اگر می خواهید در مورد قطعات الکترونیکی بیشتر بدانید و در مورد خازن ها کنجکاو هستید، این مقاله مطمئنا برای شما جذاب خواهد بود. ما همچنین در اینجا هستیم تا به سوالاتی مانند اینکه اساس کار خازن ها چیست؟ خازن برای چیست؟ ظرفیت خازن چقدر است؟ و تفاوت بین انواع خازن چیست؟ خازن چیست؟
بیایید با یک تعریف کوتاه و مختصر از نحوه پاسخ به این سوال شروع کنیم که خازن چیست. خازن یک قطعه غیرفعال و ساده است که می تواند یک بار الکتریکی را در صورت اتصال به ولتاژ الکتریکی ذخیره کند. به عبارت دیگر خازن قطعه ای است که ظرفیت خازنی دارد و می توان آن را شارژ کرد. اما وجود خازن در خازن به چه معناست؟ در ادامه به این موضوع پرداخته ایم. چگونه یک خازن می تواند بار الکتریکی را ذخیره کند؟
همانطور که در عکس خازن مشاهده می کنید، یک خازن ساده از دو صفحه فلزی مجزا تشکیل شده است که هیچ تماس مستقیمی با یکدیگر ندارند. توجه داشته باشید که اگر دو صفحه مستقیماً در تماس باشند، در عمل برق به سادگی از یکی به دیگری جریان می‌یابد و آن قطعه هیچ تفاوتی با سیم نخواهد داشت. این دو صفحه به دو پایه خازن متصل می شوند و در عمل پس از قرار دادن قطعه در مدار، اختلاف پتانسیل نسبت به یکدیگر دارند. یکی دارای بار مثبت و دیگری دارای بار منفی.
فضای بین این دو صفحه در لوازم یدکی ام وی ام بازر شوش با مواد دی الکتریک پر شده است. دی الکتریک یک ماده عایق (غیر رسانا) است که عبور جریان الکتریکی از آن بسیار دشوار است. واقعیت ساده قرار دادن دو صفحه فلزی در مقابل یکدیگر، به شرطی که فاصله وجود داشته باشد و هیچ تماسی بین آنها وجود نداشته باشد، یک خازن را تشکیل می دهد. اما ظرفیت چنین خازنی بسیار کم است. با افزودن دی الکتریک به فضای بین دو صفحه، در واقع ظرفیت خازن افزایش می یابد.
در موردی که چیزی بین دو صفحه وجود ندارد، دی الکتریک یک خازن هوا است. اما اگر بخواهیم دی الکتریک را افزایش دهیم از مواد غیر رسانا مانند کاغذ، پلاستیک، سرامیک، میکا و اکسید تانتالیوم استفاده می کنیم. اگرچه هدف اصلی این متن پرداختن به فرمول ها و موضوعات فیزیکی نیست و نمی توان به تمام جنبه های فیزیکی موضوع پرداخت، اما به اختصار باید گفت که هر چه مواد بین دو صفحه فلزی بیشتر باشد. ، ثابت دی الکتریک آن بیشتر است. و این به افزایش ظرفیت خازن کمک می کند.
ظرفیت خازن چقدر است؟
خازن جزء و عضوی از بردهای الکترونیکی است، اما مقدمه برای پاسخ به این سوال که خازن چیست یکی از اصول فیزیکی خواهد بود. اصلی که ظرفیت نام دارد. ظرفیت ظرفیت ذخیره و شارژ یک بار الکتریکی است.
این فرمول بیان می کند که اگر یک اختلاف پتانسیل (ولتاژ) با قدر V به دو سر خازن با ظرفیت C متصل شود، یک بار الکتریکی به قدر Q در آنجا ذخیره می شود. البته در این مورد تحلیل های دیگری نیز قابل ارائه است، اما این تحلیل فرمول فوق به ما کمک می کند تا ماهیت خازن را درک کنیم. بدین ترتیب اساس عملکرد این دستگاه ذخیره بار الکتریکی یا Q می باشد.
به خاطر داشته باشید که ظرفیت خازن اساساً اندازه گیری برای اندازه گیری توانایی قطعه در ذخیره انرژی الکتریکی است. در فرمول درج شده در قسمت دوم، ظرفیت خازن با علامت (C) نشان داده شده است. هر چه ظرفیت خازن بیشتر باشد، انرژی الکتریکی بیشتری ذخیره می کند. واحد ظرفیت خازن فاراد است.
این مقدار به مسائل مختلفی بستگی دارد و با مراجعه به ساختار فیزیکی قطعه قابل محاسبه و اندازه گیری است. به عنوان مثال، هرچه فاصله بین دو صفحه خازن کمتر باشد، مساحت دو صفحه بزرگتر است و هر چه رسانایی ماده بین دو صفحه بیشتر باشد، ظرفیت خازن بیشتر می شود.
واحد خازن چیست؟
واحد اندازه گیری ظرفیت خازن در سیستم SI فاراد است. فراد میزان و واحد بزرگ است; به همین دلیل از واحدهای کوچکتری مانند نانوفاراد، میکروفاراد و پیکوفاراد نیز برای اندازه گیری خازن ها استفاده می شود.
ولتاژ خازن چیست؟
مقدار ولتاژی که یک خازن می تواند در خود ذخیره کند، ولتاژ خازن نامیده می شود. معمولا ولتاژ کاری خازن روی آن نوشته می شود اما اگر ولتاژ روی خازن نوشته نشده باشد به این معنی است که ولتاژ خازن ۵۰ ولت است.
اما اگر ولتاژی بیشتر از مقدار استاندارد خازن به آن اعمال شود، دی الکتریک قطبی شده و عایق از بین می رود. در نتیجه جرقه باعث سوختن خازن می شود.
وظیفه خازن چیست؟
حال با وجود یک دید کلی می توان مجددا به مفاهیم ابتدای متن مراجعه کرد و تعریف خازن را مرور کرد. در پاسخ به این سوال که وظیفه خازن چیست، می توان گفت که خازن قطعه ای است که قابلیت ذخیره انرژی الکتریکی را دارد و ولتاژ ساکن را در صفحات خود ذخیره می کند. در عمل، خازن شبیه یک باتری قابل شارژ کوچک است که با قطع جریان الکتریکی و اتصال به مصرف کننده، به سرعت شارژ می شود و به سرعت تخلیه می شود.
به یاد داشته باشید که یک خازن که در مسیر یک مدار DC قرار دارد، اجازه می دهد جریان تا زمانی که شارژ نشده باشد جریان یابد. اما بعد از شارژ نمی گذارد جریان جریان پیدا کند. یک خازن به طور مداوم در مدار AC شارژ و دشارژ می شود.
خازن ها برای چه مواردی استفاده می شوند؟
اساس استفاده از خازن و دلیل استفاده از خازن در مدار این است که با قرار گرفتن در مدار AC مقدار مشخصی انرژی الکتریکی را ذخیره می کند و با کاهش یا کاهش ناگهانی جریان، انرژی ذخیره شده را به مدار برمی گرداند. این یک فرآیند متناوب و سریع است. اگرچه صدها کاربرد را می توان برای خازن متصور شد، اما به اختصار به چند مورد اشاره می کنیم.
خازن مانند فیلتر است و ویژگی های جریان را تغییر می دهد. مثلا در نقشه های فیلتر فرکانس جاری را تغییر می دهد.
این قطعه خاصیت تقویت کنندگی دارد.
این به عنوان یک دیوار بین بخش های DC و AC مدارهای پیچیده عمل می کند. به خاطر داشته باشید که خازن در ارتباط با برق مستقیم پس از شارژ شدن جریانی را از خود عبور نمی دهد. به عبارت دیگر، برق مستقیم را مسدود می کند.
اگر خازن به صورت موازی با سایر قطعات بسته شود، به دور زدن فرکانس کمک می کند.
خازن یک جاذب طبیعی نویز در مدار است.
