মূল পার্থক্য - আবেশ বনাম ক্যাপাসিট্যান্স
Inductance এবং capacitance হল RLC সার্কিটের দুটি প্রাথমিক বৈশিষ্ট্য। ইনডাক্টর এবং ক্যাপাসিটর, যা যথাক্রমে ইন্ডাকট্যান্স এবং ক্যাপাসিট্যান্সের সাথে যুক্ত, সাধারণত ওয়েভফর্ম জেনারেটর এবং এনালগ ফিল্টারগুলিতে ব্যবহৃত হয়। ইন্ডাকট্যান্স এবং ক্যাপাসিট্যান্সের মধ্যে মূল পার্থক্য হল ইন্ডাকট্যান্স হল একটি কারেন্ট বহনকারী কন্ডাক্টরের একটি সম্পত্তি যা কন্ডাকটরের চারপাশে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে যেখানে ক্যাপাসিট্যান্স হল বৈদ্যুতিক চার্জ ধারণ ও সঞ্চয় করার জন্য একটি ডিভাইসের সম্পত্তি।
ইন্ডাকট্যান্স কি?
ইন্ডাকট্যান্স হল "একটি বৈদ্যুতিক পরিবাহীর সম্পত্তি যার মাধ্যমে তড়িৎ প্রবাহের পরিবর্তন কন্ডাকটরে নিজেই একটি ইলেক্ট্রোমোটিভ বল প্রবর্তন করে"।যখন একটি তামার তার একটি লোহার কোরের চারপাশে মোড়ানো হয় এবং কয়েলের দুটি প্রান্ত ব্যাটারি টার্মিনালে স্থাপন করা হয়, তখন কয়েল সমাবেশ একটি চুম্বক হয়ে যায়। ইন্ডাকট্যান্সের বৈশিষ্ট্যের কারণে এই ঘটনাটি ঘটে।
আবেগ তত্ত্ব
এমন বেশ কয়েকটি তত্ত্ব রয়েছে যা একটি কারেন্ট বহনকারী পরিবাহীর আবেশের আচরণ এবং বৈশিষ্ট্য বর্ণনা করে। পদার্থবিজ্ঞানী হ্যান্স ক্রিশ্চিয়ান অরস্টেড দ্বারা উদ্ভাবিত একটি তত্ত্ব বলে যে কন্ডাকটরের চারপাশে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র, B, উৎপন্ন হয় যখন একটি ধ্রুবক স্রোত, I, এর মধ্য দিয়ে যাচ্ছে। বর্তমান পরিবর্তনের সাথে সাথে চৌম্বক ক্ষেত্রেরও পরিবর্তন হয়। Ørsted এর সূত্রকে বিদ্যুৎ এবং চুম্বকত্বের মধ্যে সম্পর্কের প্রথম আবিষ্কার হিসাবে বিবেচনা করা হয়। যখন কারেন্ট পর্যবেক্ষক থেকে দূরে চলে যায়, তখন চৌম্বক ক্ষেত্রের দিক ঘড়ির কাঁটার দিকে থাকে।
চিত্র 01: Oersted's Law
ফ্যারাডে এর আনয়ন আইন অনুসারে, একটি পরিবর্তিত চৌম্বক ক্ষেত্র কাছাকাছি পরিবাহীতে একটি ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স (EMF) প্ররোচিত করে। চৌম্বক ক্ষেত্রের এই পরিবর্তনটি পরিবাহীর সাথে আপেক্ষিক, অর্থাৎ, হয় ক্ষেত্রটি পরিবর্তিত হতে পারে, অথবা পরিবাহী একটি স্থির ক্ষেত্রের মধ্য দিয়ে যেতে পারে। এটি বৈদ্যুতিক জেনারেটরের সবচেয়ে মৌলিক ভিত্তি৷
তৃতীয় তত্ত্বটি হল লেঞ্জের সূত্র, যা বলে যে পরিবাহীতে উৎপন্ন EMF চৌম্বক ক্ষেত্রের পরিবর্তনের বিরোধিতা করে। উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি পরিবাহী তারকে একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে স্থাপন করা হয় এবং যদি ক্ষেত্রটি হ্রাস করা হয়, একটি EMF ফ্যারাডে আইন অনুসারে পরিবাহীতে এমন একটি দিকে প্রবর্তিত হবে যার দ্বারা প্রবর্তিত কারেন্ট হ্রাসকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের পুনর্গঠন করবে।যদি বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের পরিবর্তন d φ তৈরি হয়, তাহলে EMF (ε) বিপরীত দিকে প্ররোচিত করবে। এই তত্ত্বগুলি অনেক ডিভাইসের জন্য ভিত্তি করা হয়েছে। কন্ডাক্টরে এই ইএমএফ ইন্ডাকশনকে কয়েলের স্ব-ইন্ডাকট্যান্স বলা হয় এবং কয়েলে কারেন্টের তারতম্য অন্য কাছাকাছি কন্ডাক্টরেও কারেন্ট আনতে পারে। একে পারস্পরিক আবেশ বলা হয়।
ε=-dφ/dt
এখানে, নেতিবাচক চিহ্নটি ইএমজির চৌম্বক ক্ষেত্রের পরিবর্তনের বিরোধিতা নির্দেশ করে।
আবেদন ও প্রয়োগের একক
আবেশ মাপা হয় হেনরি (এইচ), জোসেফ হেনরির নামানুসারে SI ইউনিট, যিনি স্বাধীনভাবে আবেশ আবিষ্কার করেছিলেন। লেঞ্জের নামের পরে বৈদ্যুতিক সার্কিটে ইন্ডাকট্যান্সকে 'L' হিসাবে উল্লেখ করা হয়।
শাস্ত্রীয় বৈদ্যুতিক ঘণ্টা থেকে আধুনিক ওয়্যারলেস পাওয়ার ট্রান্সফারিং কৌশল পর্যন্ত, আনয়ন অনেক উদ্ভাবনের মূল নীতি। এই নিবন্ধের শুরুতে উল্লিখিত হিসাবে, একটি তামার কুণ্ডলীর চুম্বককরণ বৈদ্যুতিক ঘণ্টা এবং রিলেগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়।একটি রিলে একটি খুব ছোট কারেন্ট ব্যবহার করে বড় স্রোত পরিবর্তন করতে ব্যবহৃত হয় যা একটি কুণ্ডলীকে চুম্বক করে যা বৃহৎ কারেন্টের একটি সুইচের একটি মেরুকে আকর্ষণ করে। আরেকটি উদাহরণ হল ট্রিপ সুইচ বা অবশিষ্ট বর্তমান সার্কিট ব্রেকার (RCCB)। সেখানে, সরবরাহের লাইভ এবং নিরপেক্ষ তারগুলি পৃথক কয়েলের মধ্য দিয়ে যায় যা একই কোর ভাগ করে। একটি স্বাভাবিক অবস্থায়, সিস্টেমটি ভারসাম্যপূর্ণ কারণ লাইভ এবং নিরপেক্ষ কারেন্ট একই। হোম সার্কিটে কারেন্ট লিকেজে, দুটি কয়েলের কারেন্ট আলাদা হবে, শেয়ার্ড কোরে একটি ভারসাম্যহীন চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করবে। এইভাবে, একটি সুইচ মেরু কোরের দিকে আকর্ষণ করে, হঠাৎ সার্কিটটি সংযোগ বিচ্ছিন্ন করে। তাছাড়া, ট্রান্সফরমার, আরএফ-আইডি সিস্টেম, ওয়্যারলেস পাওয়ার চার্জিং পদ্ধতি, ইন্ডাকশন কুকার ইত্যাদির মতো আরও কয়েকটি উদাহরণ দেওয়া যেতে পারে।
ইনডাক্টররাও তাদের মাধ্যমে স্রোতের আকস্মিক পরিবর্তনে অনিচ্ছুক। অতএব, একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সংকেত একটি সূচনাকারীর মধ্য দিয়ে যাবে না; শুধুমাত্র ধীরে ধীরে পরিবর্তন উপাদান পাস হবে. এই ঘটনাটি লো-পাস এনালগ ফিল্টার সার্কিট ডিজাইনে নিযুক্ত করা হয়।
ক্যাপাসিট্যান্স কি?
একটি ডিভাইসের ক্যাপাসিট্যান্স এটিতে বৈদ্যুতিক চার্জ ধরে রাখার ক্ষমতা পরিমাপ করে। একটি মৌলিক ক্যাপাসিটর ধাতব পদার্থের দুটি পাতলা ফিল্ম এবং তাদের মধ্যে স্যান্ডউইচ করা একটি ডাইলেকট্রিক উপাদান দিয়ে গঠিত। যখন দুটি ধাতব প্লেটে একটি ধ্রুবক ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন তাদের উপর বিপরীত চার্জ জমা হয়। ভোল্টেজ অপসারণ করলেও এই চার্জ থাকবে। তদ্ব্যতীত, চার্জযুক্ত ক্যাপাসিটরের দুটি প্লেটের সাথে সংযোগ স্থাপন করে রেজিস্ট্যান্স R স্থাপন করা হলে, ক্যাপাসিটরটি নিঃসৃত হয়। ডিভাইসের ক্যাপাসিট্যান্স C কে এটিতে থাকা চার্জ (Q) এবং চার্জ করার জন্য প্রয়োগ করা ভোল্টেজ, v এর মধ্যে অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। ক্যাপাসিট্যান্স ফ্যারাডস (F) দ্বারা পরিমাপ করা হয়।
C=Q/v
ক্যাপাসিটর চার্জ করতে যে সময় লাগে তা পরিমাপ করা হয় এতে প্রদত্ত সময়ের ধ্রুবক দ্বারা: R x C। এখানে, R হল চার্জিং পাথ বরাবর প্রতিরোধ। সময় ধ্রুবক হল ক্যাপাসিটর তার সর্বোচ্চ ক্ষমতার 63% চার্জ করতে সময় নেয়।
ক্যাপাসিট্যান্স এবং প্রয়োগের বৈশিষ্ট্য
ক্যাপাসিটার ধ্রুবক স্রোতে সাড়া দেয় না। ক্যাপাসিটরের চার্জিংয়ের সময়, এটি সম্পূর্ণরূপে চার্জ না হওয়া পর্যন্ত এর মধ্য দিয়ে কারেন্ট পরিবর্তিত হয়, তবে এর পরে, কারেন্ট ক্যাপাসিটর বরাবর যায় না। এর কারণ হল ধাতব প্লেটের মধ্যে অস্তরক স্তর ক্যাপাসিটরকে একটি 'অফ-সুইচ' করে তোলে। যাইহোক, ক্যাপাসিটর বিভিন্ন স্রোত প্রতিক্রিয়া. বিকল্প কারেন্টের মতো, এসি ভোল্টেজের পরিবর্তন একটি ক্যাপাসিটরকে আরও চার্জ বা ডিসচার্জ করতে পারে যা এটিকে এসি ভোল্টেজের জন্য একটি 'অন-সুইচ' করে তোলে। এই প্রভাবটি হাই-পাস অ্যানালগ ফিল্টার ডিজাইন করতে ব্যবহৃত হয়৷
উপরন্তু, ক্যাপাসিট্যান্সেও নেতিবাচক প্রভাব রয়েছে। আগেই উল্লেখ করা হয়েছে, কন্ডাক্টরে কারেন্ট বহনকারী চার্জ একে অপরের পাশাপাশি কাছাকাছি বস্তুর মধ্যে ক্যাপ্যাসিট্যান্স তৈরি করে। এই প্রভাবকে স্ট্রে ক্যাপাসিট্যান্স বলা হয়। পাওয়ার ট্রান্সমিশন লাইনে, স্ট্রে ক্যাপ্যাসিট্যান্স প্রতিটি লাইনের মধ্যে পাশাপাশি লাইন এবং আর্থের মধ্যে, সাপোর্টিং স্ট্রাকচার ইত্যাদির মধ্যে ঘটতে পারে। তাদের দ্বারা বাহিত বৃহৎ স্রোতের কারণে, এই স্ট্রে ইফেক্ট পাওয়ার ট্রান্সমিশন লাইনে পাওয়ার লসকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে।
চিত্র 02: সমান্তরাল প্লেট ক্যাপাসিটর
ইন্ডাকট্যান্স এবং ক্যাপাসিট্যান্সের মধ্যে পার্থক্য কী?
আবেশ বনাম ক্যাপাসিট্যান্স |
|
| ইন্ডাকট্যান্স হল কারেন্ট বহনকারী কন্ডাক্টরের একটি বৈশিষ্ট্য যা পরিবাহীর চারপাশে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে। | ক্যাপাসিট্যান্স হল একটি ডিভাইসের বৈদ্যুতিক চার্জ সঞ্চয় করার ক্ষমতা। |
| পরিমাপ | |
| ইনডাক্টেন্স হেনরি (H) দ্বারা পরিমাপ করা হয় এবং L. হিসাবে প্রতীকী হয় | ক্যাপাসিট্যান্স ফ্যারাডস (F) এ পরিমাপ করা হয় এবং সি হিসাবে প্রতীকী হয়। |
| ডিভাইস | |
| ইন্ডাকট্যান্সের সাথে যুক্ত বৈদ্যুতিক উপাদানটি ইন্ডাক্টর নামে পরিচিত, যা সাধারণত একটি কোরের সাথে বা কোর ছাড়াই কুণ্ডলী করে। | ক্যাপাসিট্যান্স ক্যাপাসিটরের সাথে যুক্ত। সার্কিটে বিভিন্ন ধরনের ক্যাপাসিটর ব্যবহার করা হয়। |
| ভোল্টেজ পরিবর্তনের আচরণ | |
| ধীরে পরিবর্তনশীল ভোল্টেজের জন্য ইন্ডাক্টর প্রতিক্রিয়া। উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি এসি ভোল্টেজগুলি ইন্ডাক্টরের মধ্য দিয়ে যেতে পারে না। | লো-ফ্রিকোয়েন্সি এসি ভোল্টেজগুলি ক্যাপাসিটরের মধ্য দিয়ে যেতে পারে না, কারণ তারা কম ফ্রিকোয়েন্সিগুলির জন্য একটি বাধা হিসাবে কাজ করে৷ |
| ফিল্টার হিসেবে ব্যবহার করুন | |
| লো-পাস ফিল্টারগুলিতে ইন্ডাকট্যান্স হল প্রভাবশালী উপাদান৷ | ক্যাপাসিট্যান্স হল উচ্চ-পাস ফিল্টারগুলিতে প্রভাবশালী উপাদান৷ |
সারাংশ - আবেশ বনাম ক্যাপাসিট্যান্স
ইন্ডাকট্যান্স এবং ক্যাপাসিট্যান্স দুটি ভিন্ন বৈদ্যুতিক উপাদানের স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য। যদিও ইন্ডাকট্যান্স একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করার জন্য একটি কারেন্ট বহনকারী কন্ডাক্টরের একটি সম্পত্তি, ক্যাপাসিট্যান্স হল একটি ডিভাইসের বৈদ্যুতিক চার্জ ধরে রাখার ক্ষমতার একটি পরিমাপ। এই উভয় বৈশিষ্ট্য ভিত্তি হিসাবে বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন ব্যবহার করা হয়. তবুও, এগুলি বিদ্যুতের ক্ষতির ক্ষেত্রেও একটি অসুবিধা হয়ে দাঁড়ায়। বিভিন্ন স্রোতের আবেশ এবং ক্যাপাসিট্যান্সের প্রতিক্রিয়া বিপরীত আচরণ নির্দেশ করে। ধীর-পরিবর্তনকারী এসি ভোল্টেজগুলিকে অতিক্রমকারী ইন্ডাক্টরের বিপরীতে, ক্যাপাসিটারগুলি তাদের মধ্য দিয়ে যাওয়া ধীর ফ্রিকোয়েন্সি ভোল্টেজগুলিকে ব্লক করে। এটি ইন্ডাকট্যান্স এবং ক্যাপাসিট্যান্সের মধ্যে পার্থক্য।
