കപ്പാസിറ്റർ

ഇലക്ട്രിക്-ഇലക്ട്രൊണിക് ഉപകരണങ്ങളിൽ വൈദ്യുത ചാർജ്ജ് ശേഖരിച്ച് വെക്കാനുള്ള സംവിധാനമാണ്‌ കപ്പാസിറ്റർ അഥവാ സംധാരിത്രം. കപ്പാസിറ്ററുകൾ കണ്ടൻസറുകൾ എന്ന പേരിലും അറിയപ്പെടാറുണ്ട്. ഒരു ജോഡി പ്ലേറ്റുകൾ അഥവാ കണ്ടക്ടറുകൾക്കിടയിൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന ഇലക്ട്രിക്ക് ഫീൽഡിൽ ആണ്‌ കപ്പാസിറ്ററുകൾ വൈദ്യുതി സംഭരിച്ചുവെക്കുന്നത്. ഇത്തരത്തിൽ വൈദ്യുതിയെ കപ്പാസിറ്ററിൽ സംഭരിച്ചുവെക്കുന്ന പ്രക്രിയയെ ചാർജ്ജിങ്ങ് എന്നാണ്‌ പറയുന്നത്. ഇലക്ട്രിക്ക്-ഇലക്ട്രൊണിക് സർക്യൂട്ടുകളിൽ വൈദ്യുതി സംഭരണ കേന്ദ്രമായി പ്രവർത്തിക്കുക എന്നതാണ്‌ കപ്പാസിറ്ററിന്റെ പ്രധാന ധർമ്മം. ഇതു കൂടാതെ ഉയർന്ന ആവൃത്തിയിലും താഴ്ന്ന ആവൃത്തിയിലുമുള്ള സിഗ്നലുകൾ തമ്മിൽ വ്യതിയാനം വരുത്താനും കപ്പാസിറ്റർ ഉപയൊഗിക്കാറുണ്ട്. ഈ സവിശേഷത കാരണം ഇലക്ട്രൊണിക് ഫിൽറ്ററുകളിൽ വ്യാപകമായി ഇവ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

Capacitors: SMD ceramic at top left; SMD tantalum at bottom left; through-hole tantalum at top right; through-hole electrolytic at bottom right. Major scale divisions are cm.

Various types of capacitors. From left: multilayer ceramic, ceramic disc, multilayer polyester film, tubular ceramic, polystyrene, metallized polyester film, aluminium electrolytic. Major scale divisions are cm.

Various capacitors. The large cylinders are high value electrolytic types

രണ്ടു ലോഹ പ്ലേറ്റുകളും അവയ്ക്കിടയിൽ വച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു ഇൻസുലേറ്ററുമാണ്‌ കപ്പാസിറ്ററിന്റെ ഭാഗങ്ങൾ. ഇൻസുലേറ്ററിനെ ഡൈഇലക്ട്രിക് (dielectric) എന്നു പറയുന്നു. കപ്പാസിറ്ററിനെ സർക്യൂട്ടിൽ ഘടിപ്പിക്കുന്നതിന്‌ ഓരോ പ്ലേറ്റിൽ നിന്നും ഓരോ ലീഡ് ഉണ്ടായിരിക്കും.

ചരിത്രം

1745 ഒക്ടൊബറിൽ ഇവാൾഡ് ജോർജ്ജ് വൊൺ ക്ലീസ്റ്റ് എന്ന ജർമ്മൻ ശാസ്ത്രഞനാണ്‌ കപ്പാസിറ്റർ കണ്ടുപിടിച്ചത്. ഇതേവർഷം തന്നെ ഡച്ച്‌ ശാസ്ത്രഞനായ പീറ്റർ വാൻ മുഷേൻ ബ്രോക്ക് സമാനമായ മറ്റൊരു കപ്പാസിറ്റർ കണ്ടുപിടിച്ചു. ലെയ്സൺ ജാർ എന്നാണ്‌ അദ്ദേഹം തന്റെ പുതിയ കണ്ടുപിടിത്തത്തെ വിശേഷിപ്പിച്ചിരുന്നത്. ബഞ്ചമിൻ ഫ്രാങ്ക്ളിൻ, ലെയ്സ്ൺ ജാർ കപ്പാസിറ്ററിനെ സൂക്ഷ്മാമായി പരിശോധിക്കുകയും ഈ കപ്പാസിറ്ററിൽ നേരത്തെ കരുതിയതുപോലെ വെള്ളത്തിലല്ല മറിച്ച് ഗ്ലാസിലാണ്‌ വൈദ്യുതി സംഭരിക്കുന്നത് എന്നു വ്യക്തമാക്കുകയും ചെയ്തു. ആദ്യകാലത്ത് കപ്പാസിറ്ററുകൾ കണ്ടൻസറുകൾ എന്ന പേരിലാണ്‌ അറിയപ്പെട്ടിരുന്നത്. ഇപ്പോഴും ചില രാജ്യങ്ങളിൽ കപ്പാസിറ്ററുകൾ കണ്ടൻസർ എന്ന പേരിൽ തന്നെയാണ്‌ അറിയപ്പെടുന്നത്. ഇറ്റാലിയൻ വാക്കായ കണ്ടൻസർ സ്റ്റോർ ആണ്‌ പിന്നീട് കണ്ടൻസർ ആയി മാറിയത്.

കപ്പാസിറ്റൻസ്

കപ്പാസിറ്ററിന്റെ വൈദ്യുതി സംഭരിച്ചുവെക്കാനുള്ള കഴിവിന്റെ ഏകകമാണ്‌ കപ്പാസിറ്റൻസ് (C). പ്ലേറ്റുകൾ തമ്മിലുള്ള പൊട്ടെൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം V യും പ്ലേറ്റിൽ സംഭരിക്കപ്പെടുന്ന ചാർജ് Q വും ആയാൽ C=Q/V ആയിരിക്കും.

ഫാരഡ് (F) ആണ്‌ ആണ്‌ കപ്പാസിറ്റൻസ് അളക്കാനുള്ള മാനദണ്ഡം. ഇതൊരു വലിയ യൂണിറ്റായതുകൊണ്ട് സാധാരണ മൈക്രോഫാരഡ് (µF) എന്ന യൂണിറ്റിലാണ്‌ കപ്പാസിറ്റൻസ് അളക്കുന്നത്^[1]. 1 മൈക്രോഫാരഡ്=10^-6 ഫാരഡ് ആണ്‌.

വിവിധതരം കപ്പാസിറ്ററുകൾ

ഡൈ ഇലക്ട്രിക് വസ്തു പേപ്പർ ആയിട്ടുള്ള കപ്പാസിറ്ററാണ് പേപ്പർ കപ്പാസിറ്റർ. മൈക്ക ഡൈ ഇലക്ട്രിക്കായിട്ടുള്ള കപ്പാസിറ്ററുകളാണ് മൈക്ക കപ്പാസിറ്ററുകൾ. ഇങ്ങനെ സെറാമിക് കപ്പാസിറ്ററുകൾ, പോളിയസ്റ്റർ കപ്പാസിറ്ററുകൾ എന്നിങ്ങനെ പലതരം കപ്പാസിറ്ററുകൾ ഇപയോഗത്തിലുണ്ട്. കപ്പാസിറ്ററുകൾ അവയിലുപയോഗിക്കുന്ന ഡൈ ഇലക്ട്രിക്കുകളുടെ പേരിലാണ് അറിയപ്പെടുന്നത്. ഈ കപ്പാസിറ്ററുകളിലൊക്കെ അവയുടെ ഏതു ലീഡുവേണമെങ്കിലും (+) അല്ലെങ്കിൽ (-) ആയി ഉപയോഗിക്കാം.

വൈദ്യുതിയുടെ രാസഫലം ഉപയോഗിച്ച് രൂപപ്പെടുത്തി എടുത്തിട്ടുള്ള കപ്പാസിറ്ററുകളാണ് ഇലക്ട്രോളിറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകൾ. ഇവയെ എ.സി. സർക്യൂട്ടിൽ ഉപയോഗിക്കാനോ ധ്രുവങ്ങൾ മാറ്റി ഘടിപ്പിക്കാനോ പാടില്ല.