Capacitor একটি ইংরেজি শব্দ যার বাংলা অর্থ হলো ধারক। ক্যাপাসিটর মূলত একটি বৈদ্যুতিক যন্ত্রাংশ যা দুটি পরিবাহী পাতের মাঝে একটি ডাই-ইলেক্ট্রিক অপরিবাহী পদার্থ নিয়ে গঠিত। এটি বহুল ব্যবহৃত একটি যন্ত্রাংশ। এই লেখাতে ক্যাপাসিটর সম্পর্কিত নিম্নোক্ত বিষয়সমূহ আলোচনা করা হবেঃ
- ক্যাপাসিটর কি বা ধারক কাকে বলে?
- ক্যাপাসিটরের প্রতীক ও একক।
- ক্যাপাসিট্যান্স, সূত্র।
- ক্যাপাসিটরের প্রকারভেদ।
- ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর।
- নন-ইলেকট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর।
- সিরামিক ক্যাপাসিটর।
- ভ্যারিয়েবল ক্যাপাসিটর বা পরিবর্তনশীল ক্যাপাসিটর।
- ক্যাপাসিটর নিয়ে কিছু সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন।
- পরিশেষে কিছু কথা।
Capacitor কি বা ধারক কাকে বলে?
সহজভাবে বলতে গেলে ক্যাপাসিটর বা ধারক হচ্ছে অনেকটা রি- চার্জএবল ব্যাটারির মতো। তবে এর চার্জ ধরে রাখার ক্ষমতা অনেক কম।
পাঠ্য-পুস্তক এর ভাষায় “এটি এমন একটি বৈদ্যুতিক যন্ত্র যা দুটি পরিবাহী পাতের মাঝে ডাই-ইলেক্ট্রিক অপরিবাহী পদার্থ নিয়ে গঠিত”।
প্রতীক, একক ও চার্জঃ
Capacitor এর প্রতীক
ক্যাপাসিটরের এস আই একক ফ্যারাড(F)। ফ্যারাড অনেক বড় হওয়ার কারনে একে প্রয়োজন মতো মাইক্রোফ্যারাড (µF), পিকো-ফ্যারাড (PF) এবং ন্যানো ফ্যারাড (nF) দ্বারা প্রকাশ করা হয়ে থাকে।
ক্যাপাসিট্যান্সঃ
ক্যাপাসিটরের বৈদ্যুতিক এনার্জি বা চার্জ সঞ্চয় করার ধর্ম কে ক্যাপাসিট্যান্স বলে। ক্যাপাসিটরের মধ্যখানে প্লেট এর মাঝে যখন পটেনশিয়াল পার্থক্য থাকে তখন তাকে Capacitor চার্জ অবস্থায় থাকে এবং যখন পটেনশিয়াল পার্থক্য থাকে না তখন ডিসচার্জ অবস্থায় থাকে।
সূত্রঃ
ক্যাপাসিট্যান্স = চার্জ / পটেনশিয়াল ডিফারেন্স
অর্থা, C = Q / V
এখানে,
C = ক্যাপাসিট্যান্স,
Q = চার্জ,
V = পটেনশিয়াল ডিফারেন্স,
প্রকারভেদঃ
ইলেক্ট্রোলাইটিক Capacitor
এই ক্যাপাসিটর হচ্ছে পজেটিভ ও নেগেটিভ পােলারিটি যুক্ত একটি পােলারাইজড ক্যাপাসিটর। এ ধরনের ক্যাপাসিটর তৈরিতে ইলেকট্রোলাইট ব্যবহার করা হয় বলে এদেরকে ইলেকট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর বলা হয়। যে সকল সার্কিটে ডিসি অথবা পালসেটিং ডিসি প্রবাহিত হয় কেবলমাত্র ঐ সকল সার্কিটে ইলেকট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর ব্যবহৃত হয়। অল্প জায়গায় বেশি বিদ্যুৎ সঞ্চয় করে রাখার জন্য ইলেকট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর ব্যবহার করা হয়।
এটি উচ্চ ধারকত্ব একটি Capacitor যেটির ধারক সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়। এটি রেডিও-র ফিল্টার বাইপাস সার্কিটে ব্যবহৃত হলেও AC সার্কিটে ব্যবহার করা যায় না।
ইলেকট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটরের বৈশিষ্ট্যঃ
- এটি এক ধরনের পােলারাইজড ক্যাপাসিটর।
- এর প্লেট দু’টি পজেটিভ এবং নেগেটিভ ইলেকট্রোড হিসেবে চিহ্নিত থাকে।
- এটি সাধারণত ডিসিতে ব্যবহৃত হয়।
- এ ধরনের ক্যাপাসিটরের ক্যাপাসিট্যান্সের মান সাধারণত এক মাইক্রো ফ্যারাড বা তার চেয়ে বেশি হয়।
- এরা আকারে খুব ছােট হয়।
ইলেকট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটরের গঠন ও কার্যনীতি
দু’টি অ্যালুমিনিয়াম (AL) প্লেটের মাঝখানে কোন উপযুক্ত ইলেকট্রোলাইট অর্থাৎ তড়িৎ রিশ্লেষ্য অথবা কোন তরল পরিবাহী (সাধারণত অ্যামােনিয়া, বরিক এসিড এবং পানির সংমিশ্রণ) রেখে এদের মধ্যে ডাইরেকট কারেন্ট (ডিসি)
পাঠালে ডিসি সাের্সের পজেটিভ টার্মিনালের সাথে যুক্ত অ্যালুমিনিয়াম প্লেটটির ওপর অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড এর একটা পাতলা স্তর পড়ে। এ স্তরটাই হচ্ছে বিদ্যুৎ অপরিবাহী (Insulator) এবং এটাই দুই প্লেটের মাঝখানে ডাই-ইলেকট্রিকের কাজ করে। এ ডাই ইলেকট্রিকের স্তরটিকে ঠিক রাখার জন্য ডিসি সাের্সের সাথে সংযুক্ত প্লেটটিতে
পজেটিভ (+) চিহ্ন দিয়ে চিহ্নিত করা থাকে।
এ অবস্থায় এ সমস্ত ব্যবস্থাটিকে একটা অ্যালুমিনিয়াম ক্যাপসুলের মধ্যে ঢুকিয়ে দেয়া হয় এবং এ ক্যাপসুলের সাথে অ্যালুমিনিয়ামের একটা টার্মিনাল যুক্ত থাকে যা ক্যাপাসিটরের নেগেটিভ টার্মিনাল হিসেবে কাজ করে। ইলেকট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটরের দু’টি প্লেটের একটি পজেটিভ হিসেবে এবং একটি নেগেটিভ হিসেবে ব্যবহৃত হয়। সার্কিটে কানেকশনের সময় খেয়াল রাখতে হয় যাতে পজেটিভ টার্মিনাল সার্কিটের পজেটিভ টার্মিনালের সাথে সংযুক্ত করা হয়। অন্যথায় অক্সাইড স্তরটা ক্ষতিগ্রস্ত হয়ে ক্যাপাসিটর নষ্ট হয়ে যেতে পারে।
ইলেকট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটরের প্রকারভেদ
ইলেকট্রোলাইট ক্যাপাসিটর মূলত দু’ধনের হয়। যথা-
- ওয়েট টাইপ (Wet type)
- ড্রাই টাইপ (Dry type)।
ওয়েট টাইপ : এ ধরনের ক্যাপাসিটরের একটি ইলেকট্রোড অ্যালুমিনিয়ামের এবং অন্যটি ইলেকট্রোলাইটিক সলিউশন, সাধারণত অ্যামােনিয়া, বরিক এসিড এবং পানির সংমিশ্রণ গঠিত।
ড্রাই টাইপ : এ ধরনের ক্যাপাসিটরের উভয় প্লেট অ্যালুমিনিয়ামের লম্বা ফালি দিয়ে তৈরি এবং এগুলাে ইলেকট্রোলাইট দ্বারা সম্পৃক্ত বিশেষ কাগজ দ্বারা পৃথক করা থাকে। পরে এগুলােকে একত্রে গুটিয়ে দৃঢ়ভাবে বাধা হয়।
নন-ইলেকট্রালাইটিক ক্যাপাসিটর :
যে সকল ক্যাপাসিটর পােলারাইজড নয় এবং যাতে পজেটিভ ও নেগেটিভ। পােলারিটি চিহ্নিত থাকে না, তাকে নন-ইলেকট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর বলে। দুটো ধাতব পাতের মাঝখানে একটি অপরিবাহী মাধ্যম, যেমন- পেপার, মাইকা, সিরামিক বা পলিয়েস্টার রেখে। একে একটা প্লাস্টিক বা ধাতুর ক্যাপসুলের মধ্যে আবদ্ধ করে নন ইলেকট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর তৈরি করা হয়। এতে ব্যবহৃত অপরিবাহী মাধ্যমটিই এর ডাই-ইলেকট্রিকের কাজ করে এবং এ অপরিবাহী মাধ্যমের নামানুসারেই। ক্যাপাসিটরের নামকরণ হয়ে থাকে। যেমন- পেপার ক্যাপাসিটর, সিরামিক ক্যাপাসিটর, মাইকা ক্যাপাসিটর, পলিয়েস্টার ক্যাপাসিটর, স্টিলােফ্লেক্স ক্যাপাসিটর ইত্যাদি। এ ধরনের ক্যাপাসিটরের মান কয়েকশত পিকোফ্যারাডের মধ্যেই সীমিত থাকে।
পেপার ক্যাপাসিটর (Paper Capacitor)
এটি একটি বহুল ব্যবহৃত ক্যাপাসিটর। এতে ডাই-ইলেকট্রিক হিসেবে পেপার অর্থাৎ কাগজ ব্যবহৃত হয়, যার জন্য এর নাম পেপার ক্যাপাসিটর।
হাই এবং লাে উভয় ভােল্টেজ যুক্ত সার্কিটেই পেপার ক্যাপাসিটর ব্যবহৃত হয়। এটি সাধারণত পাওয়ার সাপ্লাই এবং অ্যামপ্লিফায়ারে কাপলিং ও বাইপাস ক্যাপাসিটর হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
সিরামিক Capacitor / নন ইলেকট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর
সিরামিক ক্যাপাসিটরে ডাই-ইলেকট্রিক হিসেবে ব্যবহৃত হয়। সিরামিকের ডাই -ইলেকট্রিক খুব বেশি। তাই তাপমাত্রা এবং ভােল্টেজের পরিবর্তন সত্ত্বেও এ ক্যাপাসিটরের স্থিতিশীলতা ঠিক থাকে। এদের মান সাধারণত 1 পিকোফ্যারাড থেকে 105 পিকোফ্যারাড পর্যন্ত হয় এবং এদের ওয়ার্কিং ভােল্টেজ 500 ভােল্টের মধ্যে সীমাবদ্ধ থাকে। এ ধরনের ক্যাপাসিটর শর্ট ওয়েভ সার্কিটের জন্য বিশেষ উপযােগী। এটি টিউনিং সার্কিটে, বাইপাস সার্কিটে এবং কাপালিং করার কাজে ব্যবহৃত হয়। সিরামিক ক্যাপাসিটর এর ধারকত্ব অনেক কম।
মাইকা ক্যাপাসিটর
এ ধরনের ক্যাপাসিটরে ডাই-ইলেকট্রিক হিসেবে মাইকা ব্যবহার করা হয়। সাধারণত এদের গায়ে এদের ভ্যালু এবং ভােল্টেজ রেটিং লেখা থাকে। তবে কিছু কিছু ক্ষেত্রে এদের গায়ে রেজিস্টরের মত কালার কোড দেয়া থাকে, যা থেকে এদের মান নির্ণয় করতে হয়। এটি সাধারণত হাই ফ্রিকুয়েন্সিতে গ্রাহক এবং প্রেরক যন্ত্রের আরএফ (R-F) সার্কিটে ব্যবহৃত হয়।
পলিয়েস্টার ক্যাপাসিটর
এ ধরনের ক্যাপাসিটরে পলিয়েস্টার ফয়েল ব্যবহৃত হয়। এর বাইরের দিকটা এক বিশেষ ধরনের ইনসুলেশন ও পানি নিরােধক ল্যাকারের দ্বারা ঢাকা থাকে। এদের মান 1nF to 15uF পর্যন্ত হতে পারে। এদের ওয়ার্কিং ভােল্টেজ 500 ভােল্টের মধ্যে সীমাবদ্ধ থাকে। এ ধরনের ক্যাপাসিটর স্থিতিশীল, আদ্রতা প্রতিরােধক, আকারে ছােট এবং দামে সপ্তা বলে এটি সার্কিটের বিভিন্ন জায়গাতে ব্যবহৃত হয়। তবে কাপলিং এবং বাইপাস সার্কিটে বেশি ব্যবহৃত হয়।
ভ্যারিয়েবল Capacitor বা পরিবর্তনশীল Capacitor
এই ক্যাপাসিটরের মান প্রয়োজনমত কমানো বা বাড়ানো যায়। এই ধরনের Capacitor একের অধিক মুভিং প্লেটের সমন্বয়ে গঠিত। প্লেটের অবস্থান পরিবর্তন করে এর মান কমানো বা বাড়ানো যায়। সাধারণত এই ধরনের Capacitor রেডিও টিউনে ব্যবহার করা হয়।
স্ট্রিলােফ্লেক্স ক্যাপাসিটর
স্ট্রিলােফ্লেক্স হচ্ছে ছােট আকারের একটা স্বচ্ছ ক্যাপাসিটর । এর লস অনেক কম এবং ফ্রিকুয়েন্সি ক্যরেকটারিস্টিক অনেক বেশি। এদের ওয়ার্কিং ভােল্টেজ 125 ভােল্ট থেকে 250 ভােল্টের মধ্যে সীমাবদ্ধ থাকে। এদের ভ্যালু ওয়ার্কিং ভােল্টেজ এবং টলারেন্স গায়ে লেখা থাকে। এ ধরনের ক্যাপাসিটর সাধারণত টিউনিং অসিলেটর এবং ফ্রিকুয়েন্সি ডিটারমিনিং সার্কিটে বেশি ব্যবহৃত হয়।
মাইকা টিউন্ড ক্যাপাসিটর
এ ধরনের ক্যাপাসিটর ট্রিমার ক্যাপাসিটর নামে পরিচিত। এদের ভ্যালু খুব কম হয়। সাধারণত 4 পিকো ফ্যারাড থেকে 70 পিকোফ্যারাডের মধ্যে সীমাবদ্ধ থাকে। এ ধরনের ক্যাপাসিটরের মান পরিবর্তনশীল। তবে এগুলাের সাহায্যে খুব কম ভ্যালু ভ্যারিয়েশন করা সম্ভব হয়। রেডিওর টিউনিং সার্কিটে এটি ব্যবহৃত হয়।
এয়ার স্পেসড ক্যাপাসিটর
এয়ার স্পেসড ক্যাপাসিটর এক ধরনের নন-ইলেকট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর। এ ক্যাপাসিটরে এর প্লেট দুটির মাঝখানে ডাই-ইলেকট্রিক হিসেবে বাতাস ব্যবহার করা হয়। যে ক্যাপাসিটরের প্লেট দু’টির মাঝখানে ডাই-ইলেকট্রিক হিসেবে বাতাস ব্যবহার করা হয় তাকে এয়ার স্পেসড় ক্যাপাসিটর বলে। এ ধরনের ক্যাপাসিটরের ক্যাপাসিট্যান্স মান
অনেক কম অর্থাৎ ০.০১ uf এর মধ্যে সীমিত থাকে। রেডিওতে সঠিক স্টেশন ধরার কাজে এয়ার টিউন্ড ক্যাপাসিটর ব্যবহার করা হয়।
এয়ার স্পেসড ক্যাপাসিটর
এয়ার স্পেসড ক্যাপাসিটরে দুটি সারিতে অনেকগুলাে ধাতব প্লেট কিছুটা ফাক ফাক করে সমান্তরালভাবে বসানাে
থাকে। এক সারির প্লেটগুলাে স্থির থাকে। একে স্ট্যাটর (stator) প্লেট বলে। দ্বিতীয় সারির প্লেটগুলাে স্ট্যাটর প্লেটগুলাের মধ্যের ফাঁকা জায়গা দিয়ে ভেতরে ও বাইরে যাতায়াত করতে পারে। দ্বিতীয় সারির প্লেটগুলােকে বলা হয় রােটর (Rotor), প্লেট (E ও F)।
রােটর প্লেট যখন স্ট্যাটর প্লেটের মধ্য দিয়ে যাতায়াত করে তখন দুই সারির প্লেটের মধ্যে কোন স্পর্শ লাগে না। স্ট্যাটর ও রােটর প্লেটের মধ্যে বাতাস ডাই-ইলেকট্রিক হিসেবে কাজ করে। অর্থাৎ উভয় প্লেটকে বাতাস পৃথক করে রাখে। ঘােরানাের সুবিধার জন্য রােটর প্লেটগুলাে একটি শ্যাফট এর সাথে যুক্ত থাকে।
Capacitor নিয়ে কিছু সংক্ষিপ্ত প্রশ্নঃ
ক্যাপাসিটর ইলেকট্রিক্যাল এবং ইলেক্ট্রনিক্স এর অনেক গুরুত্বপূর্ণ একটি কম্পোনেন্ট। ইলেক্ট্রনিক্স এর বেশিরভাগ প্রজেক্ট তৈরি করার ক্ষেত্রে ক্যাপাসিটর প্রয়োজন পরে।
Capacitor সম্পর্কিত বেশ কিছু গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন আছে যেগুলো চাকুরির ভাইবা বা লিখিত পরিক্ষা আসতে পারে। এমন সব সম্ভাব্য প্রশ্ন গুলো নিচে তুলে ধরা হলোঃ
- Capacitor কাকে বলে?
এর বাংলা অর্থ ধারক যা মূলত ক্ষণিকের জন্য বৈদ্যুতিক চার্জ সঞ্চয় করে রাখে।
- সার্কিটে ক্যাপাসিটরের কি ভূমিকা?
ক্ষণিকের জন্য চার্জ ধরে রাখে। এটাকে সহজভাবে ব্যাটারির সাথে তুলনা করা যেতে পারে। ব্যাটারি দীর্ঘ সময়ের জন্য চার্জ ধরে রাখতে পারে। এছাড়া এটি ফিল্টারিংও করে থাকে।
- পাওয়ার সাপ্লাইতে কি ধরনের ক্যাপাসিটর ব্যবহার করা উচিত?
পাওয়ার সাপ্লাইতে অবশ্যই ভালো মানের ক্যাপাসিটর ব্যবহার করা উচিত। যেহেতু পাওয়ার সাপ্লাই-এর উপর নির্ভর করে কম্পোনেন্টগুলো কাজ করবে সেহেতু অবশ্যই ভালো মানের ক্যাপাসিটর পাওয়ার সাপ্লাই এর সাথে সংযুক্ত করা উচিত।
সার্কিটের উপর নির্ভর করে ক্যাপাসিটর ভোল্টেজ ব্যবহার করা হয়ে থাকে। যদি কোন সার্কিটে ক্যাপাসিটরের মান দেওয়া না থাকে তাহলে সার্কিটের সাপ্লাই ভোল্টেজের মানকে স্থির ধরে ক্যাপাসিটরের ভোল্ট ধরতে হবে। লক্ষ্য রাখতে হবে, ক্যাপাসিটরের ভোল্টেজ যেনো সাপ্লাই ভোল্টেজের চেয়ে বেশি না হয়।
- ক্যাপাসিটরের পি এফ মান কীভাবে নির্ণয় করবো?
পি এফ ক্যাপাসিটরের মান গুলোকে কোডের মাধ্যমে প্রকাশ করা হয়।
যেমন:
১০১ এর অর্থ এটির মান ১০০ পি এফ
১০২ এর অর্থ এটি ১০০০ পি এফ বা ১ ন্যানো ফ্যারাড মানের এভাবে
১০৫ এর অর্থ হচ্ছে ১০০০০০০ বা এটি ১ মাইক্রোফ্যারাড
তার মানে ৩য় ঘরে যত মান দেওয়া থাকবে ঠিক ততগুলি শুন্য হবে। এতে পি এফ ক্যাপাসিটরের মান পাওয়া যাবে এবং পরবর্তীতে ন্যানো, মাইক্রো ফ্যারাডে পরিবর্তন করে নিলেই এর ব্যবহারিক মান বের হবে।
আমাদের জনপ্রিয় লেখা বৈদ্যুতিক মোটর সম্বন্ধে পড়তে এখানে ক্লিক করুন।
পরিশেষে কিছু কথাঃ
ক্যাপাসিটর অনেক গুরত্বপূর্ণ একটি কম্পোনেন্ট। ক্যাপাসিটর কি এর সম্পর্কে হয়তো অনেক কিছুই আছে যা লিখে শেষ করা সম্ভব না। আপনাদের যদি কোন Capacitor সম্পর্কিত কোন প্রশ্ন থাকে তাহলে কমেন্ট করুন অথবা লাইভে মেসেজ দিন অথবা ফেসবুকে ও মেসেজ করতে পারেন।
