مدیریت Tuesday ، 11 June ، 2019 | 12:20 Visit: 707 Time required to study : 10 Minutes

5/5 - (1 vote)

کاربرد خازن: خازن عبارتست از دو صفحهٔ موازی فلزی که در میان آن لایه‌ای از هوا یا عایق قرار دارد. یکی از کاربرد های خازن‌ها این است که انرژی الکتریکی را نگهداری می‌کنند و به همراه مقاومت‌ها، در مدارات تایمینگ استفاده می‌شوند. همچنین از خازن‌ها برای صاف کردن سطح تغییرات ولتاژ مستقیم استفاده می‌شود. از خازن‌ها در مدارات به‌عنوان فیلتر هم استفاده می‌شود. زیرا خازن‌ها به راحتی سیگنالهای متناوب را عبور می‌دهند ولی مانع عبور از سیگنالهای مستقیم می‌شوند.

کاربرد خازن چیست؟

خازن المان الکتریکی است که می‌تواند انرژی الکتریکی را توسط میدان الکترواستاتیکی (بار الکتریکی) در خود ذخیره کند. انواع خازن در مدارهای الکتریکی بکار می‌روند. خازن را با حرف C که ابتدای کلمه capacitor است نمایش می‌دهند.
با توجه به اینکه بار الکتریکی در خازن ذخیره می‌شود؛ برای ایجاد میدانهای الکتریکی یکنواخت می‌توان از خازن استفاده کرد. خازنها می‌توانند میدانهای الکتریکی را در حجم‌ های کوچک نگه دارند؛ به علاوه می‌توان از آنها برای ذخیره کردن انرژی استفاده کرد.

ظرفيت خازن

ظرفيت معياري براي اندازه گيري توانایی نگهداري انرژي الكتريكي است. ظرفيت زياد به این معني است كه خازن قادر به نگهداري انرژي الكتريكي بيشتري است. واحد اندازه گيري ظرفيت خازن فاراد است.

به عنوان مثال: 1 فاراد واحد بزرگي است و مشخص كننده ظرفيت بالا مي باشد. بنابراين استفاده از واحدهاي كوچكتر نيز در خازنها مرسوم است. ميكروفاراد µF، نانوفاراد nF و پيكوفاراد pF واحدهاي كوچكتر فاراد هستند.

نسبت مقدار باری که روی صفحات انباشته می‌شود بر اختلاف پتانسیل دو سر باتری را ظرفیت خازن (C) گویند؛ که مقداری ثابت است.
در این رابطه: C = ظرفیت خازن بر حسب فارادQ = بار ذخیره شده برحسب کولن V = اختلاف پتانسیل دو سر مولد برحسب ولت ε0 = قابلیت گذر دهی خلا است k (بدون یکا) = ثابت دی‌الکتریک است که برای هر ماده‌ای فرق دارد. تقریباً برای هوا و خلأ 1=K است و برای محیط های دیگر مانند شیشه و روغن ۱ A = سطح خازن بر حسب m^2 d =فاصله بین دو صفه خازن بر حسب متر(m) به صفحات خازن، جوشن های خازن نیز می گویند که معمولا از آلومینیوم، نقره، قلع و روی ساخته می شوند.

صفحات خازن َدر فاصله ای بسیار نزدیک به هم قرار می گیرند. عایق بین صفحات خازن معمولا از جنس هوا، کاغذ، میکا، پلاستیک، سرامیک، اکسید آلومینیوم و اکسید تانتالیوم می باشد. به عایق بین صفحات خازن دی الکتریک می گویند. دی الکتریک ها انواع مختلفی دارند و با ضریب مخصوصی که نسبت به هوا سنجیده می شود، معرفی می گردند. این ضریب را ضریب دی الکتریک می نامند و آن را با εr ( اپسیلن آر ) نمایش می دهند. ضریب دی الکتریک هوا را 1 در نظر می گیرند.

ساختمان خازن

ساختمان داخلی خازن از دو قسمت اصلی تشکیل می‌شود: 1. صفحات هادی 2. عایق بین هادیها (دی‌الکتریک)
هرگاه دو هادی در مقابل هم قرار گرفته و در بین آنها عایقی قرار داده شود، تشکیل خازن می‌دهند. معمولاً صفحات هادی خازن از جنس آلومینیوم، روی و نقره با سطح نسبتاً زیاد بوده و در بین آنها عایقی (دی‌الکتریک) از جنس هوا، کاغذ، میکا، پلاستیک، سرامیک، اکسید آلومینیوم و اکسید تانتالیوم استفاده می‌شود.

هر چه ضریب دی‌الکتریک یک ماده عایق بزرگ‌تر باشد آن دی‌الکتریک دارای خاصیت عایقی بهتر است. به عنوان مثال، ضریب دی‌الکتریک هوا ۱ و ضریب دی‌الکتریک اکسید آلومینیوم ۷ می‌باشد. بنابراین خاصیت عایقی اکسید آلومینیوم ۷ برابر خاصیت عایقی هوا است.