12th Physics Notes Pdf Download विधुत धारिता ( Electrical capacity ) chapter 4
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Chapter - 4
विधुत धारिता
धारिता :- चालक पदार्थ द्वारा आवेशों के ग्रहण करने की क्षमता धारिता का लाती है
अथवा - आवेशों के धारण करने की क्षमता ही धारिता कहलाती है
अथवा - आवेश एवं विभव के अनुपात को धारिता कहा जाता है
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गोलीय चालक की धारिता :- माना R त्रिज्या का गोलीय चालक जिसकी निर्वात में स्थित है चालक की सतह पर आवेश q वितरित है जिससे चालक पर विभव V उत्पन्न हो जाता है अतः चालक की धारिता C होगी।
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Q- 1 पृथ्वी की धारिता ज्ञात कीजिए?
Ans - 711 माइक्रो फेरड
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प्रायोगिक रूप से पृथ्वी की धारिता अनंत होती है
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माध्यम की धारिता :- चालकों के समीप निश्चित परावैद्युतांक का माध्यम रख देने की स्थिति में धारिता बढ़ जाती है
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संधारित्र (Calacitor) :- वह वैद्युत यह उपकरण जिसके द्वारा चालकों के आकार में वृद्धि किए बिना धारिता बढ़ाई जा सकती है संधारित्र कहलाता है
अथवा - संधारित्र एक ऐसी युक्ति है जिसमें किसी चालक के आकार में वृद्धि किए बिना आवेश को स्थिर मात्रा पर उसके विभव में कमी करके चालक की धारिता में वृद्धि होती है संधारित्र कहलाता है
संधारित्र निम्न तीन प्रकार के होते हैं
(A) समांतर प्लेट संधारित्र (PPC) -
(B) गोलीय संधारित्र (SC) -
(C) बेलनाकार संधारित्र (CC) -
(A) समांतर प्लेट संधारित्र (PPC) - संधारित्र का वह प्रकार जिसके अंतर्गत दो समांतर चालक प्लेटों के मध्य उत्पन्न विभव में कमी करके आवेश ग्रहण क्षमता बढ़ाई जा सके समांतर प्लेट संधारित्र कहलाता है
सिद्धांत - समांतर प्लेट संधारित्र इस सिद्धांत पर कार्य करता है कि भू संपर्कन द्वारा विभव के मान में कमी एवं आवेश में वृद्धि करके धारिता स्वत बढ़ जाती है।
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संरचना - समांतर प्लेट संधारित्र में दो समांतर चालक प्लेट p व t क्रमशः धनावेशित व उदासीन निर्वात में स्थित हैं प्लेटो का क्षेत्रफल A व उनके मध्य की दूरी d होती है
द्वितीयक प्लेट की बाह्य सतह धनावेशित व आंतरिक सतह ऋण आवेशित हो जाती है (प्रेरण द्वारा)
द्वितीयक प्लेट की बाह्य सतह को भू संपर्कीत करने पर विभव में कमी आ जाती है जिससे धारिता बढ़ जाती है वह संपर्किट करने से बाह्य प्लेट का संपूर्ण धन आवेश पृथ्वी में चला जाता है अर्थात पृथ्वी से इलेक्ट्रॉन बाहर आकर दोनों की कमी को पूरी करते हैं
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उपयोग-
विद्युतीय उपकरणों पंखे, कूलर, मोटर इत्यादि में
चिकित्सा विज्ञान में electro fibrillator में
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माध्यम में समांतर प्लेट संधारित्र की धारिता :-
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धाराप्रवाह के आधार पर पदार्थ निम्न प्रकार के होते हैं
(1) चालक /सुचालक - वे पदार्थ जिनके द्वारा धारा का संचरण किया जाता है चालक कहलाते हैं
जैसे - समस्त धातुएं,चांदी,अशुद्ध जल, ग्रेफाइट,अल्कोहल,मानव
=> चालक पदार्थों में मुक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या 10(+25) से 10(-29)mm2 अत्यधिक होती है
=> सुचालक पदार्थों में मुक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या अधिक होने के कारण ऊर्जा का संचरण संभव होता है
=> धारा संचरण में मुक्त इलेक्ट्रॉन संयोयी होते हैं कुछ इलेक्ट्रॉनों द्वारा धारा संचरण में कोई योगदान नहीं होता है
(2) अचालक/कुचालक - वे पदार्थ जिनके द्वारा धारा का संचरण नहीं किया जा सकता है कुचालक कहलाते हैं
जैसे लकड़ी,प्लास्टिक शुद्ध जल, हीरा, रबड़,पेट्रोल, ऐबोनाइट की छड़, दवा, मिट्टी, पीवीसी, पॉलीथिन।
कुचालक पदार्थों में मुक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या तुलनात्मक रूप से कम होती है जिससे ऊर्जा का स्थानांतरण नहीं होता हैं इन्हें विद्युत रोधी भी कहा जाता है
(3) परावैद्युत पदार्थ :- वे पदार्थ जिनके द्वारा विशेष परिस्थितियों में धारा का संचरण सुगमता से किया जाता है परंतु सामान्य स्थिति में धारा संचरण नहीं होती है परावैद्युत पदार्थ कहलाते हैं
जैसे - जल,अभ्रक
परावैद्युत पदार्थ निम्न दो प्रकार के होते हैं
1) ध्रुवीय परावैद्युत :- यह परावैद्युत जिनके द्वारा सामान्य स्थिति में धारा का संचरण नहीं किया जाता है परंतु बाह्य विद्युत क्षेत्र की उपस्थिति में धारा संचरित होती है ध्रुवीय परावैद्युत कहलाते हैं।
अथवा - वे पदार्थ जिनके अणुओं के धन आवेश व ऋण आवेश के वितरण केंद्र परस्पर संपति ने होकर पृथक पृथक होते हैं ध्रुवीय परावैद्युत कहलाते हैं
अथवा - वे परावैद्युत पदार्थ जिनके अणुओं में उपस्थित विद्युतऋणता उच्च पाई जाती है ध्रुवीय परावैद्युत कहलाते हैं
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2) अध्रुवीय परावैद्युत :- वे परावैद्युत पदार्थ जिनके अणुओं के धन आवेश व ऋण आवेश का वितरण केंद्र संपाती होता है अध्रुवीय परावैद्युत कहलाते हैं
अथवा - वे परावैद्युत पदार्थ जिनके द्वारा सामान्य स्थिति में धारा का संचरण नहीं किया जा सकता है परंतु उच्च दाब, उच्च ताप, व बाह्य वैद्युत क्षेत्र की उपस्थिति में धारा संचरीत हो जाती है अध्रुवीय परावैद्युत कहलाते हैं
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परावैद्युत पदार्थों में उत्पन्न द्विध्रुव आघूर्ण बाह्य वैद्युत क्षेत्र की तीव्रता के समानुपाती होता है
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(B) गोलीय संधारित्र (SC) -
(C) बेलनाकार संधारित्र (CC) -