Dielectric absorption
ડાયઇલેક્ટ્રિક શોષણ એ અસરને આપવામાં આવેલું નામ છે જેના દ્વારા કેપેસિટર, જે લાંબા સમયથી ચાર્જ કરવામાં આવે છે, જ્યારે ટૂંક સમયમાં વિસર્જિત થાય ત્યારે જ અપૂર્ણ રીતે વિસર્જિત થાય છે. જો કે એક આદર્શ કેપેસિટર ડિસ્ચાર્જ થયા પછી શૂન્ય વોલ્ટ પર રહેશે, વાસ્તવિક કેપેસિટર સમય-વિલંબિત દ્વિધ્રુવ વિસર્જનથી નાના વોલ્ટેજ વિકસાવશે, એક ઘટના જેને ડાઇલેક્ટ્રિક છૂટછાટ, "સોકેજ" અથવા "બેટરી ક્રિયા" પણ કહેવામાં આવે છે. કેટલાક ડાઇલેક્ટ્રિક્સ માટે, જેમ કે ઘણી પોલિમર ફિલ્મો માટે, પરિણામી વોલ્ટેજ મૂળ વોલ્ટેજના 1-2% કરતા ઓછો હોઈ શકે છે, પરંતુ ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કેપેસિટર્સ માટે તે 15 ટકા જેટલું હોઈ શકે છે. ડાઇલેક્ટ્રિક શોષણ દ્વારા પેદા થતા ટર્મિનલ્સ પરના વોલ્ટેજ કદાચ ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટના કાર્યમાં સમસ્યાઓનું કારણ બની શકે છે અથવા કર્મચારીઓ માટે સલામતીનું જોખમ બની શકે છે. આંચકાઓને રોકવા માટે, મોટાભાગના મોટા કેપેસિટર્સને શોર્ટિંગ વાયર સાથે મોકલવામાં આવે છે જેનો ઉપયોગ કરવામાં આવે તે પહેલાં અને/અથવા કાયમી રીતે જોડાયેલા બ્લીડર રેઝિસ્ટર દૂર કરવાની જરૂર હોય છે. જ્યારે એક અથવા બંને છેડા પર ડિસ્કનેક્ટ થાય છે, ત્યારે ડીસી હાઇ-વોલ્ટેજ કેબલ જોખમી વોલ્ટેજમાં "પોતાને રિચાર્જ" પણ કરી શકે છે. સિદ્ધાંત કેપેસિટરને ચાર્જ કરવાથી (કેપેસિટર પ્લેટ વચ્ચેના વોલ્ટેજને કારણે) ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચેના ડાઇલેક્ટ્રિક પર વિદ્યુત ક્ષેત્ર લાગુ થાય છે. આ ક્ષેત્ર પરમાણુ દ્વિધ્રુવ પર ટોર્ક લાગુ કરે છે, જેના કારણે દ્વિધ્રુવ ક્ષણોની દિશાઓ ક્ષેત્રની દિશા સાથે સંરેખિત થાય છે. મોલેક્યુલર ડાયપોલ્સમાં આ ફેરફારને ઓરિએન્ટેડ પોલરાઇઝેશન કહેવામાં આવે છે અને તે ગરમી પેદા કરવાનું કારણ પણ બને છે, પરિણામે ડાઇલેક્ટ્રિક નુકસાન થાય છે (ડિસિપેશન ફેક્ટર જુઓ). દ્વિધ્રુવીય દિશાનો સમય વિદ્યુત ક્ષેત્રને સુમેળમાં અનુસરતો નથી, પરંતુ સામગ્રી પર આધારિત સમય અચળાંક દ્વારા વિલંબિત થાય છે. આ વિલંબ બાહ્ય ક્ષેત્રમાં ધ્રુવીકરણના ઉન્માદ પ્રતિક્રિયાને અનુરૂપ છે. જ્યારે કેપેસિટર વિસર્જિત થાય છે, ત્યારે વિદ્યુત ક્ષેત્રની તાકાત ઘટી રહી છે અને મોલેક્યુલર ડાયપોલ્સની સામાન્ય દિશા છૂટછાટની પ્રક્રિયામાં દિશાહીન સ્થિતિમાં પરત ફરી રહી છે. હિસ્ટ્રેસીસને કારણે, વિદ્યુત ક્ષેત્રના શૂન્ય બિંદુ પર, કેપેસિટરના ટર્મિનલ્સ પર દેખાતા માપી શકાય તેવા વોલ્ટેજ વિના ક્ષેત્રની દિશામાં પરમાણુ દ્વિધ્રુવોની સામગ્રી આધારિત સંખ્યા હજુ પણ ધ્રુવીકૃત છે. આ ચુંબકીય પુનઃસ્થાપનના વિદ્યુત સંસ્કરણ જેવું છે. ઓરિએન્ટેડ ડાયપોલ્સ સમય જતાં સ્વયંભૂ વિસર્જિત થશે અને કેપેસિટરના ઇલેક્ટ્રોડ્સ પરનો વોલ્ટેજ ઝડપથી ક્ષીણ થશે. તમામ દ્વિધ્રુવોનો સંપૂર્ણ સ્રાવ સમય સામગ્રીના આધારે દિવસોથી અઠવાડિયા સુધીનો હોઈ શકે છે. આ "ફરીથી લોડ થયેલ" વોલ્ટેજ મહિનાઓ સુધી જાળવી શકાય છે, ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કેપેસિટર્સમાં પણ, જે સામાન્ય આધુનિક કેપેસિટર ડાઇલેક્ટ્રિક્સમાં ઉચ્ચ ઇન્સ્યુલેશન પ્રતિકારને કારણે થાય છે. કેપેસિટરનું વિસર્જન અને ત્યારબાદ ફરીથી લોડ કરવાનું ઘણી વખત પુનરાવર્તન કરી શકાય છે. માપન ડાઇલેક્ટ્રિક શોષણ એ એક એવો ગુણધર્મ છે જે લાંબા સમયથી જાણીતો છે. તેનું મૂલ્ય IEC/EN 60384-1 ધોરણ અનુસાર માપી શકાય છે. કેપેસિટરને 60 મિનિટ માટે ડીસી વોલ્ટેજ રેટિંગ પર ચાર્જ કરવામાં આવશે. પછી કેપેસિટરને વીજ સ્ત્રોતમાંથી ડિસ્કનેક્ટ કરવામાં આવશે અને તેને 10 સેકન્ડ માટે ડિસ્ચાર્જ કરવામાં આવશે. 15 મિનિટની અંદર કેપેસિટર ટર્મિનલ્સ (પુનઃપ્રાપ્તિ વોલ્ટેજ) પર પુનઃપ્રાપ્ત થયેલ વોલ્ટેજ એ ડાઇલેક્ટ્રિક શોષણ વોલ્ટેજ છે. ડાઇલેક્ટ્રિક શોષણ વોલ્ટેજનું કદ ટકાવારીમાં લાગુ કરેલા વોલ્ટેજના સંબંધમાં નિર્દિષ્ટ કરવામાં આવે છે અને તે ઉપયોગમાં લેવાતી ડાઇલેક્ટ્રિક સામગ્રી પર આધાર રાખે છે. તે ડેટા શીટ્સમાં ઘણા ઉત્પાદકો દ્વારા નિર્દિષ્ટ કરવામાં આવે છે. ડિઝાઇન વિચારણાઓ અને સલામતી ડાઇલેક્ટ્રિક શોષણ દ્વારા પેદા થતા ટર્મિનલ્સ પરના વોલ્ટેજ સંભવતઃ ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટના કાર્યમાં સમસ્યાઓનું કારણ બની શકે છે. સેન્સિટિવ એનાલોગ સર્કિટ્સ માટે જેમ કે સેમ્પલ અને હોલ્ડ સર્કિટ્સ, ઇન્ટિગ્રેટર, ચાર્જ એમ્પ્લીફાયર્સ અથવા ઉચ્ચ ગુણવત્તાની ઓડિયો સર્કિટ્સ, ક્લાસ-2 સિરામિક કેપેસિટર્સ, પોલિએસ્ટર ફિલ્મ કેપેસિટર્સ અથવા ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કેપેસિટર્સને બદલે ક્લાસ-1 સિરામિક અથવા પોલીપ્રોપીલિન કેપેસિટર્સનો ઉપયોગ થાય છે. મોટાભાગની ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટ્સ માટે, ખાસ કરીને ફિલ્ટરિંગ એપ્લિકેશન્સ માટે, નાના ડાઇલેક્ટ્રિક શોષણ વોલ્ટેજની સર્કિટના યોગ્ય વિદ્યુત કાર્ય પર કોઈ અસર થતી નથી. બિન-ઘન ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ધરાવતા એલ્યુમિનિયમ ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કેપેસિટર્સ માટે કે જે સર્કિટમાં બાંધવામાં આવતા નથી, ઉત્પન્ન થયેલ ડાઇલેક્ટ્રિક શોષણ વોલ્ટેજ કર્મચારીઓની સલામતીનું જોખમ હોઈ શકે છે. વોલ્ટેજ તદ્દન નોંધપાત્ર હોઈ શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે 400 વી ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કેપેસિટર્સ માટે 50 વી, અને સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે, અથવા સર્કિટમાં સ્થાપન દરમિયાન સ્પાર્ક્સ પેદા કરી શકે છે. આ અનિચ્છનીય અને સંભવિત જોખમી ઊર્જાને દૂર કરવા માટે મોટા એલ્યુમિનિયમ ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કેપેસિટર્સ અને હાઇ-વોલ્ટેજ પાવર કેપેસિટર્સનું પરિવહન કરવામાં આવે છે અને શોર્ટ-સર્કિટ કરવામાં આવે છે. ડાઇલેક્ટ્રિક શોષણની અન્ય અસરને કેટલીકવાર "સોકેજ" તરીકે વર્ણવવામાં આવે છે. આ લિકેજ કરંટના ઘટક તરીકે પ્રગટ થાય છે અને તે કેપેસિટરના લોસ ફેક્ટરમાં ફાળો આપે છે. આ અસર તાજેતરમાં જ જાણીતી છેઃ આધુનિક કેપેસિટર્સના નોંધપાત્ર રીતે સુધારેલા ગુણધર્મોને કારણે તે હવે લિકેજ કરંટનો પ્રમાણસર મોટો ભાગ છે. બેવડા સ્તરના કેપેસિટર્સ માટે ઉત્પાદકો તરફથી કોઈ આંકડા ઉપલબ્ધ નથી. ડાઇલેક્ટ્રિક શોષણની શોધ સૌપ્રથમ લેડેન બરણીઓ અને ટેલિગ્રાફ કેબલમાં થઈ હતી, અને તે 19મી સદીના અંતમાં પહેલેથી જ એક જાણીતી ઘટના હતી. એકવાર "વિદ્યુત શોષણ" તરીકે ઓળખાતા, તે સમયે તેની ભૌતિક પદ્ધતિની સંતોષકારક સમજૂતીઓનો અભાવ હતો. જેમ્સ ક્લર્ક મેક્સવેલના 1873 ના પુસ્તક એ ટ્રીટાઇઝ ઓન ઇલેક્ટ્રિસિટી એન્ડ મેગ્નેટિઝમમાં એક વર્ણન જોવા મળ્યું હતું, જેમાં તેમણે તેનું ભૌતિક મોડેલ મેળવ્યું હતું, પરંતુ તે માત્ર બહુવિધ સ્તરો સાથે અસમરૂપી ડાઇલેક્ટ્રિક સામગ્રીને લાગુ પડે છે. કેપેસિટર ડાઇલેક્ટ્રિક સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી સંદર્ભોના પર્મિટિવિટી પ્રકારો પણ જુઓ વધુ વાંચન એનાલોગ સિસ્ટમોને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે કેપેસિટર સોકેજને સમજો, બોબ પીઝ, ઇડીએન, ઓક્ટોબર 13,1982. , બોબ પીઝ, ઇલેક્ટ્રોનિક ડિઝાઇન, મે 12,1998. કેપેસિટર્સ કેપેસિટર્સનો પરિચય