Capacitor & Capacitance (धारिता एवं संधारित्र)
what is capacitor को सरल, स्पष्ट और बोर्ड-उपयोगी तरीके से पढ़ेंगे। यह विषय न केवल UP Board Class 12 Physics में अंक दिलाने वाला है, बल्कि प्रतियोगी परीक्षाओं (CUET, JEE basics) के लिए भी आधार बनाता है |
1. Capacitor (संधारित्र) क्या है?
Capacitor वह यंत्र है जो विद्युत आवेश (Electric Charge) को संचित करता है।
यह सामान्यतः दो चालक प्लेटों से बना होता है, जिनके बीच अचालक माध्यम (Dielectric) होता है।
उदाहरण:
- मोबाइल चार्जर
- कैमरा फ्लैश
- पंखा, टीवी, पावर सप्लाई सर्किट
2. Capacitance (धारिता) की परिभाषा
किसी संधारित्र की आवेश संग्रह करने की क्षमता को Capacitance कहते हैं।
[
\boxed{C = \frac{Q}{V}}
]
जहाँ,
- ( C ) = धारिता (Capacitance)
- ( Q ) = आवेश (Coulomb)
- ( V ) = विभवांतर (Volt)
SI Unit: Farad (F)
3. Parallel Plate Capacitor (समांतर प्लेट संधारित्र)
यदि दो बड़ी समांतर चालक प्लेटें हों, तो उसकी धारिता:
[
\boxed{C = \frac{\varepsilon_0 A}{d}}
]
जहाँ,
- ( A ) = प्लेटों का क्षेत्रफल
- ( d ) = प्लेटों के बीच दूरी
- ( \varepsilon_0 ) = निर्वात की विद्युत पारगम्यता
👉 निष्कर्ष:
- क्षेत्रफल ↑ → धारिता ↑
- दूरी ↑ → धारिता ↓
4. Dielectric (अचालक माध्यम) का प्रभाव
जब प्लेटों के बीच कोई अचालक (जैसे – काँच, प्लास्टिक) रखा जाता है:
[
\boxed{C = K \varepsilon_0 \frac{A}{d}}
]
यहाँ ( K ) = Dielectric Constant
लाभ:
- धारिता बढ़ जाती है
- ऊर्जा संग्रह क्षमता बढ़ती है
5. Capacitor में संचित ऊर्जा (Energy Stored)
[
\boxed{U = \frac{1}{2}CV^2}
]
अन्य रूप:
[
U = \frac{Q^2}{2C} = \frac{1}{2}QV
]
6. Capacitors का संयोजन (Combination of Capacitors)
(A) Series Combination
[
\frac{1}{C_{eq}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2}
]
- कुल धारिता कम होती है
- वोल्टेज विभाजित होता है
(B) Parallel Combination
[
C_{eq} = C_1 + C_2
]
- कुल धारिता अधिक होती है
- वोल्टेज समान रहता है
7. Practical Uses of Capacitor (उपयोग)
- Power supply smoothing
- Radio tuning
- Camera flash
- Memory backup circuits
- AC से DC conversion
8. Board Exam Tips (UP Board)
✔ सूत्र याद रखें
✔ Derivation step-wise लिखें
✔ Diagram साफ-सुथरा बनाएं
✔ Unit और symbol अवश्य लिखें
Q1. Capacitor क्या है?
Ans.आवेश संग्रह करने वाला यंत्र।
Q2. Capacitance की SI unit क्या है?
Ans. Farad (F)
Q3. 1 Farad का अर्थ?
Ans. 1 Coulomb/Volt
Q4. Parallel plate capacitor की धारिता किस पर निर्भर करती है?
Ans.क्षेत्रफल और दूरी पर।
Q5. दूरी बढ़ाने पर धारिता का क्या प्रभाव होगा?
Ans. घटेगी।
Q6. Dielectric डालने से क्या होता है?
Ans. धारिता बढ़ती है।
Q7. Dielectric constant क्या है?
Ans. अचालक की धारिता बढ़ाने की क्षमता।
Q8. Capacitor ऊर्जा कैसे संग्रह करता है?
Ans.Electric field के रूप में।
Q9. Series combination में धारिता कैसी होती है?
Ans.कम।
Q10. Parallel combination में धारिता कैसी होती है?
Ans. अधिक।
Q11. Capacitor AC में क्यों प्रयोग होता है?
Ans. DC block करने के लिए।
Q12. Capacitor DC को क्यों रोकता है?
Ans.स्थिर आवेश के कारण।
Q13. ऊर्जा का सूत्र क्या है?
Ans. ( U = \frac{1}{2}CV^2 )
Q14. Dielectric के उदाहरण?
Ans. काँच, प्लास्टिक, मिका।
Q15. Capacitor का प्रतीक?
Ans.||
Q16. Capacitance scalar है या vector?
Ans.Scalar।
Q17. Plate area बढ़ाने से क्या होगा?
Ans. धारिता बढ़ेगी।
Q18. Vacuum में dielectric constant कितना?
Ans. 1
Q19. Capacitor किस अध्याय से संबंधित है?
Ans.Electrostatics।
Q20. Camera flash में capacitor क्यों?
Ans. त्वरित ऊर्जा रिलीज़ के लिए।
Q21. Capacitor की polarity होती है?
Ans.Electrolytic में होती है।
Q22. Non-polar capacitor कहाँ प्रयोग होते हैं?
Ans. AC circuits में।
Q23. Capacitor में charge कहाँ रहता है?
Ans. प्लेटों पर।
Q24. Capacitor किसे store नहीं करता?
Ans. Current।
Q25. Board exam में सबसे जरूरी क्या?
Ans.Formula + Diagram + Units।
निष्कर्ष (Conclusion)
What is Capacitor Class 12 Physics UP Board का अत्यंत महत्वपूर्ण विषय है। यदि आप सूत्र, अवधारणा और उपयोग को अच्छे से समझ लेते हैं, तो परीक्षा में पूरे अंक पक्के हैं।
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