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ढांकता हुआ निरंतर और सापेक्ष पारगम्यता

 ढांकता हुआ निरंतर और सापेक्ष पारगम्यता


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पारगम्यता और ढांकता हुआ निरंतर दो शब्द हैं जो संधारित्र प्रौद्योगिकी के लिए केंद्रीय हैं। अक्सर बात की जाती है कि कैपेसिटर को अलग-अलग डाइलेक्ट्रिक्स के साथ इस्तेमाल किया जाएगा। इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर, सिरेमिक कैपेसिटर, पेपर, टैंटलम कैपेसिटर और कैपेसिटर के लिए सभी सामान्य नाम उपयोग किए जाने वाले ढांकता हुआ सामग्री को संदर्भित करते हैं।

ढांकता हुआ पदार्थ संधारित्र प्लेटों के बीच इन्सुलेशन प्रदान करता है, और इसके अलावा यह संधारित्र की कई विशेषताओं को निर्धारित करता है। यह धारिता एक निश्चित आयतन में प्राप्त होती है, तापमान की स्थिरता चाहे वह ध्रुवीकृत हो या न हो। ये और कई अन्य विशेषताएं उपयोग की जाने वाली ढांकता हुआ सामग्री द्वारा शासित होती हैं - कई गुण जो ढांकता हुआ निरंतर द्वारा शासित होते हैं।

संधारित्र पारगम्यता और ढांकता हुआ निरंतर

शब्द पारगम्यता और ढांकता हुआ स्थिरांक अनिवार्य रूप से अधिकांश उद्देश्यों के लिए समान हैं, हालांकि ऐसे उदाहरण हैं जहां अलग-अलग शब्दों के बहुत विशिष्ट अर्थ हैं।

यह एक ढांकता हुआ पदार्थ की संपत्ति है जो यह निर्धारित करती है कि यूनिट वोल्टेज लागू होने पर प्रति यूनिट कितना इलेक्ट्रोस्टैटिक ऊर्जा संग्रहीत किया जा सकता है, और परिणामस्वरूप कैपेसिटर और कैपेसिटेंस गणना और जैसे के लिए यह बहुत महत्व है।

सामान्य अनुज्ञा में ग्रीक अक्षर एप्सिलॉन का उपयोग इसके प्रतीक के रूप में किया जाता है: uses।

पारगम्यता और ढांकता हुआ निरंतर परिभाषाएँ

ढांकता हुआ निरंतर और परमिट से संबंधित कुछ विशिष्ट शर्तों की परिभाषाएँ नीचे दी गई हैं:

  • पूर्ण अनुज्ञा निरपेक्ष पारगम्यता को निर्वात में पारगम्यता के माप के रूप में परिभाषित किया जाता है और यह निर्वात में विद्युत क्षेत्र बनाते समय कितना प्रतिरोध होता है। पूर्ण पारगम्यता सामान्य रूप से is द्वारा प्रतीकित है0। मुक्त स्थान की पारगम्यता - एक निर्वात - लगभग 8.85 x 10 के बराबर है-12 फराड / मीटर (F / m)
  • सापेक्ष पारगम्यता: सापेक्ष पारगम्यता को किसी निर्वात की पारगम्यता के सापेक्ष दी गई सामग्री की पारगम्यता के रूप में परिभाषित किया जाता है। यह सामान्य रूप से प्रतीक है: byआर.
  • स्थिर परमिट: किसी स्थैतिक विद्युत क्षेत्र के संपर्क में आने पर किसी पदार्थ की स्थैतिक पारगम्यता को उसकी पारगम्यता के रूप में परिभाषित किया जाता है। अक्सर इस माप के लिए सामग्री पर एक कम आवृत्ति सीमा रखी जाती है। एक स्थिर पारगम्यता की अक्सर आवश्यकता होती है क्योंकि किसी सामग्री की प्रतिक्रिया लागू वोल्टेज की आवृत्ति से संबंधित एक जटिल संबंध है।
  • अवाहक अचल: ढांकता हुआ स्थिरांक को किसी पदार्थ या सामग्री के सापेक्ष सापेक्षता के रूप में परिभाषित किया जाता है।

हालाँकि इन शर्तों को संबंधित देखा जा सकता है, लेकिन आवश्यक स्थान पर सही शब्दों का उपयोग करना अक्सर महत्वपूर्ण होता है।

सापेक्ष पारगम्यता (ढांकता हुआ स्थिर)

इस तथ्य का उपयोग करते हुए कि एक माध्यम की पारगम्यता ε एक माध्यम द्वारा आयोजित किए जाने वाले प्रभार को नियंत्रित करती है, यह देखा जा सकता है कि यह निर्धारित करने का सूत्र है:

कहाँ पे:
ε = फारेड्स में प्रति मीटर पदार्थ की पारगम्यता
डी = इलेक्ट्रिक फ्लक्स घनत्व
ई = विद्युत क्षेत्र की ताकत

यह अनुज्ञा की परिभाषाओं से देखा जा सकता है कि स्थिरांक निम्नलिखित समीकरण के अनुसार संबंधित हैं:

कहाँ पे:
εआर = सापेक्ष पारगम्यता
εरों = फारेड्स में प्रति मीटर पदार्थ की पारगम्यता
ε0 = फराड प्रति मीटर में एक निर्वात की पारगम्यता

संधारित्र ढांकता हुआ की पसंद

कैपेसिटर विभिन्न प्रकार के पदार्थों का उपयोग उनकी ढांकता हुआ सामग्री के रूप में करते हैं। सामग्री को उसके द्वारा प्रदान किए गए गुणों के लिए चुना जाता है। किसी विशेष ढांकता हुआ पदार्थ की पसंद के प्रमुख कारणों में से एक इसका ढांकता हुआ निरंतर है। एक उच्च ढांकता हुआ निरंतर के साथ समाई के उच्च मूल्यों को प्राप्त करने में सक्षम होते हैं - प्रत्येक एक अलग पारगम्यता या ढांकता हुआ निरंतर। यह समाई की मात्रा को बदलता है जो संधारित्र के पास किसी दिए गए क्षेत्र और रिक्ति के लिए होगा।

इन्सुलेशन की ताकत जैसी आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए ढांकता हुआ को भी चुना जाना चाहिए - यह इस्तेमाल किए गए मोटाई स्तरों के साथ उस पर लगाए गए वोल्टेज का सामना करने में सक्षम होना चाहिए। यह तापमान, आर्द्रता, और वोल्टेज आदि में भिन्नता के साथ पर्याप्त रूप से स्थिर होना चाहिए।

कैपेसिटर के लिए लोकप्रिय विकल्प नामों द्वारा दिए गए हैं: एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर, सिरेमिक कैपेसिटर, सिल्वर माइका कैपेसिटर और टैंटलम कैपेसिटर सभी आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले प्रकार हैं।

सामान्य पदार्थों की सापेक्ष पारगम्यता

नीचे दी गई तालिका कई सामान्य पदार्थों की सापेक्ष अनुमति देती है।


सामान्य पदार्थों की सापेक्ष पारगम्यता
पदार्थसापेक्ष
परावैद्युतांक
कैल्शियम टिटानेट150
FR4 पीसीबी सामग्री4.8 आम तौर पर
कांच5 - 10
अभ्रक5.6 - 8.0
कागज़3.85
polyethylene)2.25
polyimide2.25
polypropylene2.2 - 2.36
चीनी मिट्टी के बरतन (सिरेमिक)4.5 - 6.7
PTFE (टेफ्लॉन)2.1
रबर2.0 - 2.3
सिलिकॉन11.68
सिलिकॉन डाइऑक्साइड3.9
स्ट्रोंटियम टाइटनेट200
हवा 0 ° C1.000594
वायु 20 ° से1.000528
कार्बन मोनोऑक्साइड 25 ° C1.000634
कार्बन डाइऑक्साइड 25 ° से1.000904
हाइड्रोजन 0 ° से1.000265
हीलियम 25 ° से1.000067
नाइट्रोजन 25 ° से1.000538
सल्फर डाइऑक्साइड 22 डिग्री सेल्सियस1.00818

ऊपर दिए गए मानों को परमिट के "स्थिर" मूल्यों को कहा जा सकता है। वे स्थिर स्थिति या कम आवृत्तियों के लिए सही हैं। यह पाया जाता है कि बढ़ती आवृत्ति के साथ आमतौर पर किसी सामग्री की पारगम्यता घट जाती है। यह बढ़ते तापमान के साथ भी गिरता है। इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोगों के लिए संधारित्र डिजाइन करते समय इन कारकों को सामान्य रूप से ध्यान में रखा जाता है।

जब संधारित्र का डिज़ाइन ढांकता हुआ रूप की विशेषताओं को ले जाता है, तो संधारित्र के बारे में मुख्य निर्णय में से एक।

कुछ सामग्रियों में बहुत स्थिर ढांकता हुआ स्थिरांक होता है और उच्च स्थिरता वाले कैपेसिटर में इसका उपयोग किया जा सकता है, जबकि अन्य ढांकता हुआ सामग्री बहुत उच्च स्तर के वॉल्यूमेट्रिक कैपेसिटेंस को प्राप्त करने में सक्षम होती है, अर्थात थोड़ी मात्रा में कैपेसिटेंस के उच्च स्तर। आम तौर पर एक संतुलन होता है क्योंकि किसी भी एकल ढांकता हुआ में हर चीज के लिए आदर्श विशेषताएं नहीं होती हैं।

हालांकि सिरेमिक कैपेसिटर बहुत लोकप्रिय हैं लेकिन कई अलग-अलग सिरेमिक हैं जिनका उपयोग किया जा सकता है। ये सिरेमिक कैपेसिटर को सिरेमिक प्रदर्शन स्तरों के लिए विभिन्न नामों से निरूपित किए जाते हैं: C0G, Y5V, X7R, NP0, आदि।


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