متوازی خانہ کیپیسٹر: بار اور توانائی ذخیرہ

1 · پیش گوئی

متوازی خانہ کیپیسٹر مقرر جیومیٹری (رقبہ اور فاصلہ)۔ وولٹیج بڑھائیں تو ذخیرہ توانائی براہِ راست متناسب یا تیز؟

• ذخیرہ توانائی وولٹیج سے تیز — وولٹیج مربع پر۔
• ذخیرہ توانائی وولٹیج کے بالکل متناسب۔
• ذخیرہ توانائی وولٹیج پر منحصر نہیں۔

2 · تیاری

1. parallel-plates پری سیٹ کھولیں اور Reset دبائیں۔ پلیٹ رقبہ = 0.05 m² اور فاصلہ = 2 mm۔
2. بار اور ذخیرہ توانائی پڑائتیں فعال کریں۔
3. ہر آزمیش کے لیے خانہ وولٹیج سیٹ کریں اور ذخیرہ بار اور توانائی درج کریں۔

3 · ڈیٹا جمع کریں

اپنی تین آزمیشوں کے لیے ذخیرہ توانائی U (y محور) بمقابلہ وولٹیج V (x محور) کھینچیں۔ کیا منحنی سیدھی یا اوپر جھکتی؟

4 · تجزیہ

1. کسی ایک آزمایش کے لیے C = ε₀A/d حساب کریں، A = 0.05 m² اور d = 0.002 m لے کر (ہر آزمایش میں وہی)، پھر Q = CV اور U = ½CV²۔ تینوں کا جدول سے موازنہ کریں۔
2. U = ½CV² استعمال کرتے ہوئے وضاحت کریں کہ وولٹیج دوگنا کرنے سے ذخیرہ شدہ توانائی دوگنے کے بجائے چوگنا کیوں ہو جاتی ہے — حالانکہ ذخیرہ شدہ چارج صرف دوگنا ہوتا ہے۔

5 · توسیع

1. گنجائش C = ε₀A/d صرف پلیٹوں کی جیومیٹری پر منحصر ہے، آپ کے لگائی گئی وولٹیج پر نہیں۔ وضاحت کریں کہ جسمانی طور پر بڑا کیپیسٹر (بڑا A یا چھوٹا d) ایک ہی وولٹیج پر زیادہ چارج کیوں ذخیرہ کر سکتا ہے۔
2. طبی ڈیفبریلیٹر کیپیسٹر کو زیادہ وولٹیج پر چارج کرتا ہے پھر مریض کے ذریعے چند لحظوں میں ڈسچارج کر دیتا ہے۔ U = ½CV² استعمال کرتے ہوئے وضاحت کریں کہ ڈاکٹر درکار توانائی جلدی پہنچانے کے لیے زیادہ گنجائش کے بجائے زیادہ وولٹیج کیوں استعمال کرتے ہیں۔

اس تجربے کے پیچھے کی طبیعیات

← تجربے پر واپس