ধাৰক

ধাৰক
প্ৰকাৰ	নিষ্ক্ৰিয়
আৱিষ্কাৰ	এওৱাল্ড জৰ্জ ভন ক্লেইষ্ট
বৈদ্যুতিক প্ৰতীক

ধাৰক হৈছে এনে এবিধ সঁজুলি যাৰ জৰিয়তে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্ৰ এখনত বৈদ্যুতিক স্থিতি-শক্তি ধৰি ৰাখিব পৰা যায়। দুটা যিকোনো আকৃতিৰ পৃথকীকৃত বিদ্যুত পৰিবাহী মাধ্যমেৰে একোটা ধাৰক গঠিত হয়। বিদ্যুত পৰিবাহী মাধ্যম দুটাৰ মাজত পৰাবিদ্যুত (এবিধ অপৰিবাহী মাধ্যম যি মেৰুকৃত হোৱাৰ পাছত শক্তি ধৰি ৰাখিব পাৰে) ৰখা হয় যিয়ে ধাৰকৰ আধান ধৰি ৰাখিব পৰা ক্ষমতা বৃদ্ধি কৰে। কাঁচ, চেৰামিক পদাৰ্থ, প্লাষ্টিকৰ তৰপ, বায়ু, শূন্যতা, কাগজ, মাইকা আদি বস্তু পৰাবিদ্যুত পদাৰ্থৰ ভিতৰত পৰে। বৈদ্যুতিক স্থিতি-শক্তিৰ সঞ্চয়ক হিচাপে ব্যৱহৃত হোৱাতেই ধাৰকৰ কাৰ্য শেষ নহয়। উদাহৰণস্বৰূপে- আমি ব্যৱহাৰ কৰা ৰেডিঅ’ বা দূৰদৰ্শনৰ প্ৰেৰক আৰু গ্ৰাহক যন্ত্ৰৰ ভিতৰুৱা বৰ্তনীত ধাৰকে এক গুৰুত্বপূৰ্ণ ভূমিকা পালন কৰে। সেইদৰে কম্পিউটাৰৰ “মেমৰী বেংক” টোও ধাৰকেৰে গঠিত। ইলেক্ট্ৰনিক বৰ্তনীবোৰত প্ৰত্যক্ষ বিদ্যুত প্ৰবাহ ৰোধ কৰি পৰিৱৰ্তী বিদ্যুত প্ৰৱাহ প্ৰৱাহিত কৰিবলৈ ধাৰক ব্যৱহাৰ কৰা হয়।

কাৰ্যপ্ৰণালী

ধাৰকৰ আটাইতকৈ সাধাৰণ আৰ্হিটোত দুখন সমান্তৰাল কাঁহী (যাৰ পৃষ্ঠকালি A) d দূৰত্বত ৰখা হয়। কাঁহী দুখনৰ মাজত পৰাবিদ্যুত পদাৰ্থটুকুৰা ৰখা হয়। যেতিয়া ধাৰকটোক আহিত কৰা হয় তেতিয়া তাৰ কাঁহীদুখনত সমান কিন্তু বিপৰীতধৰ্মী আধান +Q আৰু –Q জমা হয়। যিহেতু কাঁহীদুখন বিদ্যুত পৰিবাহী, গতিকে প্ৰ্তিখন কাঁহীৰ সকলো বিন্দু সমান বৈদ্যুতিক বিভৱত থাকে। তদুপৰি দুইখন কাঁহীৰ মাজত এক বিভৱ ভেদ (V) থাকে। ধাৰকৰ আধান Q আৰু বিভৱ ভেদ V ৰ মাজত এটা সমানুপাতিক সম্পৰ্ক থাকে। সেইটো হ’ল,

$Q=CV$

ইয়াৰে ‘C’ হৈছে এটা সমানুপাতিক ধ্ৰুৱক যাক ধাৰকৰ ‘ধাৰকত্ব’ (ইংৰাজীত Capacitance) বোলা হয়। ধাৰকত্বৰ S.I. একক হৈছে কুলম্ব/ভল্ট আৰু ইয়াক ‘ফাৰাড’ নামেৰে অভিহিত কৰা হয়।

১ ফাৰাড = ১ কুলম্ব/ভল্ট

সাধাৰণতে মাইক্ৰ-ফাৰাড (〖১০〗^(-৬) ফাৰাড) আৰু পিকো-ফাৰাড (〖১০〗^(-১২) ফাৰাড) এইদুটা এককহে ব্যৱহাৰৰ বাবে অধিক সুবিধাজনক।

কেতিয়াবা আধানকৰণ কাৰ্যই ধাৰকত্বৰ ওপৰত প্ৰভাৱ পেলায়। এইক্ষেত্ৰত ধাৰকত্বক তলত দিয়া ধৰণে নিৰূপণ কৰা হয়।

$C={\frac {\mathrm {d} Q}{\mathrm {d} V}}$

সমান্তৰাল কাঁহী আৰ্হিৰ ধাৰক

কাঁহী দুখনৰ পৃষ্ঠকালি ‘A’ সিহঁতৰ মাজৰ দূৰত্ব ‘d’ত ধাৰক স্থাপন কৰা হৈছে।

ধৰা হ’ল ধাৰকৰ ওপৰৰ কাঁহীখনত +Q আৰু তলৰ কাঁহীখনত –Q আধান জমা কৰা হ’ল। আধানখিনি দুইখন কাঁহীতে সমানভাৱে বিয়পি পৰিব। এইখিনিতে উল্লেখযোগ্য যে কাঁহী দুখনৰ পৃষ্ঠকালি ‘A’ সিহঁতৰ মাজৰ দূৰত্ব ‘d’ ত কৈ বহুগুণে বেছি। এতিয়া কাঁহী দুখনৰ পৃষ্ঠ আধান-ঘনত্ব হ’ব,

${\rho }={\frac {Q}{A}}$

আৰু বৈদ্যুতিক ক্ষেত্ৰখন হ’ব,

$E={\frac {Q}{A\varepsilon }}$

গতিকে কাঁহী দুখনৰ মাজৰ বিভৱ ভেদ হ’ব,

$V=Ed={\frac {Qd}{A}}=>{\frac {Q}{V}}={\frac {A}{d}}=>C={\frac {A}{d}}$

বৈদ্যুতিক ক্ষেত্ৰৰ শক্তি

ধাৰকৰ পৰিবাহী পদাৰ্থ দুটাৰ মাজত আধানৰ “চলাচল” কৰিবৰ বাবে কোনো বাহিৰা কাৰকৰ প্ৰভাৱত কাৰ্য সম্পাদন হ’ব লাগিব। যেতিয়া এই বাহিৰা কাৰকক আতঁৰাই দিয়া হয়, তেতিয়া সেই কৰ্মখিনি শক্তি হিচাপে সংৰক্ষিত হয়। এইদৰে আধানৰ চলাচলৰ দ্বাৰা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্ৰখন স্থাপন কৰোঁতে কৰা কৰ্ম আৰু সেই গতিকে সংৰক্ষিত শক্তিৰ পৰিমাণ হ’ব,

$W=\int _{0}^{Q}V\,(q)dq=\int _{0}^{Q}({\frac {q}{C}})dq=({\frac {Q}{2C}})^{2}={\frac {1}{2}}(CV)^{2}$

বৈদ্যুতিক বৰ্তনী

সমান্তৰালভাৱে থকা ধাৰক:

সমান্তৰালভাৱে সজ্জিত কিছুমান ধাৰক

যেতিয়া এটা বৈদ্যুতিক বিভৱ V সমান্তৰালভাৱে থকা বহুকেইটা ধাৰকৰ মূৰত প্ৰয়োগ কৰা হ’ব, তেতিয়া প্ৰ্তিটো ধাৰকৰ দুইমূৰে একে পৰিমাণৰ বৈদ্যুতিক বিভৱ (V) থাকিব। ধাৰকসমূহত জমা হোৱা সৰ্বমুঠ আধানৰ পৰিমাণ হ’ব প্ৰতিটো ধাৰকত গাইগুটীয়াভাৱে জমা হোৱা আধানৰ যোগফলৰ সমান। গতিকে সমান্তৰালভাৱে থকা nটা ধাৰকৰ সলনি আমি এটা সমতুল্য ধাৰক ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰোঁ, যাৰ ধাৰকত্ব এনেদৰে গণনা কৰা হয়,

$C_{\mathrm {eq} }=C_{1}+C_{2}+\cdots +C_{n}$

শ্ৰেণীকৃত ধাৰক:

শ্ৰেণীবদ্ধভাৱে সজ্জিত কিছুমান ধাৰক

যেতিয়া শ্ৰেণীকৃত ধাৰকসমূহৰ মূৰত বৈদ্যুতিক বিভৱ V প্ৰয়োগ কৰা হ’ব, তেতিয়া প্ৰতিটো ধাৰকত জমা হোৱা আধানৰ পৰিমাণ (Q) একে থাকিব। কিন্তু মুঠ বৈদ্যুতিক বিভৱ হ’ব প্ৰতিটো ধাৰকৰ বৈদ্যুতিক বিভৱসমূহৰ যোগফলৰ সমান। গতিকে শ্ৰেণীকৃত nটা ধাৰকৰ সলনি আমি এটা সমতুল্য ধাৰক ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰোঁ, যাৰ ধাৰকত্ব এনেদৰে গণনা কৰা হয়,

${\frac {1}{C_{\mathrm {eq} }}}={\frac {1}{C_{1}}}+{\frac {1}{C_{2}}}+\cdots +{\frac {1}{C_{n}}}$

তথ্য সংগ্ৰহ

Resnick & Haliday Fundamentals of Physics