شرح ماهية المكثف ، يجب أن نفهم بوضوح الأساس المادي لتشغيل وتصميم هذا العنصر الذي لا غنى عنه لكل جهاز إلكتروني أكثر أو أقل خطورة.
المكثف هو عنصر في دائرة كهربائية تتكون من لوحين موصلين ، يحتوي كل منهما على شحنة كهربائية من الإشارة المعاكسة. يتم فصل الألواح بواسطة عازل ، مما يساعدهم على الاحتفاظ بهذه الشحنة.
هناك عدة أنواع من المواد العازلة المستخدمة في المكثفات ، بما في ذلك السيراميك والميكا والتنتالوم والبوليسترين. تستخدم العوازل مثل الهواء والورق والبلاستيك على نطاق واسع في تصنيع المكثفات. كل مادة من هذه المواد تمنع بشكل فعال لوحات المكثف من ملامسة بعضها البعض.
ما هي سعة المكثف؟
يميز مفهوم "مكثف السعة" قدرته على تجميع شحنة كهربائية. وحدة السعة هي فاراد.
إذا احتفظ المكثف بشحنة قلادة واحدة مع فرق جهد بين ألواحه بمقدار 1 فولت ، فإن سعة المكثف تساوي فاراد واحد. في الواقع ، هذه الوحدة كبيرة جدًا بالنسبة لمعظم التطبيقات العملية. القيم النمطيةالسعات عند استخدام المكثفات تقع في نطاقات الميفاراد (10-3 فهرنهايت) ، ميكروفاراد (10-6 فهرنهايت) وبيكوفاراد (10-12 فهرنهايت).
ما هي المكثفات؟
لفهم ماهية المكثف ، من الضروري مراعاة الأنواع الرئيسية لهذا المكون ، اعتمادًا على الغرض وظروف التطبيق ونوع العازل.
تُستخدم المكثفات الإلكتروليتية في الدوائر التي تتطلب سعة عالية. معظم هذه العناصر قطبية. المواد الشائعة بالنسبة لهم هي التنتالوم أو الألومنيوم. المكثفات الالكتروليتية المصنوعة من الألومنيوم أرخص بكثير ولها تطبيق أوسع. ومع ذلك ، فإن التنتالوم لديه كفاءة حجمية أعلى بكثير وأداء كهربائي فائق.
تحتوي مكثفات التنتالوم على أكسيد التنتالوم كعزل كهربائي. تتميز بالموثوقية العالية ، وخصائص التردد الجيدة ، ونطاق درجة حرارة التشغيل الواسع. تستخدم على نطاق واسع في المعدات الإلكترونية التي تتطلب مستوى عالٍ من السعة في عبوة صغيرة. نظرًا لمزاياها ، يتم إنتاجها بكميات كبيرة لتلبية احتياجات صناعة الإلكترونيات.
عيوب مكثفات التنتالوم تشمل الحساسية للتموج الحالي والجهد الزائد ، وكذلك التكلفة العالية النسبية لهذه المنتجات.
تستخدم مكثفات القدرة بشكل نموذجي في أنظمة الجهد العالي. تستخدم على نطاق واسع للتعويض عن الخسائر في خطوط الكهرباء ، وكذلك لتحسين عامل الطاقة فيالتركيبات الكهربائية الصناعية. مصنعة من فيلم بروبيلين ممعدن عالي الجودة مع تشريب خاص بزيت عازل غير سام.
قد يكون لها وظيفة الشفاء الذاتي للضرر الداخلي ، مما يمنحهم موثوقية إضافية ويزيد من عمر خدمتهم.
المكثفات الخزفية لها سيراميك كمادة عازلة. إنها تتميز بوظائف جهد التشغيل العالي ، والموثوقية ، وخسائر منخفضة وتكلفة منخفضة.
يختلف مدى السعات من عدد قليل من البيكوفاراد إلى حوالي 0.1 فائق التوهج. تعد حاليًا واحدة من أكثر أنواع المكثفات استخدامًا على نطاق واسع في المعدات الإلكترونية.
حلت مكثفات الميكا الفضية محل عناصر الميكا المنتشرة سابقًا. يتميز بثبات عالٍ ومبيت مغلق وسعة كبيرة لكل وحدة حجم.
الاستخدام الواسع لمكثفات الميكا الفضية يعوقها تكلفتها العالية نسبيًا.
تحتوي المكثفات الورقية والورقية المعدنية على ألواح مصنوعة من رقائق الألومنيوم الرقيقة ، ويستخدم ورق خاص مشرب بمادة صلبة (منصهرة) أو عازلة سائلة كعازل كهربائي. يتم استخدامها في دوائر التردد المنخفض للأجهزة الراديوية ذات التيارات العالية. إنها رخيصة نسبيًا.
ما هو مكثف ل
هناك عدد منأمثلة على استخدام المكثفات لمجموعة متنوعة من الأغراض. على وجه الخصوص ، يتم استخدامها على نطاق واسع لتخزين الإشارات التناظرية والبيانات الرقمية. تستخدم المكثفات المتغيرة في الاتصالات السلكية واللاسلكية لضبط التردد وضبط معدات الاتصالات.
المثال النموذجي لتطبيقهم هو الاستخدام في مزودات الطاقة. هناك ، تؤدي هذه العناصر وظيفة تنعيم (ترشيح) الجهد المعدل عند خرج هذه الأجهزة. يمكن استخدامها أيضًا في مضاعفات الجهد لتوليد جهد عالي عدة مرات من جهد الدخل. تستخدم المكثفات على نطاق واسع في أنواع مختلفة من محولات الجهد ، وإمدادات الطاقة غير المنقطعة لأجهزة الكمبيوتر ، إلخ.
شرح ماهية المكثف ، لا يسع المرء إلا أن يقول أن هذا العنصر يمكن أن يعمل أيضًا كمخزن ممتاز للإلكترونات. ومع ذلك ، في الواقع ، هذه الوظيفة لها بعض القيود بسبب النقص في خصائص العزل للعزل الكهربائي المستخدم. ومع ذلك ، فإن المكثف لديه القدرة على تخزين الطاقة الكهربائية لفترة طويلة جدًا عند فصله عن دائرة الشحن ، لذلك يمكن استخدامه كمصدر طاقة مؤقت.
نظرًا لخصائصها الفيزيائية الفريدة ، وجدت هذه العناصر مثل هذا الاستخدام الواسع في الإلكترونيات والصناعات الكهربائية لدرجة أنه من النادر اليوم أن المنتج الكهربائي لا يحتوي على مكون واحد على الأقل لأي غرض.
بإيجاز ، يمكننا القول أن المكثف هوجزء لا يقدر بثمن من مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأجهزة الإلكترونية والكهربائية ، والتي بدونها لن يكون من الممكن التفكير في مزيد من التقدم في العلوم والتكنولوجيا.
هذا ما هو مكثف!
