दोस्तों कैपेसिटर की गणना कैसे करे? ये जानने से पहले capacitor, power factor, kva, kvar, को समझना पड़ेगा क्योंकी कैपेसिटर की गणना हम Power factor को मेन्टेन करने के लिए करते है। तो आइये एक-2 करके समझते है।
कैपेसिटर क्या है?
यह विद्युत धारा के धनात्मक कंपोनेंट और ऋणात्मक कंपोनेंट को अपने अंदर इकठ्ठा कर लेता हैं कैपेसिटर को पहले के समय में कंडेनसर भी हम लोग कहते थे
कैपेसिटर को बनाने के लिए हम विद्युत के सुचालक का उपयोग करते हैं मतलब कंडक्टर का उपयोग किया जाता है और इसको एक इंसुलेटर के माध्यम से सेपरेट (अलग-2) किया जाता है।
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कैपेसिटर को हम इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में भी उपयोग करते हैं कैपेसिटर जो इलेक्ट्रिसिटी को अपने अंदर स्टोर करता है उसी को कैपेसिटर का कैपेसिटेंस भी कहा जाता है
कैपेसिटर को बनाने के लिए दो कंडक्टर प्लेटो का उपयोग किया जाता है और इन दोनों प्लाटों के बीच में एक डाई इलेक्ट्रिक मटेरियल डाला जाता है
जिससे दोनों कंडक्टर एक दूसरे से सेपरेट रहे अलग-2 रहे दोनों का एक दूसरे से कोई संपर्क न होने पाए।
जब कैपेसिटर को इलेक्ट्रिक सप्लाई से जोड़ा जाता है तो वह इलेक्ट्रिकल चार्ज को अपने अंदर एकत्रित कर लेता है कैपेसिटर के अंदर लगी हुई जो दोनों अलग-2 प्लेट होती हैं
वहीं इस चार्ज को एकत्रित करती है और इन प्लाटों में से एक प्लेट धनात्मक चार्ज को अपने अंदर एकत्रित करती है और दूसरी प्लेट अपने अंदर ऋणात्मक चार्ज को एकत्रित करती है।
कैपेसिटर का SI यूनिट में मात्रक फैरड होता है इसे F से प्रदर्शित करते हैं।
कैपेसिटर एक बहुत ही कामन विद्युत का उपकरण है इसका उपयोग हम AC सर्किट सर्किट में इसलिए करते हैं कि यह AC करंट को पास कर देता है अपने अंदर से जाने देता है।
लेकिन यदि इसके अंदर से हम डीसी करंट का परवाह करते हैं तो यह डीसी करंट को अपने अंदर से जाने नहीं देता मतलब यह डीसी करंट को रोक देता है
और कुछ स्थान पर स्मूथ पावर सप्लाई प्राप्त करने के लिए इसका उपयोग किया जाता है।
कैपेसिटर बहुत ही common element होता हैं Electrical या Electronics Circuits के लिए उदाहरण के लिए इनका उपयोग AC Current को केवल Allow करने के लिए किया जाता हैं
और DC करंट को Block करने के लिए किया जाता हैं और कुछ जगहों में एक स्मूथ पावर सप्लाई आउटपुट के लिए इस्तमाल होता हैं।
पावर फैक्टर क्या है?
वास्तविक पावर (Active power) तथा आभासी पावर (Apparent power) की अनुपात को power factor कहा जाता है।
इलेक्ट्रिकल की दुनिया में पावर फैक्टर एक बहुत ही महत्वपूर्ण भाग होता है पावर फैक्टर हमेशा 0-1 के बीच में ही रहता है मतलब इसमें जीरो अगर पावर फैक्टर है तो यह पावर फैक्टर सबसे खराब पावर फैक्टर होता है
मतलब इसमें आपको इलेक्ट्रिसिटी शून्य मिलेगी आपको जितनी इलेक्ट्रिसिटी मिल रही है वह पूरी की पूरी इलेक्ट्रिसिटी लॉस में चली जाएगी परंतु अगर आप पावर फैक्टर को इंप्रूव करते हैं
और जैसे-जैसे पावर फैक्टर एक की तरफ बढ़ेगा मतलब 0, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20,………0.80, 0.85, 0.90, 0.95, 0.96, 0.96, 0.97, 0.98, 0.99, 1, इस तरह से जैसे-2 पावर फैक्टर एक की तरफ बढ़ता है
आपके इलेक्ट्रिसिटी की एफिशिएंसी बढ़ती जाती है मतलब जो इलेक्ट्रिसिटी लॉस में जा रही थी वह इलेक्ट्रिसिटी अब लॉस में ना जा करके आप इस इलेक्ट्रिसिटी का उपयोग कर पाएंगे।
लिए इसको एक उदाहरण से समझते हैं-
मान लीजिए कोई जनरेटर 100 एम्पीयर का करंट देता है तो अगर आपका पावर फैक्टर 0 है और वोल्टेज कांस्टेंट होता है तो-
P= V×I×Cosф
= 100×0= 0 एम्पीयर का करंट हमें प्राप्त होगा। मतलब पूरा का पूरा नुकसान परंतु वहीं पर अगर आपका पावर फैक्टर 0.10 हो जाए-
= 100×0.10= 10 एम्पीयर का करंट हमें प्राप्त होगा। इसमें 10 एंपियर का करंट मिलेगा और 90 एंपियर का करंट नुकसान में जाएगा परंतु वहीं पर अगर आपका पावर फैक्टर 0.50 हो जाए-
= 100×0.50= 50 एम्पीयर का करंट हमें प्राप्त होगा। इसमें 50 एम्पीयर का करंट मिलेगा और 50 एम्पीयर का करंट नुकसान में जाएगा परंतु वहीं पर अगर आपका पावर फैक्टर 0.80 हो जाए-
= 100×0.80= 80 एम्पीयर का करंट हमें प्राप्त होगा। इसमें 80 एम्पीयर का करंट हमें प्राप्त होगा और 20 एम्पीयर का करंट नुकसान में जाएगा परंतु वहीं पर अगर आपका पावर फैक्टर 0.90 हो जाए-
= 100×0.90= 90 एम्पीयर का करंट हमें प्राप्त होगा। इसमें 90 एम्पीयर का करंट मिलेगा और 10 एम्पीयर का करंट नुकसान में जाएगा परंतु वहीं पर अगर आपका पावर फैक्टर 0.95 हो जाए-
= 100×0.95= 95 एम्पीयर का करंट हमें प्राप्त होगा। इसमें 95 एम्पीयर का करंट मिलेगा और 4 एम्पीयर का करंट नुकसान में जाएगा परंतु वहीं पर अगर आपका पावर फैक्टर 0.99 हो जाए-
= 100×0.99= 99 एम्पीयर का करंट हमें प्राप्त होगा। यह पावर फैक्टर सबसे अच्छा पावर फैक्टर माना जाता है क्योंकि 1 पावर फैक्टर (यूनिटी) मेंटेन करना बहुत ही कठिन है जब पावर फैक्टर 0.99 होता है तो इसमें 99% पावर का उपयोग कर लेते हैं और केवल और केवल एक प्रतिशत इलेक्ट्रिसिटी आपकी लॉस में जाती है।
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KVA का क्या मतलब है
Kva को समझने के लिए हम एक उदाहरण का सहारा लेते है की कोई 1 फेज की मोटर है तो उसे चलाने के लिए हम उसे फेज और न्यूट्रल की सप्लाई देंगे
मतलब मोटर को पावर सप्लाई देंगे और यह पावर सप्लाई मोटर के अंदर देंगे तो वास्तव में मोटर को जितनी पॉवर हमने दी उसे हम कुल पावर या केवीए कहते है।
अब हमने मोटर को इलेक्ट्रिकल पावर तो दे दिया पर मोटर ने कितने पावर का उपयोग किया उसी पावर को हम Real power, True power या Kwh वास्तविक ऊर्जा कहते है।
नोट- इसमें हमने जितनी पावर मोटर को दी वह Kva होगा और जितनी पावर का उपयोग मोटर ने उपयोग किया उसको Kw कहेंगे।
मोटर हो या कोई भी मशीन उसको हम जितनी भी पावर देंगे देते है तो वह उपकरण पूरी की पूरी पावर का उपयोग नहीं करता। इसमें कुछ न कुछ पावर लॉस में चला जाता है मतलब आउटपुट पावर का कुछ हिस्सा वेस्ट हो जाता है।
इसको आप ऐसे भी समझ सकते है की जब भी पावर सप्लाई से मोटर जो जोड़ा जाता है तो उस उपकरण को पावर दी जाती है पावर में दो चीजे होती है
पहला करंट और दूसरा वोल्टेज जब ये दोनों अंदर जाती है जब करंट और वोल्टेज मशीन को देते है तो पावर बनती है और इसी को केवीए कहते है।
जिसको हम ऐसे भी समझ सकते हैं – V×I = VA
यहाँ पर K का मतलब हज़ार होता है।
Kvar का क्या मतलब है
दोस्तों kvar का फुल फॉर्म “KILO VOLT AMPERE REACTIVE” होता है मतलब kvar जो होता है उसे रिएक्टिव पावर कहा जाता है
इसे समझने के लिए एक उदाहरण से समझते है की मान लेते है की कोई 10 हार्सपावर की मोटर है वह तो वह चलने के लिए जितनी इलेक्ट्रिसिटी का खपत करेगी वह उस मोटर की एक्टिव पावर या वास्तविक पावर कहेंगे
परन्तु ऐसा नहीं है मोटर जितनी इलेक्ट्रिसिटी की खपत करती है वास्तव में वह उससे ज्यादा इलेक्ट्रिसिटी की खपत करेगा क्योंकि कोई भी चीज 100 प्रतिशत पर काम नहीं करती
तो उसकी 100 प्रतिशत पॉवर का मोटर की वास्तविक पावर को घटा दे तो जो पावर बचेगी वह रिएक्टिव पावर पॉवर होगी। यह पावर useless पावर होती है यह पावर सोर्स और लोड के बीच में घूमती रहती है।
कैपेसिटर की गणना कैसे करे?
3 प्रकार के लोड होते है जिसमे से कपैसिटिव (C), रेजिस्टिव (R), इंडक्टिव (L) इसमें से सबसे ख़राब लोड इंडक्टिव लोड होता है
इसी से हमारा लॉस बढ़ जाता है पर इस लोड के बिना हमारा काम भी नहीं चल सकता क्योंकि मोटर, पंखा, चोक, मतलब जिसमे coil होती है वह इंडक्टिव लोड होता है
और इसी के कारण से हमारा पावर फैक्टर ख़राब हो जाता है अब इसे कैलकुलेट करने के लिए एक उदाहरण लेते है।
हमारे पास 50 किलोवाट का 3 फेज का मोटर है तो कैपेसिटर की गणना करना है हमारा पावर फैक्टर 0.85 है जिसे हमें 0.99 करना है तो इसके लिए हम कितने kvar का कपैसिटर लगाएं।
सबसे पहले हमें θ का मान निकालना होगा क्योंकि कैपेसिटर की गणना का फार्मूला kvar= P(tanθ1 – tanθ2) होता है।
Cos θ1 = 0.85, तो θ= Cos-1 0.85, अब θ1= 31.78
Cos θ2 = 0.99, तो θ= Cos-1 0.99, अब θ2= 8.10
अब कैपेसिटर की गणना का फार्मूला kvar= P(tanθ1 – tanθ2) के फॉर्मूला में θ1 और θ2 का मान पुट करने पर-
kvar= 50(tan 31.78 – tan 8.10)
kvar= 50(0.6195 – 0.1423)
kvar= 50(0.4772)
kvar= 23.86
मतलब 50 kw के 3 phase motor के कैपेसिटर की गणना करने पर पावर फैक्टर 0.85 से 0.99 करने के लिए 24 kvar के कपैसिटर लगाना पड़ेगा।
निष्कर्ष
दोस्तों इस पोस्ट में आप लोगो ने कैपेसिटर की गणना कैसे करे?, कैपेसिटर की गणना के बारे में जाना।
इसमें kw क्या है और kwh क्या है के साथ-2 कैपेसिटर की गणना कैसे करे? के बारे में जाना और ट्रांसफार्मर का उपयोग हम कहां-2 पर करते है और भी कई प्रश्नों का उत्तर इस पोस्ट में आपने जाना।
फिर भी आपका कोई प्रश्न है उसे जरूर पूछे मैं उसका उत्तर जरूर देने का प्रयास करूँगा।
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कैपेसिटर की गणना कैसे करे? से सम्बंधित महत्वपूर्ण प्रश्न और उत्तर (Mcq)-
1- कैपेसिटर का यूनिट क्या है?
कपैसिटर का मात्रक कूलाम/वोल्ट होता है इसका दूसरा नाम फैरेड भी है इसे F से प्रदर्शित करते है इससे छोटी इकाई माइक्रो फैरेड इससे भी छोटी इकाई पीको फैरेड भी होती है।
2- कैपेसिटर किसका विरोध करता है?
जो कपैसिटर होता है वह किसी भी सर्किट में होने वाले अचानक वोल्टेज में होने वाले परिवर्तन का विरोध करता है।
3- सीलिंग फैन में कैपेसिटर की क्षमता कितनी होती है?
सीलिंग फैन अलग-2 पावर के होते है जैसे टेबल फैन, सीलिंग फैन और भी कई प्रकार के सीलिंग फैन होते है इसीलिए इसमें अलग-2 पावर का कपैसिटर लगाते है जो की 1 से लेकर 10 माइक्रो फैरेड तक के कपैसिटर को लगाते है।
4- 1 फैराड कैपेसिटर में कितनी मात्रा में चार्ज स्टोर किया जा सकता है?
1 फैरेड के कपैसिटर को 1 वोल्ट पर 1 कूलॉम का आवेश अपने अंदर एकत्रित करता है 1 कूलॉम 6.25×1018 इलेक्ट्रान होते है।
5- कैपेसिटर खराब क्यों होते हैं?
जैसे-2 समय गुजरता है वैसे-2 कपैसिटर पुराना होता जाता है और उसकी क्षमता काम होती जाती है क्योकि इसके अंदर इलेक्ट्रोलाइट, कागज के साथ-2 एल्यूमीनियम की पन्नी को डाई इलेक्ट्रिक के रूप में उपयोग किये जाते है
वह रासायनिक रूप से नष्ट होते रहते है इसके साथ-2 अधिक गर्मी, हाई करंट, हाई वोल्टेज उसकी क्षमता को काम कर देता है।
