به آزمون تاپ خوش آمدید!

هر آنچه که درباره‌ی خازن‌های الکتریکی باید بدانید!

خازن‌های الکتریکی (Capacitors)

خازن، یک المان الکتریکی است که می‌تواند انرژی الکتریکی را توسط میدان الکترواستاتیکی (بار الکتریکی) در خود ذخیره کند. انواع خازن‌ها در مدارهای الکتریکی بکار می‌روند. خازن را با حرف C که ابتدای کلمه capacitor است، نمایش می‌دهند. ساختمان داخلی خازن از دو قسمت اصلی تشکیل می‌‌شود:

  • صفحات هادی
  • عایق بین هادی‌ها (دی الکتریک)

هرگاه دو هادی در مقابل هم قرار گرفته و در بین آن‌ها عایقی قرار داده شود، تشکیل خازن می‌دهند. معمولا صفحات هادی خازن از جنس آلومینیوم، روی و نقره با سطح نسبتا زیاد بوده و در بین آن‌ها عایقی (دی الکتریک) از جنس هوا، کاغذ، میکا، پلاستیک، سرامیک، اکسید آلومینیوم و اکسید تانتالیوم استفاده می‌شود. هر چه ضریب دی الکتریک یک ماده عایق بزرگتر باشد، آن دی الکتریک دارای خاصیت عایقی بهتر است. به عنوان مثال، ضریب دی الکتریک هوا، ۱ و ضریب دی الکتریک اکسید آلومینیوم، 7 می‌باشد. بنابراین، خاصیت عایقی اکسید آلومينيوم 7 برابر خاصیت عایقی هوا است.

انواع خازن

  • خازن‌های ثابت: سرامیکی – خازن‌های ورقه‌ای – خازن‌های میکا – خازن‌های الکترولیتی – خازن‌های آلومینیومی – خازن‌های تانتالیوم
  • خازن‌های متغیر: واریابل – تریمر

انواع خازن بر اساس شکل ظاهری آن‌ها

مسطح – کروی – استوانه‌ای

انواع خازن بر اساس دی الکتریک آن‌ها

خازن کاغذی – خازن الکترونیکی – خازن سرامیکی – خازن متغییر

خازن هر آنچه که درباره‌ی خازن‌های الکتریکی باید بدانید! evolution of capacitors 2

ظرفیت خازن (C)

نسبت مقدار باری که روی صفحات انباشته می‌شود، بر اختلاف پتانسیل دو سو باتری را ظرفیت خازن می‌گویند، که مقداری ثابت است.

C = kɛ A/d

C = ظرفیت خازن بر حسب فاراد

Q= بار ذخیره شده برحسب کولن

V= اختلاف پتانسیل دو سر مولد برحسب ولت

 ɛ= قابلیت گذر دهی خلا

 K(بدون یکا) = ثابت دی الکتریک است که برای هر ماده‌ای فرق دارد. تقریبا برای هوا و خلا 1=K است برای محیط‌های دیگر مانند شیشه و روغن ..

A= سطح خازن بر حسب متر مربع

d= فاصله بین دو صفه خازن بر حسبm

ظرفیت

ظرفیت، معیاری برای اندازه گیری توانایی نگهداری انرژی الکتریکی است. ظرفیت زیاد بدین معنی است که خازن قادر به نگهداری انرژی الکتریکی بیشتری است. واحد اندازه گیری ظرفیت، فاراد است. یک فاراد واحد بزرگی است و مشخص کننده ظرفیت بالا می‌باشد. باید گفت که ظرفیت خازن یک کمیت فیزیکی است و به ساختمان خازن وابسته است و به مدار و اختلاف پتانسیل بستگی ندارد، بنابراین استفاده از واحدهای کوچک‌تر نیز در خازن‌ها مرسوم است. میکروفارادFµ، نانوفاراد nF و پیکوفاراد pF واحدهای کوچکتر فاراد هستند.

معرفی چهار واحد بسیار مشهور

  • میلی (m) : میلی یعنی هزارم
  • میکرو (µ) : میکرو یعنی میلیونیم
  • نانو (n) : نانو یعنی میلیاردیم
  • پیکو(p) : پیکو یعنی تریلیونیم

 کد رنگی خازن‌ها

سال‌های زیادی از کدهای رنگی بر روی بدنه خازن‌های پلی استور استفاده می‌شد. در این کدها سه رنگ اول ظرفیت را نشان می داده و رنگ چهارم تلورانس (در صد خطا) را نشان می‌دهد. برای مثال، قهوه‌ای- مشکی- نارنجی به معنی ۱۰۰۰۰ پیکوفاراد با ۱۰ نانوفاراد است.

این خازن‌ها در برابر حرارت زیاد معیوب می‌شوند، بنابراین هنگام لحیم کاری باید به این نکته توجه داشت ترتیب رنگی خازن‌ها به ترتیب از ۰ تا ۹ به صورت زیر است:

سیاه، قهوه‌ای، قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، بنفش، خاکستری، سفید.

خازن‌ با هر ظرفیتی وجود ندارد.

خازن هر آنچه که درباره‌ی خازن‌های الکتریکی باید بدانید! Capa8

 

تشخیص مقدار خازن‌ها

خازن‌های الکترولیتی ظرفیت بسیار بالایی دارند و ظرفیت همه‌ی آن‌ها بر روی بدنه شان نوشته شده است. (بر حسب mF). این نوع خازن‌ها قطبی هستند، یعنی دارای سر مثبت و سر منفی هستند که معمولا سر منفی بر روی بدنه خازن مشخص شده است و باید دقت کرد که سر منفی و مثبت اشتباه وصل نشوند. اگر چنین اتفاقی رخ دهد، صورت مایع الکترولیت داخل آن به گاز تبدیل می‌شود و احتمالا باعث منفجر شدن خازن شده و یا از خازن خارج می‌شود. در این صورت، ظرفیت خازن تا حد زیادی کم شده و دیگر قابل استفاده نمی‌باشد.

در خازن‌های عدسی و پلی استر معمولا عدد ۱، ۲ یا ۳ رقمی بر روی بدنه آن‌ها درج شده است که مقدار ظرفیت این نوع خازن را مشخص می‌کنند. نحوه تشخیص ظرفیت به این صورت است : اگر عدد ۱ یا ۲ رقمی بر روی بدنه این خازن‌ها درج شده باشد، همان عدد مقدار ظرفیت خازن بر حسب pF (پیکو فاراد) بوده، و اگر عدد ۳ رقمی بر روی بدنه آنها نوشته شده باشد، این عدد بیانگر مقدار ظرفیت خازن بر حسب pF است.

شارژ یا پر کردن یک خازن

وقتی که یک خازن بی بار را به دو سر یک باتری وصل کنیم، الکترون‌ها در مدار جاری می‌شوند. بدین ترتیب، یکی از صفحات بار (+) و صفحه دیگر بار (-) پیدا می‌کند. صفحه‌ای که به قطب مثبت باتری وصل شده است، بار مثبت و صفحه دیگر، بار منفی پیدا می‌کند. خازن پس از ذخیره کردن مقدار معینی از بار الکتریکی پر می‌شود، یعنی با توجه به اینکه کلید همچنان بسته است، ولی جریانی از مدار عبور نمی‌کند و در واقع جریان به صفر می‌رسد، به عبارت دیگر، به محض اینکه یک خازن خالی بدون بار را در یک مدار به مولد متصل کردیم، پس از مدتی کوتاه عقربه گالوانومتر دوباره روی صفر بر می‌گردد. و نشان می‌دهد که دیگر جریانی از مدار عبور نمی‌کند. در این حالت، می‌گوییم خازن پرشده است.

 دشارژ یا تخلیه یک خازن

 ابتدا خازنی را که پر است، در نظر می‌گیریم. دو سر خازن را توسط یکه سیم به یکدیگر وصل می‌کنیم در این حالت برای مدت کوتاهی جریانی در مدار برقرار می‌شود. این جریان تا زمانی که بار روی صفحات خازن وجود دارد برقرار است. پس از مدت زمانی جریان صفر خواهند شد، یعنی دیگر باری بر روی صفحات خازن وجود ندارد و خازن تخلیه شده است. اگر خازن کاملا پر شود دیگر جریانی بر قرار نمی‌شود و اگر خازن کاملا تخلیه شود باز هم جریانی برقرار نمی‌شود.

به لیست دلخواه اضافه شداز لیست دلخواه حذف شد 0
افزودن برای مقایسه
خازن هر آنچه که درباره‌ی خازن‌های الکتریکی باید بدانید! DMM16 ASLI 300x300

مولتیمتر مدل DMM16 مولتیمتریکس

فروشنده : یکتا آموت عمران
3,500,000 تومان
به لیست دلخواه اضافه شداز لیست دلخواه حذف شد 0
افزودن برای مقایسه
خازن هر آنچه که درباره‌ی خازن‌های الکتریکی باید بدانید! Capture 300x300

اسیلوسکوپ دیجیتال مدل DOX2100B متریکس – 2 کانال 100 مگاهرتز

فروشنده : یکتا آموت عمران
35,700,000 تومان
به لیست دلخواه اضافه شداز لیست دلخواه حذف شد 2
افزودن برای مقایسه
خازن هر آنچه که درباره‌ی خازن‌های الکتریکی باید بدانید! ca6117 D2 300x300

مولتی فانکشن تستر 17 کاره مدل CA6117 چاوین آرنوکس

فروشنده : یکتا آموت عمران
60,375,000 تومان
به لیست دلخواه اضافه شداز لیست دلخواه حذف شد 0
افزودن برای مقایسه
خازن هر آنچه که درباره‌ی خازن‌های الکتریکی باید بدانید! DMM111 ASLI 300x300

مولتی متر مدلDMM111 پرتابل مولتی‌متریکس

فروشنده : یکتا آموت عمران
1,540,000 تومان

به هم بستن خازن‌ها

خازن‌ها در مدار به دو صورت بسته می شوند:

موازی – متوالی (سری)

بستن خازن‌ها به روش موازی

 در بستن به روش موازی، بین خازن‌ها دو نقطه اشتراک وجود دارد. در این نوع روش:

اختلاف پتانسیل برای همه خازن‌ها یکی است.

بار ذخیره شده در کل مدار برابر است با مجموع بارهای ذخیره شده در هریک از خازن‌ها.

ظرفیت معادل در حالت موازی

مولد V=V1=V2=V3

بار كل Q=Q1=Q2=Q3

CV=C1V1+C2V2+C3V3

ظرفیت کل C=C1+C2+C3

بستن خازنها به صورت متوالی

در بستن به روش متوالی بین خازن‌ها یک نقطه اشتراک وجود دارد و تنها دو صفحه دو طرف مجموعه به مولد بسته شده، از مولد بار دریافت می‌کند. صفحات مقابل نیز از طريق القاء بار الکتریکی دریافت می‌کنند. بنابراین، اندازه بار الکتریکی روی همه خازن ها در این حالت با هم برابر است. در بستن خازن ها به طریق متوالی:

  •  بارهای روی صفحات هر خازن یکی است
  •  اختلاف پتانسیل دو سر مدار برابر است با مجموع اختلاف پتانسیل دو سر هر یک از خازن‌ها.

ظرفیت معادل در حالت متوالی

بار كل Q=Q1=Q2=Q3

اختلاف پتانسیل کل V=V1+V2+V3

q/C = q1/C1 + q2/C2+ q3/C3

C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3

ظرفیت کل در حالت متوالی، وارون ظرفیت معادل، برابر است با مجموع وارون هر یک از خازن‌ها.

خازن هر آنچه که درباره‌ی خازن‌های الکتریکی باید بدانید! parallel vs series
به لیست دلخواه اضافه شداز لیست دلخواه حذف شد 0
افزودن برای مقایسه
کتاب الکترونیک صفر تا صد: نمایشگرهای الکترونیکی خازن هر آنچه که درباره‌ی خازن‌های الکتریکی باید بدانید! 1358 300x300

کتاب الکترونیک صفر تا صد: نمایشگرهای الکترونیکی

فروشنده : آزمون تاپ
23,500 تومان 21,150 تومان
به لیست دلخواه اضافه شداز لیست دلخواه حذف شد 0
افزودن برای مقایسه
کتاب خازن به زبان ساده خازن هر آنچه که درباره‌ی خازن‌های الکتریکی باید بدانید! 1455 300x300

کتاب خازن به زبان ساده

موجود نیست
فروشنده : آزمون تاپ
20,900 تومان
به لیست دلخواه اضافه شداز لیست دلخواه حذف شد 0
افزودن برای مقایسه
کتاب مبانی طراحی مخازن ذخیره‌ سیال خازن هر آنچه که درباره‌ی خازن‌های الکتریکی باید بدانید! Mabani Tarahi Makhazen

کتاب مبانی طراحی مخازن ذخیره‌ سیال

فروشنده : azmoontop
35,000 تومان 33,250 تومان
به لیست دلخواه اضافه شداز لیست دلخواه حذف شد 0
افزودن برای مقایسه
کتاب طراحی مخازن تحت فشار براساس استانداردASME خازن هر آنچه که درباره‌ی خازن‌های الکتریکی باید بدانید! 1892 300x300

کتاب طراحی مخازن تحت فشار براساس استانداردASME

فروشنده : آزمون تاپ
40,000 تومان 38,000 تومان
به لیست دلخواه اضافه شداز لیست دلخواه حذف شد 0
افزودن برای مقایسه
خازن هر آنچه که درباره‌ی خازن‌های الکتریکی باید بدانید! metex ox7102 300x300

اسیلوسکوپ پرتابل مدل OX7102 متریکس – 2 کانال 100 مگاهرتز

فروشنده : یکتا آموت عمران
66,500,000 تومان
به لیست دلخواه اضافه شداز لیست دلخواه حذف شد 0
افزودن برای مقایسه
کتاب توزیع انرژی الکتریکی خازن هر آنچه که درباره‌ی خازن‌های الکتریکی باید بدانید! 2280 300x300

کتاب توزیع انرژی الکتریکی

فروشنده : آزمون تاپ
140,000 تومان 126,000 تومان
به لیست دلخواه اضافه شداز لیست دلخواه حذف شد 0
افزودن برای مقایسه
کتاب راهنمای ناظران تاسیسات خازن هر آنچه که درباره‌ی خازن‌های الکتریکی باید بدانید! 2071 300x300

کتاب راهنمای ناظران تاسیسات

فروشنده : آزمون تاپ
40,000 تومان 36,000 تومان
به لیست دلخواه اضافه شداز لیست دلخواه حذف شد 0
افزودن برای مقایسه
خازن هر آنچه که درباره‌ی خازن‌های الکتریکی باید بدانید! DMM121 1 300x300

مولتی متر مدل DMM121 پرتابل مولتی‌متریکس

فروشنده : یکتا آموت عمران
1,890,000 تومان

نظر دهید

پاسخ دهید

آزمون تاپ
Logo
بازیابی رمز عبور
مقایسه موارد
  • کل (0)
مقایسه
0