — Alternating Current |publisher=Bureau of Naval Personnel |year=1965 |page=[https://archive.org/details/FundamentalsOfElectronics93400A1b/page/n58 197]}}</ref> | ||
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एम्पलीफायर परिपथ में इनपुट और आउटपुट के बीच अवांछित धारिता परेशानी भरा हो सकता है क्योंकि यह फीडबैक के लिए एक पथ बना सकता है, जिससे एम्पलीफायर में अस्थिरता और [[ परजीवी दोलन |परजीवी दोलन]] हो सकता है। यह अक्सर विश्लेषणात्मक उद्देश्यों के लिए एक इनपुट-टू-ग्राउंड धारिता और एक आउटपुट-टू-ग्राउंड धारिता के संयोजन के साथ इस धारिता को बदलने के लिए सुविधाजनक होता है; मूल कॉन्फ़िगरेशन-इनपुट-टू-आउटपुट धारिता को अक्सर (pi-) पीआई-कॉन्फ़िगरेशन के रूप में संदर्भित किया जाता है। इस प्रतिस्थापन को प्रभावित करने के लिए मिलर के प्रमेय का उपयोग किया जा सकता है: यह बताता है कि, यदि दो नोड्स का लाभ अनुपात 1/k है, तो दो नोड्स को जोड़ने के लिए एक विद्युत प्रतिबाधा Z, को ''Z''/(1 − ''K'') के साथ बदला जा सकता है; पहले नोड और ग्राउंड नोड के बीच प्रतिबाधा ''Z''/(1 − ''K'') दूसरे नोड और ग्राउंड नोड के बीच प्रतिबाधा ''KZ''/(''K'' − 1)। चूंकि धारिता प्रतिबाधा के साथ विपरीत रूप से भिन्न होती है, इंटर्नोड धारिता, C, को KC की एक धारिता द्वारा इनपुट से ग्राउंड तक और धारिता (''K'' − 1)''C''/''K'' आउटपुट से ग्राउंड तक। जब इनपुट-टू-आउटपुट लाभ बहुत बड़ा होता है, तो समतुल्य इनपुट-टू-ग्राउंड प्रतिबाधा बहुत कम होता है जबकि आउटपुट-टू-ग्राउंड प्रतिबाधा अनिवार्य रूप से मूल (इनपुट-टू-आउटपुट) प्रतिबाधा के बराबर होता है। | एम्पलीफायर परिपथ में इनपुट और आउटपुट के बीच अवांछित धारिता परेशानी भरा हो सकता है क्योंकि यह फीडबैक के लिए एक पथ बना सकता है, जिससे एम्पलीफायर में अस्थिरता और [[ परजीवी दोलन |परजीवी दोलन]] हो सकता है। यह अक्सर विश्लेषणात्मक उद्देश्यों के लिए एक इनपुट-टू-ग्राउंड धारिता और एक आउटपुट-टू-ग्राउंड धारिता के संयोजन के साथ इस धारिता को बदलने के लिए सुविधाजनक होता है; मूल कॉन्फ़िगरेशन-इनपुट-टू-आउटपुट धारिता को अक्सर (pi-) पीआई-कॉन्फ़िगरेशन के रूप में संदर्भित किया जाता है। इस प्रतिस्थापन को प्रभावित करने के लिए मिलर के प्रमेय का उपयोग किया जा सकता है: यह बताता है कि, यदि दो नोड्स का लाभ अनुपात 1/k है, तो दो नोड्स को जोड़ने के लिए एक विद्युत प्रतिबाधा Z, को ''Z''/(1 − ''K'') के साथ बदला जा सकता है; पहले नोड और ग्राउंड नोड के बीच प्रतिबाधा ''Z''/(1 − ''K'') दूसरे नोड और ग्राउंड नोड के बीच प्रतिबाधा ''KZ''/(''K'' − 1)। चूंकि धारिता प्रतिबाधा के साथ विपरीत रूप से भिन्न होती है, इंटर्नोड धारिता, C, को KC की एक धारिता द्वारा इनपुट से ग्राउंड तक और धारिता (''K'' − 1)''C''/''K'' आउटपुट से ग्राउंड तक। जब इनपुट-टू-आउटपुट लाभ बहुत बड़ा होता है, तो समतुल्य इनपुट-टू-ग्राउंड प्रतिबाधा बहुत कम होता है जबकि आउटपुट-टू-ग्राउंड प्रतिबाधा अनिवार्य रूप से मूल (इनपुट-टू-आउटपुट) प्रतिबाधा के बराबर होता है। | ||
== साधारण आकृतियों के साथ | == साधारण आकृतियों के साथ चालकों की धारिता == | ||
लाप्लास समीकरण ∇<sup>2</sup>''φ'' = 0 को हल करने के लिए एक निरन्तर विभव (constant potential)''φ'' 0 3-स्पेस में एम्बेडेड चालकों की 2-आयामी सतह पर एक सिस्टम मात्रा की धारिता की गणना<sup>2</sup> की जाती है। यह समरूपता द्वारा सरल किया गया है।अधिक जटिल मामलों में प्रारम्भिक फंक्शन के संदर्भ में कोई व्याख्या नहीं है। | लाप्लास समीकरण ∇<sup>2</sup>''φ'' = 0 को हल करने के लिए एक निरन्तर विभव (constant potential)''φ'' 0 3-स्पेस में एम्बेडेड चालकों की 2-आयामी सतह पर एक सिस्टम मात्रा की धारिता की गणना<sup>2</sup> की जाती है। यह समरूपता द्वारा सरल किया गया है।अधिक जटिल मामलों में प्रारम्भिक फंक्शन के संदर्भ में कोई व्याख्या नहीं है। | ||
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|archive-url = https://web.archive.org/web/20140222131652/http://www.pagesofmind.com/FullTextPubs/La08-LaFave-2008-capacitance-a-property-of-nanoscale-materials.pdf | archive-date = 22 February 2014}}</ref> जो क्वांटम धारिता के समान है। विशेष रूप से, उपकरण के भीतर स्थानिक रूप से जटिल सुसंगत सतहों की गणितीय चुनौतियों से बचने के लिए, प्रत्येक इलेक्ट्रॉन द्वारा अनुभव की जाने वाली एक औसत इलेक्ट्रोस्टैटिक विभव का व्युत्पत्ति में उपयोग किया जाता है। | |archive-url = https://web.archive.org/web/20140222131652/http://www.pagesofmind.com/FullTextPubs/La08-LaFave-2008-capacitance-a-property-of-nanoscale-materials.pdf | archive-date = 22 February 2014}}</ref> जो क्वांटम धारिता के समान है। विशेष रूप से, उपकरण के भीतर स्थानिक रूप से जटिल सुसंगत सतहों की गणितीय चुनौतियों से बचने के लिए, प्रत्येक इलेक्ट्रॉन द्वारा अनुभव की जाने वाली एक औसत इलेक्ट्रोस्टैटिक विभव का व्युत्पत्ति में उपयोग किया जाता है। | ||
स्पष्ट गणितीय अंतर को संभावित ऊर्जा के रूप में अधिक मौलिक रूप से समझा जाता है, <math>U(N)</math>,कम सीमा n = 1 में एक जुड़े उपकरण में संग्रहीत संभावित ऊर्जा, एक पृथक उपकरण (सेल्फ- | स्पष्ट गणितीय अंतर को संभावित ऊर्जा के रूप में अधिक मौलिक रूप से समझा जाता है, <math>U(N)</math>,कम सीमा n = 1 में एक जुड़े उपकरण में संग्रहीत संभावित ऊर्जा, एक पृथक उपकरण (सेल्फ-धारिता/ आत्म धारिता) का दो गुना है। जैसे -जैसे n बढ़ता है, <math>U(N)\to U</math>.<ref name=LaFave-DCD/> इस प्रकार, धारिता को सामान्य रूप से प्रदर्शित किया जाता है | ||
<math display="block">C(N) = {(Ne)^2 \over U(N)}.</math> | <math display="block">C(N) = {(Ne)^2 \over U(N)}.</math> | ||
नैनोस्केल उपकरणों में जैसे क्वांटम डॉट्स, संधारित्र अक्सर उपकरण के भीतर एक पृथक, या आंशिक रूप से पृथक, घटक होता है। नैनोस्केल संधारित्र और मैक्रोस्कोपिक (पारंपरिक) संधारित्र के बीच प्राथमिक अंतर अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या ( जो उपकरण के इलेक्ट्रॉनिक व्यवहार में योगदान करते हैं, आवेश वाहक, या इलेक्ट्रॉन) और धातु इलेक्ट्रोड के आकार और आकृति हैं। नैनोस्केल उपकरणों में, धातु परमाणुओं से युक्त [[ नैनोवायर |नैनोवायर]] आमतौर पर उनके मैक्रोस्कोपिक, या विस्तृत सामग्री में समान चालक गुणों का प्रदर्शन नहीं करते हैं। | नैनोस्केल उपकरणों में जैसे क्वांटम डॉट्स, संधारित्र अक्सर उपकरण के भीतर एक पृथक, या आंशिक रूप से पृथक, घटक होता है। नैनोस्केल संधारित्र और मैक्रोस्कोपिक (पारंपरिक) संधारित्र के बीच प्राथमिक अंतर अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या ( जो उपकरण के इलेक्ट्रॉनिक व्यवहार में योगदान करते हैं, आवेश वाहक, या इलेक्ट्रॉन) और धातु इलेक्ट्रोड के आकार और आकृति हैं। नैनोस्केल उपकरणों में, धातु परमाणुओं से युक्त [[ नैनोवायर |नैनोवायर]] आमतौर पर उनके मैक्रोस्कोपिक, या विस्तृत सामग्री में समान चालक गुणों का प्रदर्शन नहीं करते हैं। | ||
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आमतौर पर, अर्धचालक उपकरणों में धारिता धनात्मक है। हालांकि, कुछ उपकरणों में और कुछ शर्तों (तापमान, लागू वोल्टेज,आवृत्ति,आदि) के तहत, धारिता ऋणात्मक हो सकती है। एक चरण-समान उत्तेजना के जवाब में क्षणिक धारा के गैर-मोनोटोनिक व्यवहार को ऋणात्मक धारिता के तंत्र के रूप में प्रस्तावित किया गया है।<ref name="JonscherNegCap">{{cite journal |first=A.K. |last=Jonscher |title=The physical origin of negative capacitance |journal=J. Chem. Soc. Faraday Trans. II |volume=82 |pages=75–81 |doi=10.1039/F29868200075 |date=1986}}</ref> कई अलग -अलग प्रकार के अर्धचालक उपकरणों में ऋणात्मक धारिता का प्रदर्शन और पता लगाया गया है।<ref>{{cite journal |first1=M. |last1=Ershov |first2=H.C. |last2=Liu |first3=L. |last3=Li |first4=M. |last4=Buchanan |first5=Z.R. |last5=Wasilewski |first6=A.K. |last6=Jonscher |title=Negative capacitance effect in semiconductor devices |journal=IEEE Trans. Electron Devices |volume=45 |issue=10 |pages=2196–2206 |date=Oct 1998 |doi=10.1109/16.725254|arxiv=cond-mat/9806145 |bibcode=1998ITED...45.2196E |s2cid=204925581 }}</ref> | आमतौर पर, अर्धचालक उपकरणों में धारिता धनात्मक है। हालांकि, कुछ उपकरणों में और कुछ शर्तों (तापमान, लागू वोल्टेज,आवृत्ति,आदि) के तहत, धारिता ऋणात्मक हो सकती है। एक चरण-समान उत्तेजना के जवाब में क्षणिक धारा के गैर-मोनोटोनिक व्यवहार को ऋणात्मक धारिता के तंत्र के रूप में प्रस्तावित किया गया है।<ref name="JonscherNegCap">{{cite journal |first=A.K. |last=Jonscher |title=The physical origin of negative capacitance |journal=J. Chem. Soc. Faraday Trans. II |volume=82 |pages=75–81 |doi=10.1039/F29868200075 |date=1986}}</ref> कई अलग -अलग प्रकार के अर्धचालक उपकरणों में ऋणात्मक धारिता का प्रदर्शन और पता लगाया गया है।<ref>{{cite journal |first1=M. |last1=Ershov |first2=H.C. |last2=Liu |first3=L. |last3=Li |first4=M. |last4=Buchanan |first5=Z.R. |last5=Wasilewski |first6=A.K. |last6=Jonscher |title=Negative capacitance effect in semiconductor devices |journal=IEEE Trans. Electron Devices |volume=45 |issue=10 |pages=2196–2206 |date=Oct 1998 |doi=10.1109/16.725254|arxiv=cond-mat/9806145 |bibcode=1998ITED...45.2196E |s2cid=204925581 }}</ref> | ||
== | == धारिता (धारिता) के मापन == | ||
{{Main|Capacitance meter}} | {{Main|Capacitance meter}} | ||
एक [[ कैपेसिटेंस मीटर |धारिता मीटर]] इलेक्ट्रॉनिक परीक्षण उपकरणों का एक टुकड़ा है जिसका उपयोग धारिता को मापने के लिए किया जाता है, मुख्य रूप से असतत धारिता का। अधिकांश उद्देश्यों के लिए और ज्यादातर मामलों में संधारित्र को[[ विद्युत सर्किट | विद्युत सर्किट (परिपथ)]] से डिस्कनेक्ट (अलग करना) किया जाना चाहिए। | एक [[ कैपेसिटेंस मीटर |धारिता मीटर]] इलेक्ट्रॉनिक परीक्षण उपकरणों का एक टुकड़ा है जिसका उपयोग धारिता को मापने के लिए किया जाता है, मुख्य रूप से असतत धारिता का। अधिकांश उद्देश्यों के लिए और ज्यादातर मामलों में संधारित्र को[[ विद्युत सर्किट | विद्युत सर्किट (परिपथ)]] से डिस्कनेक्ट (अलग करना) किया जाना चाहिए। | ||
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कई डीवीएम ([[ वाल्टमीटर |डिजिटल वोल्टमीटर]]) में एक धारिता मापने वाला फ़ंक्शन होता है। ये आमतौर पर एक ज्ञात विद्युत प्रवाह के साथ परीक्षण के तहत उपकरण को आवेशित और निरावेशित करके और परिणामस्वरूप वोल्टेज की वृद्धि दर को मापते हैं; धारिता जितनी ज्यादा होगी वृद्धि की दर उतनी कम होगी। डीवीएम आमतौर पर फैराड से कुछ सौ माइक्रोफारड्स तक धारिता को माप सकते हैं, लेकिन व्यापक सीमाएं असामान्य नहीं हैं। परीक्षण के तहत उपकरण के माध्यम से एक ज्ञात उच्च-आवृत्ति प्रत्यावर्ती धारा को भेज करके और इसके पार परिणामी वोल्टेज को मापने के लिए धारिता को मापना भी संभव है (ध्रुवीकृत धारिता के लिए काम नहीं करता है)। | कई डीवीएम ([[ वाल्टमीटर |डिजिटल वोल्टमीटर]]) में एक धारिता मापने वाला फ़ंक्शन होता है। ये आमतौर पर एक ज्ञात विद्युत प्रवाह के साथ परीक्षण के तहत उपकरण को आवेशित और निरावेशित करके और परिणामस्वरूप वोल्टेज की वृद्धि दर को मापते हैं; धारिता जितनी ज्यादा होगी वृद्धि की दर उतनी कम होगी। डीवीएम आमतौर पर फैराड से कुछ सौ माइक्रोफारड्स तक धारिता को माप सकते हैं, लेकिन व्यापक सीमाएं असामान्य नहीं हैं। परीक्षण के तहत उपकरण के माध्यम से एक ज्ञात उच्च-आवृत्ति प्रत्यावर्ती धारा को भेज करके और इसके पार परिणामी वोल्टेज को मापने के लिए धारिता को मापना भी संभव है (ध्रुवीकृत धारिता के लिए काम नहीं करता है)। | ||
[[Image:AH2700 cap br.jpg|thumb|right|एक [http://www.andeen-hagerling.com andeen-hagerling] 2700A | [[Image:AH2700 cap br.jpg|thumb|right|एक [http://www.andeen-hagerling.com andeen-hagerling] 2700A धारिता ब्रिज]] | ||
अधिक परिष्कृत उपकरण अन्य तकनीकों का उपयोग करते हैं जैसे कि धारिता-अंडर-टेस्ट को [[ पुल परिपथ |पुल परिपथ]] में सम्मिलित करना। पुल में अलग अलग मान लेकर (ताकि पुल को संतुलन में लाया जा सके), अज्ञात संधारित्र का मान निर्धारित किया जाता है। धारिता को मापने के अप्रत्यक्ष उपयोग की यह विधि अधिक सटीकता सुनिश्चित करती है। [[ चार टर्मिनल सेंसिंग |चार टर्मिनल सेंसिंग]] और अन्य सावधान डिजाइन तकनीकों के उपयोग के माध्यम से, आमतौर पर पिकोफारड्स से लेकर फैराड तक की सीमा से अधिक वाले संधारित्र को ये उपकरण माप सकते हैं। | अधिक परिष्कृत उपकरण अन्य तकनीकों का उपयोग करते हैं जैसे कि धारिता-अंडर-टेस्ट को [[ पुल परिपथ |पुल परिपथ]] में सम्मिलित करना। पुल में अलग अलग मान लेकर (ताकि पुल को संतुलन में लाया जा सके), अज्ञात संधारित्र का मान निर्धारित किया जाता है। धारिता को मापने के अप्रत्यक्ष उपयोग की यह विधि अधिक सटीकता सुनिश्चित करती है। [[ चार टर्मिनल सेंसिंग |चार टर्मिनल सेंसिंग]] और अन्य सावधान डिजाइन तकनीकों के उपयोग के माध्यम से, आमतौर पर पिकोफारड्स से लेकर फैराड तक की सीमा से अधिक वाले संधारित्र को ये उपकरण माप सकते हैं। | ||
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*[[ गॉस लॉ ]] | *[[ गॉस लॉ ]] | ||
*[[ हाइड्रोलिक सादृश्य ]] | *[[ हाइड्रोलिक सादृश्य ]] | ||
*[[ मैग्नेटोकैपेसिटेंस ]] | *[[ मैग्नेटोकैपेसिटेंस | मैग्नेटोधारिता]] | ||
*[[ आरकेएम कोड ]] | *[[ आरकेएम कोड ]] | ||
*Lcr मीटर | *Lcr मीटर | ||
Revision as of 16:43, 19 October 2022
सामान्य प्रतीक | C |
|---|---|
| Si इकाई | farad |
अन्य इकाइयां | μF, nF, pF |
| SI आधार इकाइयाँ में | F = A2 s4 kg−1 m−2 |
अन्य मात्राओं से व्युत्पत्तियां | C = charge / voltage |
| आयाम | M−1 L−2 T4 I2 |
| Articles about |
| Electromagnetism |
|---|
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