कॅपेसिटर आणि बॅटरी - काय फरक आहे

असे दिसते की बॅटरी आणि कॅपेसिटर मूलत: समान गोष्ट करतात - दोन्ही विद्युत ऊर्जा साठवून नंतर लोडमध्ये स्थानांतरित करतात. असे दिसते की काही प्रकरणांमध्ये कॅपेसिटर सामान्यतः लहान क्षमतेच्या बॅटरीसारखे वागते, उदाहरणार्थ विविध कन्व्हर्टरच्या आउटपुट सर्किट्समध्ये.

पण बॅटरी कॅपेसिटरसारखी वागते असे आपण किती वेळा म्हणू शकतो? अजिबात नाही. बर्‍याच ऍप्लिकेशन्समधील बॅटरीचे मुख्य कार्य म्हणजे रासायनिक स्वरूपात विद्युत उर्जा दीर्घकाळ साठवणे आणि साठवणे, ती धरून ठेवणे, जेणेकरून ती नंतर त्वरीत किंवा हळूहळू, ताबडतोब किंवा अनेक वेळा लोड करू शकेल. काही समान परिस्थितींमध्ये कॅपेसिटरचे मुख्य कार्य म्हणजे थोड्या काळासाठी विद्युत ऊर्जा साठवणे आणि आवश्यक विद्युत् प्रवाहासह लोडमध्ये स्थानांतरित करणे.

म्हणजेच, सामान्य कॅपेसिटर ऍप्लिकेशन्ससाठी, सामान्यत: बॅटरीला जेवढा वेळ लागतो तेवढा वेळ ऊर्जा ठेवण्याची गरज नसते. बॅटरी आणि कॅपेसिटरमधील फरकांचे सार दोन्हीच्या डिव्हाइसमध्ये तसेच त्यांच्या ऑपरेशनच्या तत्त्वांमध्ये आहे.जरी बाहेरून एखाद्या अपरिचित निरीक्षकाला असे वाटू शकते की ते त्याच प्रकारे व्यवस्थित केले पाहिजेत.

कंडेनसर (लॅटिन कंडेनसॅटिओमधून — "संचय") त्याच्या सर्वात सोप्या स्वरूपात — डायलेक्ट्रिकद्वारे विभक्त केलेल्या महत्त्वपूर्ण क्षेत्रासह प्रवाहकीय प्लेट्सची जोडी.

प्लेट्स दरम्यान स्थित डायलेक्ट्रिक इलेक्ट्रिक फील्डच्या रूपात विद्युत उर्जा जमा करण्यास सक्षम आहे: जर बाह्य स्त्रोत वापरून प्लेट्सवर ईएमएफ तयार केला असेल तर संभाव्य फरक, नंतर प्लेट्समधील डायलेक्ट्रिकचे ध्रुवीकरण केले जाते कारण त्यांच्या विद्युत क्षेत्रासह प्लेट्सवरील शुल्क डायलेक्ट्रिकच्या आत असलेल्या बद्ध शुल्कांवर कार्य करतील आणि हे विद्युत द्विध्रुव (डायलेक्ट्रिकच्या आत असलेल्या शुल्काच्या बंधनकारक जोड्या) त्यांची एकूण भरपाई करण्याचा प्रयत्न करतात. विद्युत क्षेत्र, EMF च्या बाह्य स्त्रोतामुळे प्लेट्सवर उपस्थित असलेले शुल्क क्षेत्र.

जर आता प्लेट्समधून ईएमएफचा बाह्य स्त्रोत बंद केला असेल, तर डायलेक्ट्रिकचे ध्रुवीकरण राहील - कॅपेसिटर काही काळ चार्ज होईल (डायलेक्ट्रिकची गुणवत्ता आणि वैशिष्ट्यांवर अवलंबून).

ध्रुवीकृत (चार्ज केलेल्या) डायलेक्ट्रिकच्या विद्युत क्षेत्रामुळे इलेक्ट्रॉन प्लेट्स बंद केल्यास कंडक्टरमध्ये फिरू शकतात. अशाप्रकारे, कॅपेसिटर डायलेक्ट्रिकमध्ये साठवलेली ऊर्जा लोडमध्ये द्रुतपणे हस्तांतरित करू शकतो.

कॅपेसिटरची क्षमता प्लेट्सचे क्षेत्रफळ जितके मोठे असते आणि डायलेक्ट्रिकचा डायलेक्ट्रिक स्थिरांक जास्त असतो. समान पॅरामीटर्स चार्जिंग किंवा डिस्चार्जिंग दरम्यान कॅपेसिटर प्राप्त किंवा देऊ शकत असलेल्या कमाल वर्तमानाशी संबंधित आहेत.

बॅटरी (lat. acumulo collect, accumulate मधून) कॅपेसिटरपेक्षा पूर्णपणे वेगळ्या पद्धतीने कार्य करते.त्याच्या कृतीचे तत्व यापुढे डायलेक्ट्रिकच्या ध्रुवीकरणामध्ये नाही, परंतु इलेक्ट्रोलाइटमध्ये आणि इलेक्ट्रोड्स (कॅथोड आणि एनोड) मध्ये होणार्‍या उलट करण्यायोग्य रासायनिक प्रक्रियांमध्ये आहे.

उदाहरणार्थ, लिथियम-आयन बॅटरी चार्ज करताना, इलेक्ट्रोडला लावलेल्या चार्जरमधून बाह्य ईएमएफच्या कृती अंतर्गत लिथियम आयन एनोडच्या ग्रेफाइट ग्रिडमध्ये (तांब्याच्या प्लेटवर) एम्बेड केले जातात आणि डिस्चार्ज केल्यावर, परत मध्ये अॅल्युमिनियम कॅथोड (उदा. कोबाल्ट ऑक्साईडपासून). दुवे तयार होतात. लिथियम बॅटरीची विद्युत क्षमता जितकी जास्त असेल तितकी जास्त लिथियम आयन चार्जिंग दरम्यान इलेक्ट्रोडमध्ये एम्बेड केले जातात आणि डिस्चार्ज दरम्यान सोडले जातात.

कॅपेसिटरच्या विपरीत, येथे काही बारकावे आहेत: जर लिथियम बॅटरी खूप लवकर चार्ज केली गेली, तर आयनांना इलेक्ट्रोडमध्ये एम्बेड होण्यास वेळ मिळत नाही आणि मेटॅलिक लिथियमचे सर्किट तयार होतात, जे शॉर्ट सर्किटमध्ये योगदान देऊ शकतात. बॅटरी. आणि जर तुम्ही बॅटरी खूप वेगाने काढून टाकली, तर कॅथोड लवकर कोसळेल आणि बॅटरी निरुपयोगी होईल. बॅटरीला चार्जिंग दरम्यान ध्रुवीयतेचे काटेकोरपणे पालन करणे आवश्यक आहे, तसेच चार्जिंग आणि डिस्चार्ज करंट्सच्या मूल्यांचे नियंत्रण आवश्यक आहे.