Home കമ്പ്യൂട്ടർ, ഇലക്ട്രോണിക്സ് ഇലക്ട്രോണിക്സ് ഇലക്ട്രോണിക്സ് പഠന പരമ്പര അധ്യായം 6. കപ്പാസിറ്ററുകളെ പരിചയപ്പെടാം

scienceunclecapacitos1ഒരു “ലൈറ്റ്‌ എമിറ്റിംഗ്‌ ഡയോഡ്‌” (എല്‍.ഇ.ഡി) ഫ്ളാഷര്‍ സര്‍ക്യൂട്ട്‌ ആണ്‌ ഇപ്പോള്‍ നാം തയ്യാറാക്കി പരീക്ഷിച്ചത്‌. റെസിസ്റ്റര്‍, കപ്പാസിറ്റര്‍, ട്രാന്‍സിസ്റ്റര്‍, എല്‍.ഇ.ഡി അങ്ങനെ എല്ലാ ഘടകങ്ങളും രണ്ടെണ്ണം വീതം ഉപയോഗിച്ചിട്ടുള്ള ഈ സര്‍ക്യൂട്ട്‌ പ്രവര്‍ത്തിക്കുമ്പോള്‍ എല്‍.ഇ.ഡികള്‍ നിശ്ചിതതാളത്തില്‍ മാറി മാറി കത്തുകയും കെടുകയും ചെയ്യുന്നത്‌ കാണാം.ട്രാന്‍സിസ്റ്റര്‍ എന്ന ഘടകത്തെ ഓസിലേറ്റര്‍ ആയി വയര്‍ചെയ്താണ്‌ ഈ സര്‍ക്യൂട്ട്‌ നിര്‍മ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്‌. നേരത്തെ പറഞ്ഞതുപോലെ ട്രാന്‍സിസ്റ്റര്‍ എന്ന ഘടകത്തെ സിച്ച്‌ ആയും ആമ്പ്ളിഫയര്‍ ആയും ഓസിലേറ്റര്‍ ആയും ഒക്കെ ഉപയോഗിക്കാന്‍ സാധിക്കുന്നുണ്ട്‌.നമുക്കാവശ്യമായ രീതിയില്‍ നിശ്ചിത അളവിലും ആവൃത്തിയിലും ഉള്ള ഇലക്ട്രിക്‌ പള്‍സുകള്‍ രൂപപ്പെടുത്തിത്തരുന്ന ഇത്തരത്തിലുള്ള ഇലക്ട്രോണിക്‌ ഓസിലേറ്റര്‍ സര്‍ക്യൂട്ടൂകളെ തത്വത്തില്‍ മൂന്നായി തരം തിരിച്ചിട്ടുണ്ട്‌. മോണോ സ്റ്റേബിള്‍ ഓസിലേറ്റര്‍, അസ്റ്റേബിള്‍ ഓസിലേറ്റര്‍, ബൈസ്റ്റേബിള്‍ ഓസിലേറ്റര്‍ എന്നിവയാണവ.ഓസിലേറ്റര്‍ എന്ന വാക്കിനു പകരമായി മള്‍ട്ടിവൈബ്രേറ്റര്‍ എന്നും പ്രയോഗിക്കാറുണ്ട്‌.

ഇലക്ട്രോണിക്‌ ഓസിലേറ്റര്‍ സര്‍ക്യൂട്ടുകളെപ്പറ്റിയും അവ പുറത്തേക്ക്‌ നല്‍കുന്ന വേവ്ഫോമുകളെപ്പറ്റിയും അല്‍പ്പം കഴിഞ്ഞ്‌ നമുക്ക്‌ വിശദമായി പഠിക്കാം. ഇപ്പോള്‍ ഒരു അസ്റ്റേബിള്‍ അഥവാ ഫ്രീറണ്ണിംഗ്‌ മള്‍ട്ടിവൈബ്രേറ്റര്‍ ആയ ഈ സര്‍ക്യൂട്ടിലേക്ക്‌ മടങ്ങാം.ഇവിടെ ഈ ഓസിലേറ്ററിണ്റ്റെ ഫ്രീക്വന്‍സി നിശ്ചയിക്കുന്നത്‌ പ്രധാനമായും അതിലുള്ള ഇലക്ട്രോലിറ്റിക്‌ കപ്പാസിസ്റ്ററുകള്‍ രണ്ടെണ്ണമാണ്‌. ഈ ഫ്രീക്വന്‍സിയുടെ അളവ്‌ മാറിയാല്‍ എല്‍.ഇ.ഡികളുടെ പ്രവര്‍ത്തനതാളവും മാറുന്നതായി കാണാം. ഇതൊന്ന്‌ കണ്ടറിയുന്നതിനുവേണ്ടി സര്‍ക്യൂട്ടിലെ 10 മൈക്രോഫാരഡ്‌ കപ്പാസിറ്ററുകള്‍ക്ക്‌ പകരം 22 മൈക്രോഫാരഡ്‌ കപ്പാസിറ്ററുകള്‍ ആക്കി നോക്കൂ. എല്‍.ഇ.ഡികള്‍ മിന്നുന്ന വേഗത കുറയുന്നു. ഇനി 4.7 മൈക്രോഫാരഡ്‌ അളവുള്ള കപ്പാസിറ്ററുകള്‍ ആക്കിയാലോ? എല്‍.ഇ.ഡികളുടെ വേഗത കൂടുന്നതായി കാണാം. അതായത്‌ കപ്പാസിറ്ററിണ്റ്റെ അളവ്‌ ഉയരുമ്പോള്‍ ഫ്രീക്വന്‍സി താഴുകയും അളവ്‌ താഴുമ്പോള്‍ ഫ്രീക്വന്‍സി ഉയരുകയും ചെയ്യുകയാണ്‌!

ഇപ്പോള്‍ പ്രാധാന്യം കിട്ടിയ കപ്പാസിറ്റര്‍ എന്ന ഘടകത്തെയാണ്‌ അടുത്തതായി നമുക്ക്‌ നന്നായൊന്നു പരിചയപ്പെടാനുള്ളത്‌. കപ്പാസിറ്ററുകള്‍ (കണ്ടന്‍സറുകള്‍) ഇല്ലാത്ത ഇലക്ട്രോണിക്‌ സര്‍ക്യൂട്ടുകള്‍ വളരെക്കുറവായിരിക്കും.റെസിസ്റ്ററിണ്റ്റെ കാര്യത്തിലെന്ന പോലെ ഫിക്സഡ്‌ കപ്പാസിറ്ററും വേരിയബിള്‍ കപ്പാസിറ്ററും ഒക്കെ നമുക്കരികിലുണ്ട്‌.

രണ്ടുകാലുകളാണ്‌ ഒരു കപ്പാസിറ്ററിനുള്ളത്‌.ഇതില്‍ പോസിറ്റീവും നെഗറ്റീവും കാലുകള്‍ പ്രത്യേകമായുള്ള കപ്പാസിറ്ററുകളെ പോളാര്‍ കപ്പാസിറ്റര്‍ എന്നും അങ്ങനെയല്ലാത്തവയെ നോണ്‍-പോളാര്‍ കപ്പാസിറ്റര്‍ എന്നുമാണ്‌ വിളിച്ചുവരുന്നത്‌. പോളാര്‍ കപ്പാസിറ്ററുകളില്‍ തൊണ്ണൂറുശതമാനവും ഇലക്ട്രോളിറ്റിക്‌ കപ്പാസിറ്ററുകള്‍ ആയിരിക്കും.ഇവയുടെ പോസിറ്റീവും നെഗറ്റീവും കാലുകള്‍ ശരിയായമട്ടില്‍ത്തന്നെ സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ ഉറപ്പിക്കേണ്ടത്‌ അത്യാവശ്യമാണ്‌. അതുപോലെ അവയുടെ വോള്‍ട്ട്‌ അളവും ശരിയായിരിക്കണം. എന്നാല്‍ സെറാമിക്‌,മൈക്ക,പേപ്പര്‍ എന്നിങ്ങനെയുള്ള ഇനത്തില്‍പ്പെടുന്ന നോണ്‍-പോളാര്‍ കപ്പാസിറ്ററുകള്‍ എങ്ങനെ വേണമെങ്കിലും സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ ചേര്‍ക്കാം. അവയുടെ വോള്‍ട്ട്‌ അളവ്‌ ശരിയായിരിക്കണമെന്നു മാത്രം.

ഫാരഡ്‌ ആണ്‌ കപ്പാസിറ്ററിണ്റ്റെ സ്വഭാവഗുണമായ കപ്പാസിറ്റന്‍സ്‌ സൂചിപ്പിക്കാനായുള്ളതെങ്കിലും അതല്‍പ്പം ഉയര്‍ന്ന അളവായതിനാല്‍ മൈക്രോ-ഫാരഡ്‌, പീകോ-ഫാരഡ്‌ അളവുകളാണ്‌ സാധാരണമായി കാണുന്നതും ഉപയോഗിക്കുന്നതും എന്നത്‌ ഓര്‍ത്തിരിക്കുക. അളവ്‌ സ്ഥിരമായ ഫിക്സഡ്‌ കപ്പാസിറ്ററുകളാണ്‌ നാം ഏറ്റവും കൂടുതലായി ഉപയോഗിക്കാറുള്ളത്‌. നമുക്കുതന്നെ അളവ്‌ അല്‍പ്പസ്വല്‍പ്പം മാറ്റാനൊക്കുന്ന വേരിയബിള്‍ കപ്പാസിറ്ററുകളെ ട്രിമ്മര്‍ കപ്പാസിറ്ററുകള്‍ എന്ന പേരിലും വിളിക്കാറുണ്ട്‌. ചിത്രത്തില്‍ മുകള്‍ഭാഗത്ത്‌ സ്ക്രൂപോലുള്ള ഭാഗം കാണുന്ന കപ്പാസിറ്ററുകളാണ്‌ ട്രിമ്മര്‍ കപ്പാസിറ്ററുകള്‍. മിക്കപ്പോഴും കപ്പാസിറ്ററിണ്റ്റെ അളവായ കപ്പാസിറ്റന്‍സ്‌,അതിണ്റ്റെ കവചത്തില്‍ത്തന്നെ വ്യക്തമായി കാട്ടിയിരിക്കും. ചിലപ്പോള്‍മാത്രം റെസിസ്റ്ററിലേതുപോലെ കളര്‍ബാന്‍ഡുകള്‍ കൊണ്ട്‌ എഴുതാറുമുണ്ട്‌. ഇലക്ട്രോലിറ്റിക്‌ കപ്പാസിറ്ററെങ്കില്‍ കൂട്ടത്തില്‍ വോള്‍ട്ട്‌ അളവും പോസിറ്റീവ്‌-നെഗറ്റീവ്‌ അടയാളങ്ങളും കാണാം. വൈദ്യുതചാര്‍ജ്ജിനെ താല്‍ക്കാലികമായി സംഭരിച്ചുനിര്‍ത്താന്‍ കപ്പാസിറ്ററുകള്‍ എന്ന കണ്ടന്‍സറുകള്‍ക്ക്‌ കഴിയും.ഡിസി സപ്ളെയെ കടത്തിവിടുകയും ഇ. സി സപ്ളെയെ തടഞ്ഞുനിര്‍ത്തുകയും ചെയ്യുന്നൊരു പ്രത്യേക സ്വഭാവവും ഇവയ്ക്കെല്ലാമുണ്ട്‌!

(പത്ത്‌ മൈക്രോഫാരഡ്‌/നൂറ്‌ വോള്‍ട്ട്‌ ഇലക്ട്രോലിറ്റിക്‌ കപ്പാസിറ്റര്‍. നെഗറ്റീവ്‌ അടയാളം കണ്ടല്ലോ? അത്‌ അതുപോലെ സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ ചേരണം)

വീണ്ടും നമുക്കൊരു എല്‍.ഇ.ഡി ഫ്ളാഷര്‍ നിര്‍മ്മിക്കാം!ഇത്തവണ നമുക്ക്‌ പരിചയമുള്ള 555 ഐസിയാണ്‌ വേണ്ടത്‌.ഈ ഐസിയുപയോഗിച്ച്‌ ഒരു പച്ച എല്‍.ഇ.ഡി യെ ഫ്ളാഷ്‌ ചെയ്യിക്കുന്ന ഈ സര്‍ക്യൂട്ടും അസ്റ്റേബിള്‍ (ഫ്രീ റണ്ണിംഗ്‌ മള്‍ട്ടിവൈബ്രേറ്റര്‍) തന്നെയാണ്‌.മൂന്ന്‌ റെസിസ്റ്ററുകളും ഒരു ഇലക്ട്രോലിറ്റിക്‌ കപ്പാസിറ്ററും ഒരൊറ്റ പച്ച എല്‍.ഇ.ഡിയും മാത്രമാണ്‌ അധികമായി വാങ്ങാനുള്ളത്‌. ഒന്‍പത്‌ വോള്‍ട്ടിണ്റ്റെ ബാറ്ററിയില്‍ത്തന്നെ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കാം!
പത്ത്‌ മൈക്രോഫാരഡ്‌ കപ്പാസിറ്ററിനു പകരം മറ്റൊരു നാല്‍പ്പത്തിയേഴ്‌ മൈക്രോഫാരഡ്‌ കപ്പാസിറ്റര്‍ ഇട്ടുനോക്കുമ്പോള്‍ എന്താണ്‌ കാണുന്നത്‌? എല്‍.ഇ.ഡിയുടെ ഫ്ളാഷിംഗ്‌ റേറ്റ്‌ കൂടുന്നോ കുറയുന്നോ? സ്വയം കണ്ടെത്തുക.

അടുത്ത ഭാഗത്തില്‍ കപ്പാസിറ്റര്‍ ആവശ്യമുള്ള ചെറിയൊരു അലാറം ഉണ്ടാക്കാനും,ഒപ്പം ഉറക്കമുറിയില്‍ ഉറപ്പിക്കാവുന്ന നല്ലൊരു റീഡിംഗ്‌ ലാമ്പ്‌ ഉണ്ടാക്കാനും പഠിക്കാം. സ്വിച്ചമര്‍ത്തിയാല്‍ ഉഗ്രശബ്ദമുണ്ടാക്കുന്ന ഈ അലാറം ഒരു അസ്റ്റേബിള്‍ മള്‍ട്ടിവൈബ്രേറ്ററും,ആവശ്യം കഴിഞ്ഞാല്‍ തനിയേ അണയുന്ന റീഡിംഗ്‌ ലാമ്പ്‌ ഒരു മോണോസ്റ്റേബിള്‍ മള്‍ട്ടിവൈബ്രേറ്ററും ആണ്‌. അവയെ പരിചയപ്പെടാനുള്ള അവസരം ഇതാ വന്നു കഴിഞ്ഞു!

2 replies to this post
  1. A circuit has the below components
    1. An input voltage signal with Vpk(peak) = 10 V and frequency f = 50 kHz
    2. 0.01 μF Capacitor
    3. 250 Ω Resistor

    A) What is the formula to find the peak voltages across the capacitor and the resistor? What is the phase difference between the two voltage waves?
    B) What is the formula to find the peak current?

    Please answer this question.

Leave a Reply

four × 4 =