تعرف على كل شيء عن مكثف - عمل مكثف

تماما مثل مختلف المكونات الكهربائية والإلكترونية يعد المكثف أحد المكونات الأكثر استخدامًا في تصميم الدوائر الكهربائية والإلكترونية ، مثل المقاوم ، الترانزستور ، الدوائر المتكاملة. أحيانًا يُشار إلى المكثف على أنه مكثف. انها تلعب دورا حيويا في مختلف التطبيقات المضمنة. يمكن الحصول على هذه المكونات في درجات مختلفة. وهو يتألف من لوحين معدنيين مفصولين بواسطة مادة عازلة أو مادة غير موصلة. يوجد أنواع مختلفة من المكثفات متوفرة في السوق ، لكن الفرق بين هذه المكثفات يتم عادةً باستخدام المادة العازلة المستخدمة في الألواح. بعض المكثفات تشبه الأنابيب ، وبعض المكثفات مصممة بمواد خزفية ومغموسة في راتنجات الايبوكسي لتغطيتها. تقدم هذه المقالة نظرة عامة على ما هو مكثف ، مكثف يعمل وبناء مكثف.

ما هو المكثف؟

المكثف عبارة عن موصل كهربي طرفي ويفصل بينهما عازل. تخزن هذه المحطات الطاقة الكهربائية عند توصيلها بمصدر طاقة. يخزن أحد الطرفين طاقة موجبة بينما يخزن الطرف الآخر شحنة سالبة. يمكن تعريف شحن وتفريغ المكثف على أنه عند إضافة الطاقة الكهربائية إلى مكثف يسمى الشحن بينما يطلق على إطلاق الطاقة من المكثف التفريغ.

يمكن تعريف السعة بأنها كمية الطاقة الكهربائية المخزنة في المكثف عند 1 فولت ويتم قياسها بوحدات فاراد التي يرمز إليها بـ F. ويفصل المكثف التيار في دوائر التيار المستمر (التيار المباشر) وقصر الدائرة في التيار المتردد ( التيار المتردد) الدوائر. يمكن زيادة سعة المكثف بثلاث طرق مثل

• زيادة حجم اللوحة
• رتب الألواح بالقرب من بعضها البعض
• اجعل العازل جيدًا إن أمكن

تشمل المكثفات عوازل كهربائية مصنوعة من جميع أنواع المواد. في أجهزة الراديو الترانزستور ، يتم التغيير بواسطة مكثف متغير به هواء بين لوحاته. في معظم الدوائر الكهربائية والإلكترونية ، يتم تغليف هذه المكونات بعوازل كهربائية مصنوعة من مواد خزفية مثل الزجاج أو الميكا أو البلاستيك أو الورق المنقوع بالزيت.

بناء مكثف

إن أبسط شكل من أشكال المكثف هو 'مكثف ذو لوحة متوازية' ويمكن أن يتم بناؤه بواسطة لوحين معدنيين يتم وضعهما على التوازي على مسافة معينة.

إذا تم توصيل مصدر جهد عبر مكثف حيث يتم توصيل + Ve (طرف موجب) بالطرف الموجب لمكثف والطرف السالب متصل بـ –Ve (طرف سالب) للمكثف. بعد ذلك ، تتناسب الطاقة المخزنة في المكثف طرديًا مع الجهد المطبق.

بناء مكثف

Q= CV

حيث 'C' هو ثابت التناسب ، وهو معروف بسعة المكثف. وحدة سعة المكثف هي فاراد. وفقًا للمعادلة Q = CV ، 1 F = كولوم / فولت. من المعادلة أعلاه ، يمكننا أن نستنتج أن السعة تعتمد على الجهد والشحنة ، لكن هذا ليس صحيحًا. تعتمد سعة المكثف بشكل أساسي على أحجام الألواح والعزل الكهربائي بين لوحين.
ج = ε أ / د

تعتمد سعة المكثف بشكل أساسي على مساحة سطح كل لوحة ، والمسافة بين لوحين ، وسمية المادة بين الصفيحتين.

الدوائر الأساسية للمكثف

الدوائر الأساسية من المكثفات تشمل بشكل أساسي المكثفات المتصلة في سلسلة والمكثفات المتصلة بالتوازي.

مكثفات متصلة في سلسلة

عندما يتم توصيل المكثفين C1 و C2 في سلسلة تظهر في الدائرة أدناه.

مكثفات متصلة في سلسلة

عندما يتم توصيل المكثفات C1 و C2 على التوالي ، يتم تقسيم الجهد من مصدر الجهد إلى V1 و V2 عبر المكثفات. ستكون الشحنة الكلية هي شحنة السعة بأكملها

الجهد االكهربى V = V1 + V2

يكون تدفق التيار في أي دائرة متسلسلة في نفس الوقت

وبالتالي ، فإن السعة الإجمالية للدائرة أعلاه هي C مجموع = س / ف

نحن نعرف ذلك V = V1 + V2

= Q / (V1 + V2)

السعة الإجمالية للمكثفات في السلسلة C1 ، C2

1 / ق توتال = 1 / ك 1 + 1 / ك 2

لذلك ، عند وجود دائرة بها عدد 'n' من المكثفات المتصلة في سلسلة

1 / CTotal = 1 / C1 + 1 / C2 + ………… .. + 1 / Cn

مكثفات متصلة بالتوازي

عندما يتم توصيل المكثفين C1 و C2 بالتوازي ، تظهر في الدائرة أدناه.

مكثفات متصلة بالتوازي

عندما يتم توصيل المكثفات C1 و C2 بالتوازي ، فإن الجهد من مصدر الجهد سيكون هو نفسه عبر المكثفات. ستكون الشحنة في المكثف الأول C1 Q1 والشحنة في المكثف الثاني C2 ستكون Q2. لذلك ، يمكن كتابة المعادلة كـ

C1 = Q1 / V و C2 = Q2 / V

لذلك ، عند وجود دائرة بها عدد 'n' من المكثفات المتصلة بالتوازي

مجموع C = C1 + C2 + ................. + Cn

قياس السعة

يمكن تعريف السعة على أنها مقدار الطاقة الكهربائية المخزنة في مكثف مستخدم في دائرة (وحدة السعة هي فاراد). تناقش الخطوات الثلاث التالية كيفية قياس السعة عندما يكون جهد وشحنة المكثف معروفين.

قياس السعة

اكتشف شحنة الحمل في المكثف

غالبًا ما يكون قياس الشحنة مشكلة مباشرة. نظرًا لأن وحدة الأمبير ، يتم تعريف التيار على أنه 1 كولوم / ثانية ، إذا كان التيار ومقدار الوقت المطبق معروفاً ، فمن المتصور معرفة الشحنة. يمكنك ببساطة الحصول على الشحن في كولوم بضرب الأمبيرات في الوقت بالثواني

على سبيل المثال ، إذا كان للمكثف تيار 20 أمبير مطبق عليه لمدة 5 ثوانٍ ، فإن الشحنة تكون 100 كولوم أو 20 في 5.

قياس الجهد

يمكن قياس الجهد باستخدام الفولتميتر أو المتعدد عن طريق ضبط الجهد .

اقسم الشحنة الكهربائية على الجهد

مكثف يحمل شحنة 100 كولوم وفرق جهد المكثف هو 10 فولت ، فإن السعة ستكون 100 مقسومة على 10.

لا تفوت: مكثف لون رمز الحساب

وبالتالي ، هذا كله يتعلق بما هو عمل مكثف ومكثف. نأمل أن يكون لديك فهم أفضل لهذا المفهوم. علاوة على ذلك ، فإن أي شكوك بخصوص هذا المفهوم أو رموز لون مكثف مع العمل يرجى تقديم ملاحظاتك من خلال التعليق في قسم التعليقات أدناه. إليك سؤال لك ما هي أنواع المكثفات؟