عدد المساهمات : 3628 تاريخ التسجيل : 13/12/2007 العمر : 34 الموقع : Inside you رقم العضوية : 381 الأوسمه : Upload Photos :
موضوع: بحث في الفيزياء عن المكثفات الإثنين 17 ديسمبر - 0:25
المكثـــــف Capacitors:-
يتكون المكثف الكهربي من لوحين من مادة موصلة بينهما مادة عازلة كما هو مبين في الشكل التالي، ويتحدد نوع المكثف على حسب المادة العازلة المستخدمة في صناعته، فإذا كانت المادة العازلة الموجودة بين لوحي المكثف هي الهواء فيطلق على المكثف في هذه الحالة اسم المكثف الهوائي، وإذا كانت مصنوعة من مادة البلاستيك سمي مكثف بلاستيك، وإذا كانت المادة العازلة من الميكا أطلق على المكثف اسم مكثف ميكا وإذا كانت المادة العازلة من السيراميك أطلق على المكثف اسم المكثف السيراميك، أما إذا استخدم محلول كيماوي كمادة عازلة بين لوحي المكثف أطلق على المكثف اسم المكثف الكيماوي أو الالكترولتي.
ويستخدم المكثف في تخزين الطاقة الكهربائية بواسطة شحنها ثم تفريغها في أزمنة معينة تعتمد على ظروف الدائرة والغرض منها.
السعة:-
تعرف قدرة المكثف على تخزين الشحنة الكهربية بالسعة الكهربية أو السعة ووحدة قياسها الفاراد، وتحسب قيمة سعة المكثف كالآتي:
العوامل المؤثرة على سعة المكثف:-
يوجد ثلاثة عوامل أساسية تؤثر على سعة المكثف بصورة مباشرة وهذه العوامل هي:
أ- المساحة السطحية لألواح المكثف (a):-
إن سعة المكثف تتناسب طرديا مع المساحة السطحية للألواح، فإذا زادت مساحة سطح اللوح زادت سعة المكثف وذلك لزيادة استيعابه للشحنات الكهربائية، وبالعكس تقل سعة المكثف كلما قلت هذه المساحة.
ب- المسافة بين الألواح (d):-
تقل السعة عندما تزداد المسافة بين الألواح وتزداد كلما قلت تلك المسافة أي أنه يوجد تناسب عكسي بين سعة المكثف والمساحة بين ألواحه.
ج- الوسط العازل (المادة العازلة) ε:-
تتغير سعة المكثف بتغير المادة العازلة بين الألواح ويعتبر الهواء الوحدة الأساسية لمقارنة قابلية عزل المواد الأخرى المستعملة في صناعة المكثفات. يوجد لكل مادة ثابت عزل يطلق عليه ابسلونε.
- والجدول التالي يبين قيمة ثابت العزلεr لبعض المواد المستعملة في صناعة المكثفات.
أنواع وأشكال المكثفات:- ]تصنف المكثفات تبعا لنوع المادة العازلة و يطلق على المكثف ذي السعة الثابتة (المكثف الثابت)، أما المكثف الذي يمكن تغيير سعته (وذلك بتغيير المساحة المحصورة بين الألواح) فيطلق عليه اسم المكثف المتغير. يوجد أيضا نوع ثالث من المكثفات يمكن أن نتحكم في تغيير سعته، أو يترك دون تعديل لفترات زمنية طويلة ويطلق عليه اسم (مكثف تريمر) الذي قد نلجأ لضبط قيمته عند إجراء أعمال الصيانة والإصلاح في الدائرة الإلكترونية. - مكثفات متغيره :- وهى مكثفات ذات العازل الهوائي وتتكون من مجموعه من ألواح ثابتة وأخرى متغيره تعزل عن بعضها بواسطة الهواء بحيث تتغير سعه المكثف كلما تغيرت مساحه الالواح المتداخله وتستخدم هذه المكثفات بكثرة في أجهزه استقبال الراديو لتغير تردد الأذاعه المراد سماعها. 2- المكثفات الثابته:- وهى مكثفات اليكتروليتيه- مكثفات سيراميكيه- مكثفات ميكا مكثفات بلاستيكيه- مكثفات ورقيه وهى مكثفات ذات قيمه ثابته ويعرف المكثف باسم العازل المستخدم فيه المكثفات الاليكتروليتيه :-وهى اهم المكثفات وهى مكثفات الالمنيوم الاليكتروليتيه ويختلف تركيب هذه المكثفات عن الانواع السابقه اذ يتكون المكثف من قطب من الالومنيوم كقطب موجب والقطب السالب من ماده اليكتروليتيه مثل بورات الالومنيوملفوفه فى شريط من الورق أما الماده العازله فهى طبقه رقيقه جدا من اكسيد الالومنيوم وهذه المكثفات لها قطبيه محدده اذا وصلت عكس هذه القطبيه فانه تنهار اى يراعى فى التوصيل القطبيه الطرف الموجب فى الموجب والسالب فى السالب وتتراوح قيمتها ما بين عده الاف من الميكروفاراد وعده ميكروفاراد وتستخدم فى دوائر ترشيح موحدات التيار المستمر وهى المكثفات التى نطلق عليها المكثفات الكيماويه. المكثفات السيراميكيه:-
وهى المكثفات التى تحتوى على عازل من الخزف او السيراميك وتتكون الالواح من الفضه المرشوشه على سطح السيراميك وتطلى بطبقه من الورنيش وتتميز بصغر الحجم وبقله الفقد فى الترددات العاليه.
المكثفات البلاستيكيه العزل:- وهى مكثفات تتكون من رقائق من معدنية معزولة من البلاستيك. المكثفات ذات العازل الميكا:- عباره عن رقائق من الميكا ورقائق معدنيه ملفوفه على بعضها لتكون مكثف متعدد الالواح بحيث يتم ربطها لتكون وحده متماسكه وتغطى بطبقه من البلاستيك من الخارج لحمايه المكثف من الرطوبه والصدمات الميكانيكيه وتتراواح قيمتها مابين 10بيكروفاراد الى عده الاف من البيكروفاراد وتستخدم فى دوائر الرنين وتستخدم القيم الصغيره منها فى الدوائر المطبوعه. المكثفات ذات العازل الورقى:- تتكون من رقائق معدنيه معزوله بطبقات من الورق المشبع بالزيت او الشمع وتتراوح قيم هذه المكثفات ما بين عده آلاف من البيكروفاراد لعده ميكروفاراد ولا تستخدم فى الترددات العاليه وذلك لزياده الفقد بها ولذلك تستخدم فى الترددات المنخفضة.
طريقة عملالمكثف:- تصل الالكترونات المتدفقة في الدائرة إلى احد الألواح وتختزن عليه وهذه الالكترونات تجبر كمية مماثلة من الكترونات اللوح الأخر لأن تغادر هذا اللوح ليبقى عليه شحنة موجبة وبذلك يظهر فرق الجهد بين طرفى المكثف ويلاحظ أنه من المفروض عدم مرور الشحنات الكهربية خلال العازل إلا إن كان المكثف تالف.
استعمالات المكثف في الدائرة إلكترونية:-
1- يستعمل المكثف لإمرار التيار المتغير ومنع مرور التيار المستمر في الدائرة الإلكترونية، حيث يعمل (كمكثف ربط) Coupling أو (مكثف تسريب) Bypass
2- يستعمل المكثف الكيماوي للشحن والتفريغ في دوائر التنعيم التي تحول التيار المتغير إلى تيار مستمر.
3- يستعمل المكثف الكيماوي كبير السعة في دوائر فلاش كاميرا التصوير حيث يخزن شحنات كهربية عالية، وعندما يفرغ فجأة يعطي الضوء الأبيض الباهر اللازم لعملية التصوير.
4- يستعمل المكثف المتغير على التوازي مع ملف لاختيار المحطات (الترددات) في جهاز الراديو أو جهاز التلفزيون
5- يوصل المكثف مع المقاومة في الدائرة الإلكترونية للحصول على أشكال موجات متنوعة ويطلق على الدائرة في هذه الحالة دائرة تفاضل أو دائرة تكامل
خاصية هامة جداً تتعلق بالمكثفات:- المكثفات تمرر التيارات المتناوبة AC وتمنع مرور التيارات المستمرة DC . وهي خاصية ذات أهمية خاصة في الرادارات الإلكترونية فهي تمكن من تمرير الإشارات المتناوبة AC أو الراديو RF من مرحلة إلى أخرى في حين تمنع مرور المركبة المستمرة من المرحلة السابقة للرادار.
عدل سابقا من قبل في الإثنين 17 ديسمبر - 1:21 عدل 1 مرات
الحبار مدير عام المنتدى
عدد المساهمات : 12635 تاريخ التسجيل : 02/05/2007 العمر : 38 الموقع : فى غيابات الهندسة المدنية رقم العضوية : 3 Upload Photos : أهم مواضيعى :
موضوع: بحث في الفيزياء عن المكثفات 
الإثنين 17 ديسمبر - 0:25
