مقال جديد آخر لإضافة "عضو" جديد إلى عائلة مكونات الكترونية تحليلها في هذه المدونة. هذه المرة جاء دور مكثف كهربائيا، وهو نوع شائع من المكثفات ستتعلم منه جميع الأساسيات التي تحتاج إلى معرفتها لبدء استخدامه في مشاريعك المستقبلية.
بالإضافة إلى ذلك ، من المثير للاهتمام معرفة الخصائص التقنية لهذه المكثفات عن كثب ، و الاختلافات من المكثفات السيراميكوكذلك مميزات وعيوب ...
ما هو المكثف؟ 
Un مكثف ، أو مكثف ، إنه مكون كهربائي أساسي يعمل كخزان ، يخزن الشحنة الكهربائية على شكل فرق جهد من أجل إطلاقها لاحقًا.
La القرف المخزنة يتم تخزينه على لوحين موصلين يمكن تنفيذهما بطرق مختلفة ، اعتمادًا على نوع المكثف وشكله. ولعزلهم كهربائيا ، هناك صفائح عازلة ، أي من مادة عازلة. وبالتالي ، يتم تخزين هذه الشحنات في هذه الدروع الموصلة دون إجراء أي اتصال (على الأقل إذا كان المكثف بحالة ممتازة ولم يتم ثقبه...).
يتم شحن الألواح بنفس مقدار الشحن (q) ، ولكن بعلامات مختلفة. إرادة واحدة + وأخرى -. بمجرد الشحن ، يمكنك ذلك تسليم البضائع تحريره تدريجيًا من خلال نفس المحطات التي تم استخدامها لتحميله.
بالمناسبة ، سعة الشحنة الكهربائية التي يخزنها يقاس بالفاراد. وحدة كبيرة نسبيًا للمكثفات الصغيرة شائعة الاستخدام في مشاريع الإلكترونيات التقليدية. لذلك ، يتم استخدام المضاعفات مثل microfarads (µF) أو picofarad (pF) ، وأحيانًا أيضًا nanofarad (nF) و millifarad (mF). في الواقع ، إذا كنت تريد من الناحية العملية الوصول إلى سعة 1 F ، فستحتاج إلى مساحة 1011 م2 وهذا شائن ...
وعلاوة على ذلك، يقاس الجسم بالكولوم، وإذا تساءلت عن الصيغة لإجراء العمليات الحسابية ، فيجب أن تعرف ما هي:
C = ف / ف
أي أن سعة المكثف بين لوحين موصلين تساوي الشحنة في كولوم بين الجهد أو فرق الجهد (فولت) بين طرفي أو طرفي المكثف.
من تلك الصيغة يمكن للمرء أيضا واضح الخامس للحصول على الجهد:
الخامس = ف / ج
عندما يتم شحن المكثف ، فإنه ليس كذلك سيتم تنزيله فورا. كما ذكرت أعلاه ، ستفعل ذلك شيئًا فشيئًا ، تمامًا مثل التحميل. ستعتمد الأوقات على سعة المكثف والمقاومة المتسلسلة معه. كلما زادت المقاومة ، زادت صعوبة مرور التيار إلى المكثف ، وكلما طال الوقت الذي يستغرقه الشحن.
بمجرد شحن المكثف ، لن يقبل الشحن بعد الآن وسوف يتصرف مثل a تشغيل المفتاح الكهربائي. أي أنه سيكون هناك فرق جهد بين طرفي المكثف ولكن لن يتدفق أي تيار.
بمجرد أن تريد مكثف التفريغكما أنه سيفعل ذلك بشكل تدريجي اعتمادًا على مقاومة وسعة المكثف ، ويستغرق وقتًا أطول أو أقل.
ال الصيغ لتحديد وقت التحميل والتفريغ من مكثف هي:
ر = 5RC
أي أن وقت الشحن / التفريغ المقاس بالثواني سيكون مساويًا لخمسة أضعاف المقاومة المتسلسلة (بالأوم) مع المكثف وشحنته. إذا كانت المقاومة عبارة عن مقياس جهد ، فيمكنك حتى تغيير وقت تفريغها أو شحنها بسرعة أكبر أو أقل ...
ما هو المكثف الكهربائي؟
تبن أنواع مختلفة من المكثفات، مثل المتغيرات والهواء والسيراميك والتحليل الكهربائي. لكن المكثف الإلكتروليتي والمكثف الخزفي هما الأكثر شعبية والأكثر استخدامًا في الإلكترونيات.
El مكثف كهربائيا هو نوع من المكثفات التي تستخدم سائل أيوني موصل كواحدة من لوحاتها. هذا يعني أنه عادة ما يكون لديه سعة أكبر لكل وحدة حجم من الأنواع الأخرى من المكثفات. بالإضافة إلى ذلك ، فهي تُستخدم على نطاق واسع في الدوائر مثل مُعدِّلات الإشارة في إمدادات الطاقة ، والمذبذبات ، ومولدات التردد ، إلخ.
في هذا النوع من المكثفات أ عازل وهو أكسيد الألومنيوم المشرب على ورق ماص. هذا هو ما سيعزل الدروع أو الرقائق المعدنية الموصلة التي يتم شحنها.
كما ترى في الصورة ، بالإضافة إلى المكثفات النموذجية شعاعي (محطاتهم في المنطقة أدناه) ، وهناك أيضًا محوري، التي لها بنية مشابهة للمقاومات التقليدية ، أي سيكون لها طرف طرفي على كل جانب. لكن هذا لا يغير من خصائصه أو تشغيله إطلاقا ...
مكان الشراء
إذا كنت تريد شراء مكثف كهربائيا، يمكنك العثور عليها بسهولة في متاجر الإلكترونيات المتخصصة أو شرائها على منصات الإنترنت مثل Amazon. فيما يلي بعض التوصيات:
- صندوق مع مجموعة متنوعة من المكثفات الإلكتروليتية ذات السعات المختلفة.
- صندوق مع مجموعة متنوعة من المكثفات الخزفية ذات السعات المختلفة.
- لا توجد منتجات
- لا توجد منتجات
كما ترون ، هم مكون رخيص جدا...
الاختلافات مع المكثفات الخزفية
هناك الخلافات هذه ملحوظة بين مكثف سيراميك ومكثف إلكتروليتي ، وليس فقط لأن الأخير يميل إلى أن يكون أكثر شحنة وحجمًا ، ولكن أيضًا لأسباب أخرى:
- إذا تمسكنا بالمظهر فقط ، فعادة ما يكون المكثف الخزفي على شكل العدس ، بينما يكون المكثف الإلكتروليتي أسطوانيًا.
- يستخدم مكثف السيراميك ورقتيْن معدنيتين في أطرافه لتخزين الشحنة. يحتوي المكثف الإلكتروليتي فقط على رقائق معدنية وسائل أيونية.
- معظم المكثفات الإلكتروليتية مستقطبة ، أي أن لها طرفي + و- يجب عليك احترامهما. هذا ليس هو الحال مع السيراميك ، لا يهم كيف تضعهم في الدائرة.
- هذا يعني أنه يمكن استخدام السيراميك في دوائر التيار المتناوب أو المباشر ، بينما يستخدم مكثف التحليل الكهربائي فقط في دوائر التيار المباشر.
مزايا وعيوب
بالمقارنة مع مكثف السيراميك ، فإن المكثف الإلكتروليتي لديه سلسلة من مزايا وعيوب:
- نظرًا لكونه مستقطبًا ، فإنه سيحد من استخداماته في دوائر التيار المتردد. بينما السيراميك ، لأنه غير مستقطب ، فإنه سيعمل مع التيار المستمر والتيار المتردد بشكل غير مبالٍ.
- تتمتع المكثفات الإلكتروليتية بقدرة أعلى ، ولكنها أيضًا ذات حجم أكبر. تتميز الخزفيات بسعة أقل ، ولكن يمكن دمجها بشكل أفضل في المزيد من الأجهزة المصغرة.
- فهي محصنة ضد تأثيرات معينة للاهتزازات الميكانيكية. يمكن لبعض أنواع السيراميك التقاط الاهتزازات وتحويلها إلى تعديلات غير مرغوبة في الإشارات الكهربائية ، كما لو كانت ميكروفونًا ... إنه تأثير نموذجي للسيراميك عند ضغطه أو اهتزازه (انظر Xtal ، الكهربائية الانضغاطية ، ...).
- يستخدم المكثف الإلكتروليتي طبقات عازلة حساسة للجهود العالية ، لذلك لن تعمل لأنواع معينة من الدوائر. السيراميك أكثر مقاومة للجهد العالي.