بشكل عام ، أ مكثف هو مكون ذو طرفين حيث يكون السطحان الموصلين متوازيين مع بعضهما البعض. سيتم فصل أطراف المكثف عن طريق مادة غير موصلة تعرف بالعزل الكهربائي ويتم توصيلها بمصدر جهد. الوظيفة الرئيسية للمكثف هي التخزين طاقة كهربائية ، والتي تعرف بالسعة. وحدة هذا هو الفاراد (F). يمكن زيادة سعة المكثف بواسطة مادة غير موصلة. بمجرد شحن المكثف من خلال مصدر جهد ، سيتم شحن لوحة واحدة من المكثف بشكل إيجابي بينما سيتم شحن اللوحة الثانية سالبًا. إنها تشبه البطارية بشكل أساسي ، ولكن عندما يتم لمس ألواح المكثف ، فإن الطاقة الكهربائية المخزنة ستتبدد على الفور ، بينما في البطارية ، ستتبدد الطاقة تدريجياً. تتناول هذه المقالة نظرة عامة على مكثف متغير.
ما هي المكثفات المتغيرة؟
تعريف: عندما يتم تغيير سعة مكثف بناءً على الضرورة إلى نطاق معين من القيم يُعرف باسم مكثف متغير. يمكن تصنيع صفيحتين من هذا المكثف من معادن حيث تكون إحدى اللوحين ثابتة والأخرى متحركة. يمكن أن يتراوح مدى السعة التي يوفرها المكثف من 10 بيكو فاراد إلى 500 بيكوفاراد. يظهر رمز هذا المكثف أدناه حيث يوضح رمز السهم في الصورة أنه متغير.
متغير مكثف
بناء مكثف متغير
يتم عرض بناء المكثف المتغير أدناه. هؤلاء المكثفات كثيرا ما تستخدم في تطبيقات مختلفة بسبب بنائها البسيط. بشكل عام ، هذه المكثفات مصنوعة من مجموعتين من الصفائح المعدنية نصف الكروية والتي تنقسم من خلال فجوات الهواء. مجموعة واحدة من المعدن تم إصلاح الألواح بينما يتم توصيل الآخر بعمود حتى يتمكن المستخدم من السماح بتدوير التجميع ، وبالتالي يمكن تغيير السعة عند الحاجة. لذلك يختلف بناء كل نوع من المكثفات حسب نوعه.
مكثف بناء متغير
يمكن تصميم هذا المكثف بناءً على مبدأ عمل مكثف عادي. يتم ترتيب الصفائح الموصلة لهذا المكثف بالتوازي ويتم تقسيمها بطبقات عازلة للكهرباء مكونة من مواد مختلفة مثل الورق المقوى والميكا وأنواع معينة من السيراميك. ليست مثل المكثفات الثابتة عادةً ، فهذه المكثفات مصممة لتغيير مستويات السعة. في معظم الحالات ، يمكن تحقيق السعة المتغيرة عن طريق تغيير المسافة بين الألواح المتوازية داخل مكثف.
أنواع المكثفات المتغيرة
هناك نوعان من المكثفات المتغيرة المتوفرة في الأسواق والتي تشمل ما يلي. يمكن تغيير سعة المكثفات التالية يدويًا باستخدام مفكات البراغي أو أي أجهزة.
- ضبط المكثفات
- مكثفات الانتهازي
- المكثفات الميكانيكية
- المكثفات الإلكترونية
ضبط المكثفات
يمكن إجراء تصميم ضبط المكثفات باستخدام إطار. يشتمل هذا الإطار على الجزء الثابت بالإضافة إلى الدوار. يمكن أن يوفر إطار المكثف الدعم لمادة الميكا وكذلك الجزء الثابت. عندما يكون الجزء الثابت غير نشط ، تبدأ الدوارات بالدوران بمساعدة عمود.
عندما تدخل ألواح الجزء المتحرك في الجزء الثابت الثابت ، يمكن اعتبار قيمة السعة القصوى بخلاف ذلك هي الحد الأدنى. يمكن توفير نطاق قيم السعة من هذه المكثفات التي تتراوح من بيكوفاراد إلى عشرات البيكوفاراد.
تستخدم هذه المكثفات في مستقبلات الراديو التي تحتوي على دوائر LC. الاسم البديل لهذه المكثفات هو ضبط المكثفات.
مكثفات الانتهازي
يُعرف مكثف Trimmer أيضًا بالمكثفات المتغيرة ويوفر المعايرة الأساسية للجهاز أثناء تصنيع الخدمة بخلاف ذلك. غالبًا ما يتم ترتيب هذه المكثفات على لوحة الدوائر المطبوعة بحيث لا يكون للمستخدم حق الدخول لتغييرها. وبسبب هذا ، فإن هذه المكثفات ليست باهظة الثمن.
تستخدم هذه المكثفات لتعيين قيم تردد المذبذب والارتفاع والكمون وأوقات السقوط داخل الدائرة. تسمح هذه المكثفات للجنود بضبط الأجهزة عند الحاجة. تصنف هذه الأنواع من المكثفات إلى نوعين هما ماكينة تشذيب الهواء والسيراميك.
يشتمل هذا المكثف على ثلاثة خيوط حيث يتم ربط أحد السلك بالجزء الثابت ، بينما يتم توصيل السلك الثاني بالدوران ويكون آخر سلك مشترك. يمكن ملاحظة حركة هذا المكثف بمساعدة قرص متحرك نصف دائري. يشتمل هذا المكثف على لوحين ويتم ترتيب هذه الألواح بالتوازي مع بعضها البعض عن طريق الفصل باستخدام مادة عازلة.
يمكن تصنيف هذه المكثفات بناءً على المواد العازلة المستخدمة مثل ماكينة تشذيب الهواء وأداة تشذيب السيراميك.
المكثفات الميكانيكية
تحتوي هذه المكثفات على مجموعة من الصفائح المنحنية المتصلة بمقبض. الفائدة الرئيسية من ذلك هي أنه يمكن تغيير سعة المكثف بسهولة إذا لزم الأمر. يمكن الاعتماد عليها عندما تكون ميكانيكية لأنها ليست معقدة بشكل مفرط.
المكثفات الإلكترونية
يمكن تغيير سعة هذه المكثفات عن طريق تطبيق جهد التيار المستمر عليها. تشمل تطبيقات هذه المكثفات بشكل أساسي الأمتار المتعددة والمقاومة وقوة التيار. هنا DC (التيار المباشر) هو نوع التيار الموفر من البطارية.
التطبيقات
ال تطبيقات المكثف المتغير تشمل ما يلي.
- تُستخدم مكثفات أداة التشذيب عندما تكون هناك حاجة إلى قيمة السعة لتتناسب مع دائرة معينة في عملية التصنيع.
- السبب الرئيسي لاستخدام هذا المكثف هو أن المكونات المستخدمة في الدائرة لها تفاوتات خاصة بها. لذلك يمكن تغيير قيم التسامح بنسبة 20٪
- مما توقع المصمم أن يلاحظه في الدائرة. لذلك يتم استخدام هذه المكثفات لتكييف هذه التفاوتات.
- كثيرا ما تستخدم في العديد من الدوائر من خلال الميكروويف.
- هذه المكثفات قابلة للتطبيق في الأدوات الطبية مثل الماسحات الضوئية NMR و MRI لتوليد مجالات مغناطيسية عالية للغاية.
- التطبيقات الشائعة هي موالفات ، المذبذبات والمرشحات والمذبذبات البلورية.
- يمكن العثور على هذه المكثفات في أجهزة الاتصالات مثل أجهزة الراديو المحمولة وأجهزة الإرسال والاستقبال في الفضاء ومضخمات CATV ومقسم الإشارة.
أسئلة وأجوبة
1). ما هي الوظيفة الرئيسية للمكثف المتغير؟
يتم استخدامه لإصلاح تردد الطنين في دائرة LC .
2). كيف تصنع هذه المكثفات؟
هذه مصنوعة من مجموعتين من الصفائح المعدنية المنحنية ومقسمة بفجوات هوائية
3). ما هو مكثف متجمع؟
يُعرف الجمع بين مكثفين متصلين ببعضهما البعض باسم مكثف مجمّع.
4). ما هما نوعان من المكثفات المتغيرة؟
إنهم يقومون بضبط المكثفات وتشذيب المكثفات.
5). ما هي قيم السعة لمكثف متغير؟
يتراوح عادةً من 100pF إلى 500pF
وبالتالي ، هذا كل شيء عن المكثفات المتغيرة وتشمل خصائص المكثف المتغير بشكل أساسي الدقة ، والتسامح ، والقطبية ، وتصنيف الجهد ، ونطاق السعة. إليك سؤال لك ، ما هي مزايا المكثف المتغير؟
