ক্যাপাসিটর কি - কাকে বলে - এর ব্যবহার বিস্তারিত জানুন
ইলেকট্রিক সম্পর্কিত আলোচনা ও পর্যালোচনাপ্রিয় বন্ধুরা আজকে আমরা ইলেক্ট্রিক ক্যাপাসিটর, সম্পর্কে জানব যা বৈদ্যুতিক
চার্জ সঞ্চয় করতে, সক্ষম একটি ইলেকট্রনিক উপাদান বৈদ্যুতিক এবং ইলেকট্রনিক্সের
ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
ইলেকট্রনিক ডিভাইস এবং সার্কিটে ক্যাপাসিটরের ব্যবহার অত্যন্ত সাধারণ, কারণ এটি
বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয়, সরবরাহ, এবং ফ্রিকোয়েন্সি ফিল্টার করার মতো
গুরুত্বপূর্ণ কাজ করে।
ক্যাপাসিটরের মৌলিক গঠন হলো দুটি পরিবাহী পদার্থের (যেমন ধাতু প্লেট) মধ্যে
একটি নিরোধক পদার্থ (ডাইইলেকট্রিক) রাখা হয়। যা বৈদ্যুতিক চার্জ ধরে রাখে। এটি
বিভিন্ন আকার এবং প্রকারের হতে পারে, যেমন সিরামিক, ইলেকট্রোলাইটিক, ফিল্ম,
মাইকা ক্যাপাসিটর ইত্যাদি। এবং প্রতিটি ধরনের ক্যাপাসিটরের নির্দিষ্ট প্রয়োগ
রয়েছে।
ক্যাপাসিটরের ভূমিকা ইলেকট্রনিক যন্ত্রপাতির উন্নয়ন, স্থিতিশীলতা, এবং
কার্যকারিতা বৃদ্ধির ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ। বিদ্যুতের বিভিন্ন সমস্যার সমাধানে
এটি বিশেষভাবে সহায়ক, যেমন শক্তি সঞ্চয় করা, শক্তি হ্রাস রোধ করা, এবং
ভোল্টেজের ওঠানামা নিয়ন্ত্রণ করা।
পেজ সূচিপত্রঃ- ক্যাপাসিটার কি - কাকে বলে? - এর ব্যবহার কি বিস্তারিত জানুন
- ক্যাপাসিটর কাকে বলে
- ক্যাপাসিটর কত প্রকার
- ক্যাপাসিটরের একক কি
- ক্যাপাসিটর কিভাবে কাজ করে
- ক্যাপাসিটর লাগানোর নিয়ম
- ক্যাপাসিটর কেন ব্যবহার করা হয়
- সর্বশেষ কথা
ক্যাপাসিটর কাকে বলে
ক্যাপাসিটর একটি ইলেকট্রনিক উপাদান, যা বৈদ্যুতিক চার্জ সঞ্চয় করতে সক্ষম। এটি
দুটি পরিবাহী পদার্থের (প্লেট) মধ্যে একটি নিরোধক (ডাইইলেকট্রিক) দিয়ে গঠিত।
ক্যাপাসিটরের প্রধান কাজ হলো বৈদ্যুতিক শক্তি (চার্জ) সংগ্রহ করা, সংরক্ষণ করা
এবং প্রয়োজনে তা নির্দিষ্ট সময়ে সরবরাহ করা।
ক্যাপাসিটরের প্রধান বৈশিষ্ট্য হলো (ক্যাপাসিট্যান্স) যা ফারাড (Farad) এককে
পরিমাপ করা হয়। ক্যাপাসিটর বৈদ্যুতিক সার্কিটে বিভিন্ন কাজ করে, যেমনঃ-
- ফ্রিকোয়েন্সি ফিল্টার করা,
- শক্তি সংরক্ষণ করা,
- সার্কিটের ভোল্টেজ স্থিতিশীল রাখা।
ক্যাপাসিটরকে ব্যাটারির মতো মনে করা যেতে পারে, তবে এটি খুব দ্রুত চার্জ এবং
ডিসচার্জ করতে পারে।
ক্যাপাসিটর কত প্রকার
ক্যাপাসিটর প্রধানত তার গঠন উপাদান এবং ব্যবহার অনুযায়ী বিভিন্ন প্রকারে
বিভক্ত। সাধারণত ক্যাপাসিটরকে নিম্নলিখিত প্রকারে ভাগ করা হয়।
সিরামিক ক্যাপাসিটর Ceramic Capacitor
- সিরামিক উপাদান দিয়ে তৈরি।
- সাধারণত ছোট আকারের এবং কম ক্যাপাসিট্যান্স (পিকোফারাড থেকে মাইক্রোফারাড)।
- উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়।
ইলেকট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর (Electrolytic Capacitor)
- অ্যালুমিনিয়াম বা ট্যানটালাম দিয়ে তৈরি এবং ইলেকট্রোলাইট ব্যবহৃত হয়।
- বড় ক্যাপাসিট্যান্স (মাইক্রোফারাড থেকে কয়েক হাজার মাইক্রোফারাড পর্যন্ত)।
- পাওয়ার সাপ্লাই ফিল্টারিং এবং ডিসি অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়।
ট্যানটালাম ক্যাপাসিটর (Tantalum Capacitor)
- ট্যানটালাম ধাতু দিয়ে তৈরি।
- কমপ্যাক্ট, নির্ভরযোগ্য এবং স্থিতিশীল।
- মোবাইল ডিভাইস এবং ছোট যন্ত্রপাতিতে ব্যবহৃত হয়।
**ফিল্ম ক্যাপাসিটর (Film Capacitor)**
- প্লাস্টিক ফিল্ম ব্যবহার করে তৈরি।
- দীর্ঘস্থায়ী এবং উচ্চ ভোল্টেজে ব্যবহৃত হয়।
- পাওয়ার ফ্যাক্টর সংশোধন এবং ফিল্টারিং সার্কিটে ব্যবহৃত হয়।
**মাইকা ক্যাপাসিটর (Mica Capacitor)**
- মাইকা উপাদান দিয়ে তৈরি।
- খুবই স্থিতিশীল এবং নির্ভুল, রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিটে ব্যবহৃত হয়।
**পলিমার ক্যাপাসিটর (Polymer Capacitor)**
- পলিমার উপাদান ব্যবহার করে তৈরি।
- ইলেকট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটরের তুলনায় কম ESR (Equivalent Series Resistance)।
- কম্পিউটার এবং মোবাইল ডিভাইসগুলোতে ব্যবহৃত হয়।
**সুপার ক্যাপাসিটর (Supercapacitor)**
- উচ্চ ক্ষমতা সম্পন্ন ক্যাপাসিটর, যা হাজার হাজার ফারাড পর্যন্ত ক্যাপাসিট্যান্স ধারণ করতে পারে।
- এনার্জি স্টোরেজ এবং দ্রুত চার্জ/ডিসচার্জ প্রয়োজন এমন কাজে ব্যবহৃত হয়।
*ভ্যারিয়েবল ক্যাপাসিটর (Variable Capacitor)*
- ক্যাপাসিট্যান্স পরিবর্তনযোগ্য।
- রেডিও টিউনার এবং বিভিন্ন টিউনিং সার্কিটে ব্যবহৃত হয়।
প্রত্যেক ধরনের ক্যাপাসিটরের নিজস্ব বৈশিষ্ট্য এবং ব্যবহারের ক্ষেত্র রয়েছে,
যা নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত।
ক্যাপাসিটরের একক কি
ক্যাপাসিটরের একক হলো ফারাড (Farad যা সংক্ষেপে **F** দ্বারা প্রকাশ
করা হয়। ফারাড হচ্ছে সেই পরিমাণ ক্যাপাসিট্যান্স, যেখানে ১ ভোল্ট ভোল্টেজ
পার্থক্যে ১ কুলম্ব বৈদ্যুতিক চার্জ ধারণ করা যায়।
ফারাডের উপ এককগুলো:
- মাইক্রোফারাড (µF)= \(10^{-6}\) ফারাড
- ন্যানোফারাড (nF)= \(10^{-9}\) ফারাড
- পিকোফারাড (pF)= \(10^{-12}\) ফারাড
এই এককগুলো সাধারণত ব্যবহার করা হয় কারণ বেশিরভাগ ক্যাপাসিটরের মান খুবই
ছোট, তাই ফারাডের তুলনায় এর উপ এককগুলো বেশি প্রচলিত।
ক্যাপাসিটর কিভাবে কাজ করে
ক্যাপাসিটরের কাজ করার প্রক্রিয়াটি তার ক্ষমতা অনুযায়ী বৈদ্যুতিক চার্জ
সঞ্চয় এবং সরবরাহের উপর নির্ভর করে। এটি মূলত দুটি পরিবাহী প্লেট এবং একটি
ডাইইলেকট্রিক (অপরিবাহী) পদার্থ দিয়ে গঠিত।
আরো পড়ুনঃ- মাদার মিটার কি-এটা ব্যবহারের সুবিধা কি বিস্তারিত জানুন
ক্যাপাসিটর ভোল্টেজ প্রয়োগ করলে চার্জ সঞ্চয় করতে শুরু করে এবং প্রয়োজন
অনুযায়ী তা সরবরাহ করতে পারে। নিচে ক্যাপাসিটরের কাজ করার প্রক্রিয়াটি ধাপে
ধাপে ব্যাখ্যা করা হলো:
**চার্জ সঞ্চয় (Charging Process)**
- যখন একটি বৈদ্যুতিক সার্কিটে ক্যাপাসিটরের দুটি প্লেটে ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন প্লেটের একদিকে ধনাত্মক এবং অপর দিকে ঋণাত্মক চার্জ জমা হতে শুরু করে।
- প্লেটের মধ্যে থাকা ডাইইলেকট্রিক পদার্থ বৈদ্যুতিক চার্জ সরাসরি প্রবাহিত হতে বাধা দেয়, ফলে চার্জ প্লেটে জমা থাকে।
- ক্যাপাসিটরের ভোল্টেজ সার্কিটের উৎস ভোল্টেজের সমান হলে চার্জ সঞ্চয় প্রক্রিয়া থেমে যায়।
**শক্তি সংরক্ষণ (Energy Storage)**
- চার্জ সঞ্চিত অবস্থায় ক্যাপাসিটরের প্লেটগুলোর মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি হয়।
- এই বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের মাধ্যমে ক্যাপাসিটর শক্তি সংরক্ষণ করতে সক্ষম হয়। সঞ্চিত শক্তি হলো \(\frac{1}{2} C V^2\), যেখানে \(C\) হচ্ছে ক্যাপাসিট্যান্স এবং \(V\) হচ্ছে প্রয়োগকৃত ভোল্টেজ।
**চার্জ মুক্তি (Discharging Process)**
- ক্যাপাসিটরের চার্জ মুক্তির জন্য এর প্লেটগুলোকে একটি লোডের (যেমন রেজিস্টর) সাথে সংযুক্ত করা হয়।
- তখন চার্জ প্লেট থেকে বেরিয়ে সার্কিটে প্রবাহিত হয় এবং সঞ্চিত বৈদ্যুতিক শক্তি ব্যবহার হয়।
- চার্জ ধীরে ধীরে কমে আসে এবং ক্যাপাসিটরের ভোল্টেজ শূন্যে নেমে আসে।
**ক্যাপাসিট্যান্স (Capacitance)**
- ক্যাপাসিটরের ক্ষমতা, অর্থাৎ, কতটা চার্জ এটি সঞ্চয় করতে পারে, সেটি তার ক্যাপাসিট্যান্স দ্বারা নির্ধারিত হয়। ক্যাপাসিট্যান্স নির্ভর করে।
- প্লেটের আকারের উপর প্লেট বড় হলে ক্যাপাসিট্যান্স বেশি হবে।
- প্লেটের মধ্যে থাকা ডাইইলেকট্রিক পদার্থের প্রকার এবং প্লেটের মধ্যে দূরত্বের উপর (দূরত্ব কম হলে ক্যাপাসিট্যান্স বেশি হবে।
**ক্যাপাসিটরের ব্যবহার**
ক্যাপাসিটর বৈদ্যুতিক সার্কিটে বিভিন্ন কাজে ব্যবহৃত হয়। যেমনঃ-
- এনার্জি স্টোরেজ,
- ফ্রিকোয়েন্সি ফিল্টারিং,
- সার্কিটে ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ,
- মোটর স্টার্টার এবং
- পালস সার্কিটে।
এইভাবে, ক্যাপাসিটর মূলত বৈদ্যুতিক চার্জ সঞ্চয় ও সরবরাহ করার মাধ্যমে
সার্কিটের বিভিন্ন ফাংশন নিয়ন্ত্রণ করে এবং সিস্টেমের কার্যকারিতা উন্নত
করে।
ক্যাপাসিটর লাগানোর নিয়ম
ক্যাপাসিটর লাগানোর সময় কিছু নির্দিষ্ট নিয়ম মেনে চলতে হয়, যাতে সার্কিট
সঠিকভাবে কাজ করে এবং কোনো ক্ষতি না হয়। নিচে ক্যাপাসিটর লাগানোর মূল
নিয়মগুলো ব্যাখ্যা করা হলোঃ-
**পোলারিটি পরীক্ষা (Polarity Check)**
- ইলেকট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর (যেমন: অ্যালুমিনিয়াম বা ট্যানটালাম ক্যাপাসিটর) পোলারিটি সেনসিটিভ, অর্থাৎ এগুলোর ধনাত্মক (+) এবং ঋণাত্মক (-) পোল থাকে।
- ক্যাপাসিটরের ধনাত্মক প্রান্তটি সার্কিটের ধনাত্মক দিকে এবং ঋণাত্মক প্রান্তটি ঋণাত্মক দিকে সংযুক্ত করতে হবে।
- ভুল পোলারিটি সংযোগ করলে ক্যাপাসিটর ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে বা বিস্ফোরিত হতে পারে।
*সিরামিক বা ফিল্ম ক্যাপাসিটর সাধারণত পোলারিটি সেনসিটিভ নয়,
তাই যেকোনো দিকেই লাগানো যায়।
**ক্যাপাসিট্যান্সের মান নিশ্চিত করা (Ensure Correct Capacitance
Value)**
- ক্যাপাসিটরের মান (ফারাড) এবং ভোল্টেজ রেটিং সঠিকভাবে নির্বাচন করতে হবে।
- ক্যাপাসিটরের মান এবং ভোল্টেজ রেটিং সার্কিটের প্রয়োজন অনুযায়ী সঠিক হতে হবে, না হলে সার্কিট সঠিকভাবে কাজ করবে না।
- ভোল্টেজ রেটিং প্রয়োজনের চেয়ে কম হলে ক্যাপাসিটর ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে।
*সিরিজ এবং প্যারালাল সংযোগ (Series and Parallel Connections)**
- সিরিজ সংযোগ: ক্যাপাসিটরগুলো যদি সিরিজে সংযুক্ত করা হয়, তাহলে মোট ক্যাপাসিট্যান্স কমে যায়।
- প্যারালাল সংযোগঃ- ক্যাপাসিটরগুলো যদি প্যারালালে সংযুক্ত করা হয়। তাহলে মোট ক্যাপাসিট্যান্স বৃদ্ধি পায়।
- \[C_{total} = C_1 + C_2 + \dots\] এটি এনার্জি স্টোরেজ বাড়ানোর জন্য কার্যকর।
- ক্যাপাসিটর সোল্ডার করার সময় অতিরিক্ত তাপ থেকে বাঁচাতে হবে, কারণ বেশি তাপ ক্যাপাসিটরের কার্যকারিতা নষ্ট করতে পারে।
- সোল্ডারিংয়ের জন্য সঠিক পদ্ধতি অনুসরণ করতে হবে, যাতে সংযোগ দৃঢ় এবং সঠিক হয়।
ফিজিক্যাল অরিয়েন্টেশন Physical Orientation
- বড় আকারের ক্যাপাসিটর সঠিকভাবে স্থাপন করতে হবে, যাতে সার্কিটে কোনো চাপ সৃষ্টি না হয়।
- এছাড়াও ক্যাপাসিটরের লিডগুলি বেঁকে যাওয়া বা শর্ট সার্কিট হওয়া থেকে রোধ করতে হবে।
ভোল্টেজ রেটিং চেক করা Check Voltage Rating
- ক্যাপাসিটরের ভোল্টেজ রেটিং সার্কিটের প্রয়োজনের চেয়ে বেশি হতে হবে, যাতে ক্যাপাসিটর অতিরিক্ত ভোল্টেজে ক্ষতিগ্রস্ত না হয়।
- উদাহরণস্বরূপ, যদি সার্কিটের ভোল্টেজ 12V হয়, তবে ক্যাপাসিটরের ভোল্টেজ রেটিং অন্তত 16V বা এর বেশি হওয়া উচিত।
অতিরিক্ত চার্জিং এড়ানো (Avoid Overcharging)
- ক্যাপাসিটরকে তার নির্ধারিত ভোল্টেজের চেয়ে বেশি চার্জ না করার চেষ্টা করতে হবে। অতিরিক্ত চার্জ হলে ক্যাপাসিটর ফেটে যেতে পারে বা নষ্ট হয়ে যেতে পারে।
এসি এবং ডিসি সার্কিটে সঠিকভাবে সংযোগ (Correct Usage in AC and DC
Circuits)
- ডিসি (DC) সার্কিটে ক্যাপাসিটর সাধারণত শক্তি সঞ্চয় এবং সরবরাহ করতে ব্যবহৃত হয়।
- এসি (AC) সার্কিটে ক্যাপাসিটর ফ্রিকোয়েন্সি ফিল্টার এবং ফেজ শিফটিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়। এসি সার্কিটে ক্যাপাসিটরের পোলারিটি নিয়ে চিন্তা করতে হয় না।
এই নিয়মগুলো অনুসরণ করলে ক্যাপাসিটর সঠিকভাবে কাজ করবে এবং সার্কিটের
কার্যকারিতা উন্নত হবে।
ক্যাপাসিটর কেন ব্যবহার করা হয়
ক্যাপাসিটর ব্যবহারের প্রধান কারণগুলো হলো, আর এই কারণগুলো ইলেকট্রিশিনের
জন্য অনেকটা জরুরী বলে আমি মনে করি তরুণ শেষ বিষয়গুলো জেনে নেওয়া যাক।
- শক্তি সংরক্ষণ ক্যাপাসিটর অল্প সময়ের জন্য বৈদ্যুতিক শক্তি সংরক্ষণ করতে পারে। এটি চার্জ সংগ্রহ করে এবং প্রয়োজন অনুযায়ী দ্রুত মুক্তি দেয়, যা অনেক ইলেকট্রনিক সার্কিটে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
- ফিল্টারিং পাওয়ার সাপ্লাই থেকে আসা অপ্রয়োজনীয় রিপল এবং শব্দ দূর করতে ক্যাপাসিটর ব্যবহৃত হয়। এটি AC সিগন্যালকে ব্লক করে এবং DC সিগন্যালকে পারমিট করে, যার ফলে সার্কিটে শব্দ কম হয়।
- টাইমিং সার্কিট ক্যাপাসিটর এবং রেজিস্টর একসাথে টাইমিং সার্কিটে ব্যবহার করা হয়, যা নির্দিষ্ট সময়ের জন্য একটি সিগন্যালকে ধরে রাখতে সাহায্য করে।
- স্ট্যাবিলাইজেশন ক্যাপাসিটর ভোল্টেজ স্থিতিশীল করতে সাহায্য করে। বিশেষত তখন যখন লোড দ্রুত পরিবর্তিত হয়।
- ইনডাকটিভ লোডের ইম্প্রুভমেন্ট ইন্ডাক্টর-নির্ভর সার্কিটে, যেমন মোটর বা ট্রান্সফর্মারে, ক্যাপাসিটর ব্যবহার করে সার্কিটের পাওয়ার ফ্যাক্টর উন্নত করা যায়।
সার্কিটের ধরণ এবং প্রয়োজনের উপর নির্ভর করে ক্যাপাসিটরের প্রয়োজনীয়তা
পরিবর্তিত হতে পারে।
সর্বশেষ কথা
সর্বশেষ কথা হলো, ক্যাপাসিটর ইলেকট্রনিক সার্কিটে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন
করে। কারণ এটি শক্তি সংরক্ষণ, ফিল্টারিং, টাইমিং, এবং ভোল্টেজ স্থিতিশীলতার মতো
বিভিন্ন কাজ করতে সক্ষম। বিভিন্ন ধরনের ইলেকট্রনিক ডিভাইসে ক্যাপাসিটর
অপরিহার্য উপাদান হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
তাহলে উপরের বিষয়গুলো সম্পূর্ণরূপে পড়ে ইলেকট্রিক ক্যাপাসিটর সম্পর্কে যথেষ্ট
ধারণা হয়েছে, বলে আশা করি আর যদি উপকার হয়ে থাকে অবশ্যই পেজটির সাথে থাকুন
যাতে করে লেখক নতুন নতুন বিষয় নিয়ে আপনাদের সাথে শেয়ার করতে পারে।