ਕਪੈਸਟੈਂਸ

ਆਮ ਚਿੰਨ੍ਹ	C
ਐਸ.ਆਈ. ਇਕਾਈ	ਫ਼ੈਰਾਡ

ਕਪੈਸਟੈਂਸ ਕਿਸੇ ਪਦਾਰਥ ਦੀ ਬਿਜਲਈ ਚਾਰਜ ਨੂੰ ਸਾਂਭ ਕੇ ਰੱਖਣ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਕਪੈਸਟੈਂਸ ਦਾ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਦੋ ਤਰੀਕਿਆਂ ਨਾਲ ਵਰਗੀਕਰਨ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ: ਸੈਲਫ਼ ਕਪੈਸਟੈਂਸ (Self Capacitance) ਅਤੇ ਆਪਸੀ ਕਪੈਸਟੈਂਸ (Mutual Capacitance)। ਪਦਾਰਥ ਜੋ ਕਿ ਬਿਜਲਈ ਤੌਰ 'ਤੇ ਚਾਰਜ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਵਿੱਚ ਸੈਲਫ਼ ਕਪੈਸਟੈਂਸ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਉਹ ਪਦਾਰਥ ਜਿਸਦੀ ਸੈਲਫ਼ ਕਪੈਸਟੈਂਸ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਉਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਦਿੱਤੀ ਹੋਈ ਵੋਲਟੇਜ ਉੱਪਰ ਘੱਟ ਕਪੈਸਟੈਂਸ ਵਾਲੇ ਪਦਾਰਥ ਨਾਲੋਂ ਵਧੇਰੇ ਬਿਜਲਈ ਚਾਰਜ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਆਪਸੀ ਕਪੈਸਟੈਂਸ ਦਾ ਸੰਕਲਪ ਕਪੈਸਟਰ ਦੀ ਕਾਰਜ ਵਿਧੀ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਕਪੈਸਟਰ ਉਹਨਾਂ ਤਿੰਨ ਰੇਖਿਕ (Linear) ਅੰਗਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ। (ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਰਜ਼ਿਸਟਰ (Resistor) ਅਤੇ ਇੰਡਕਟਰ ਸ਼ਾਮਿਲ ਹਨ)

ਕਪੈਸਟੈਂਸ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪਦਾਰਥ ਦੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਦੀ ਜਿਆਮਿਤੀ (ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ ਪਲੇਟਾਂ ਦਾ ਖੇਤਰਫਲ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ) ਅਤੇ ਇਹਨਾਂ ਪਲੇਟਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਡਾਈਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪਦਾਰਥ ਦੀ ਪਰਮਿੱਟੀਵਿਟੀ ਉੱਪਰ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਡਾਈਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪਦਾਰਥਾਂ ਲਈ, ਪਰਮਿੱਟੀਵਿਟੀ ਅਤੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਕਪੈਸਟੈਂਸ, ਚਾਲਕਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਪੁਟੈਂਸ਼ਲ ਅੰਤਰ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਉੱਪਰ ਚਾਰਜ ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ।

ਕਪੈਸਟੈਂਸ ਦੀ ਐਸ.ਆਈ. ਇਕਾਈ ਫ਼ੈਰਾਡ (ਚਿੰਨ੍ਹ: F) ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ ਇੱਕ ਅੰਗਰੇਜ਼ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨੀ ਮਾਈਕਲ ਫ਼ੈਰਾਡੇ ਦੇ ਨਾਮ ਉੱਪਰ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਕਿਸੇ ਕਪੈਸਟਰ ਨੂੰ ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਕੂਲੰਬ ਬਿਜਲਈ ਚਾਰਜ ਨਾਲ ਚਾਰਜ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਦੀਆਂ ਪਲੇਟਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਪੁਟੈਂਸ਼ਲ ਅੰਤਰ ਇੱਕ ਵੋਲਟ ਦਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਉਸ ਕਪੈਸਟਰ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ ਇੱਕ ਫ਼ੈਰਾਡ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਕਪੈਸਟੈਂਸ ਦੇ ਉਲਟ ਨੂੰ ਇਲਾਸਟੈਂਸ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਸੈਲਫ਼ ਕਪੈਸਟੈਂਸ (Self Capacitance)

ਬਿਜਲਈ ਸਰਕਟਾਂ ਵਿੱਚ, ਦੋ ਚਾਲਕਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਆਪਸੀ ਕਪੈਸਟੈਂਸ ਨੂੰ ਹੀ ਕਪੈਸਟੈਂਸ ਹੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ ਕਪੈਸਟੈਂਸ ਦੋ ਪਲੇਟਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਹੀ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਇੱਕ ਅਲੱਗ ਚਾਲਕ ਲਈ ਸੈਲਫ਼ ਕਪੈਸਟੈਂਸ ਵੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ ਕਿ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, "ਬਿਜਲਈ ਚਾਰਜ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਜਿਹੜੀ ਕਿ ਇੱਕ ਅਲੱਗ ਚਾਲਕ ਨੂੰ ਦਿੱਤੀ ਜਾਵੇ ਕਿ ਇਸਦਾ ਬਿਜਲਈ ਪੁਟੈਂਸ਼ਲ ਇੱਕ ਵੋਲਟ ਵਧ ਜਾਵੇ।" ਇਸ ਪੁਟੈਂਸ਼ਲ ਲਈ ਨਿਰਦੇਸ਼ ਬਿੰਦੂ (Reference Point) ਇੱਕ ਕਾਲਪਨਿਕ ਖਾਲੀ ਚਾਲਕ ਗੋਲਾ ਹੈ ਜਿਸਦਾ ਅਰਧ-ਵਿਆਸ ਅਸੀਮਿਤ ਹੈ ਅਤੇ ਚਾਲਕ ਇਸਦੇ ਬਿਲਕੁਲ ਵਿਚਕਾਰ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਹੈ।

ਗਣਿਤਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਕਿਸੇ ਚਾਲਕ ਦੀ ਸੈਲਫ਼ ਕਪੈਸਟੈਂਸ ਨੂੰ ਇਸ ਸਮੀਕਰਨ ਨਾਲ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ,

$C=q/V,$

ਜਿੱਥੇ

qਚਾਲਕ ਉੱਪਰ ਚਾਰਜ ਹੈ,

$V={1 \over 4\pi \varepsilon _{0}}\int {\sigma \,dS \over r},$

dS ਇੱਕ ਪਦਾਰਥ ਦਾ ਇੱਕ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਛੋਟਾ ਹਿੱਸਾ ਹੈ,

r ਪਲੇਟ ਵਿੱਚ dS ਤੋਂ ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਬਿੰਦੂ M ਤੱਕ ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਹੈ।

ਇਸ ਤਰੀਕੇ ਨਾਲ, ਇੱਕ ਚਾਲਕ ਗੋਲਾ ਜਿਸਦਾ ਅਰਧ ਵਿਆਸ R ਹੈ, ਦੀ ਸੈਲਫ਼ ਕਪੈਸਟੈਂਸ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਹੈ:

$C=4\pi \varepsilon _{0}R\,$

ਸੈਲਫ਼ ਕਪੈਸਟੈਂਸ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦੀਆਂ ਕੁਝ ਉਦਾਹਰਨਾਂ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਹਨ:

• ਵੈਨ ਡੇ ਗਰਾਫ਼ ਜਨਰੇਟਰ ਦੀ ਉੱਪਰਲੀ "ਪਲੇਟ" ਦੀ ਕਪੈਸਟੈਂਸ ਲਗਭਗ 22.24 pF ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
• ਧਰਤੀ ਗ੍ਰਹਿ ਦੀ ਕਪੈਸਟੈਂਸ ਲਗਭਗ 710 µF ਹੈ।