خانه >> الکترونیک >> آموزش الکترونیک پایه >> خازن چیست ؟ آموزش طرز کار خازن و خواندن مشخصات خازنها

خازن چیست ؟ آموزش طرز کار خازن و خواندن مشخصات خازنها

 

تعریف ساده خازن :

یک تعریف ساده برای خازن ، خازن قطعه ای است که برق را ذخیره می کند و سپس در موقع لزوم ،بیشتر زمانی که ولتاژ روی پایه های خازن افت میکند ، آن را به مدار پس می دهد .

باتری ها و خازنها یک کار انجام نمیدهند و با هم یکی نیستند 🙂 تفاوت بین یک باتری و یک خازن این است که برق در یک باتری از یک واکنش شیمیایی تولید می شود و در یک خازن یک بار در یک میدان الکتریکی ذخیره و نگهداری می شود. باتری می تواند انرژی بیشتری را برای یک دوره طولانی تر از خازن تولید کند. از سوی دیگر، یک خازن( حتی با ذخیره سازی بسیار کمتر )می تواند انرژی زیادی، بیشتر از یک باتری را به میزان قابل ملاحظه ای تخلیه کند.

یک خازن شامل صفحات فلزی است که توسط مواد عایق به نام دی الکتریک از هم جدا شده اند . دی الکتریک می تواند هر چیزی مانند سرامیک، پلاستیک، اکسیداسیون فلزات، شیشه و کاغذ باشد. به عنوان مثال، اگر یک خازن الکترولیتی را باز کنید، می بینید که  فقط دو صفحه فلزی است که در یک فیلم شیمیایی پوشش داده شده اند. هنگام استفاده از برق، هادی های فلزی الکترونها را در فیلم پلاریزه می کنند و میدان الکتریکی را ذخیره می کنند.

اگر به این خازن قدیمی نگاه کنید، متوجه خواهید شد که این فقط یک سری از صفحات فلزی است که بدون تماس با هم ، بین یکدیگر حرکت می کنند. در این سناریو، هوا دی الکتریک است. به نظر عجیب است که هوا را می توان برای نگه داشتن یک میدان الکتریکی استفاده کرد ؟ پس رعد و برق رو بیاد بیاورید.

بسته به اینکه چقدر همپوشانی فیزیکی بین صفحات وجود دارد، تعیین می کند که چقدر میدان الکتریکی می تواند نگه داشته شود. بالاترین ظرفیت و ذخیره سازی دز این خازن زمانی است که صفحات بیشترین همپوشانی یا تقابل را با هم دارن .

با توجه به توانایی منحصر به فرد خازنها برای ذخیره شارژ و حفظ میدان الکتریکی، خازنها در برابر تغییر ولتاژ در یک مدار مقاومت میکنند و سعی در ثابت نگه داشتن ولتاژ مدار رو دارن. به همین دلیل، خازنها اغلب بین سیم مثبت و منفی منبع تغذیه یک مدار الکترونیکی متصل می شوند تا یک تغذیه پایدار داشته باشند.

خازنها با واحد فاراد Farads اندازه گیری میشوند که با نماد F نشون داده می شن. اگر چه  در حداکثر موارد یا میشه گفت همیشه ما با مقیاس های کوچکتر از فاراد کار میکنیم چون یک فاراد ظرفیتی بسیار زیاد تر از نیاز مدارات الکترونیک است .مقادیری که بیشترین استفاده رو از اونها میکنیم ، در محدوده های پیکوفاراد pF ، میکروفاراد uF و نانو فاراد nF  هستند.

 

انواع خازن 

دو نماد یا شماتیک اصلی مرتبط با خازن ها در تصویر بالا هست. شکل سمت چپ برای خازن های غیر قطبی و نماد سمت راست برای خازن های الکترولیتی قطبی .

همونطور که گفتیم خازن ها می توانند قطبی یا غیر قطبی باشند.  یک خازن قطبی دارای یک پایه مثبت و یک پایه منفی است که مثبت باید به مثبت تغذیه و  سر منفی به زمین یا منفی متصل شود. خازن های غیر قطبی می توانند به هر طریق متصل شوند. خازن های دیسک سرامیکی و خازن های فیلم میلار غیر قطبی هستند. خازن های الکترولیتی قطبی هستند.

 

خواندن خازن های عدسی یا سرامیکی

درست مانند مقاومت ها، خازن ها هم دارای برچسب هایی هستند که نیاز به رمزگشایی دارند.

خازنهای سرامیکی دارای اعدا دو تا سه رقمی بر روی خود. دو عدد اول مقدار خازن را نشان می دهد و شماره سوم (اگر آن وجود داشته باشد) تعداد صفر یا  ضرب است. هنگامی که فقط دو عدد نوشته شده، یعنی ضریب یک است .  مقدار خازنهای سرامیکی به  پیکو فاراد picofarads خوانده میشود.

 

به عنوان مثال، اگر روی یک خازن عدد ۱۰ نوشته شده باشد ، یعنی  مقدار یا ظرفیتش ۱۰pF است. از سوی دیگر، عدد سوم هم که گفتیم تعدا صفر ها بعد از ۱۰ هست، یعنی اگر عدد سوم یک باشه ظرفیت خازن ۱۰۰pF میشه. یا مثلا اگر رقم سوم ۴ باشه یعنی نوشته باشه  ۱۰۴ ظرفیتش میشه  ۱۰،۰۰۰ پیکوفاراد یا ۱۰۰ نانو فاراد .

 

دیدید که ظرفیت خازنها رو می توان به picofarads (pF)، nanofarads nF و microfarads uF بیان کرد. به طور کلی وقتی تعداد صفر ها به سه تا رسید از واحد بزرگتری برای بیان ظرفیت خازن ها استفاده میکنیم .

 

خواندن خازنهای الکترولیتی

خواندن خازنهای الکترولیتی ساده  است چون ظرفیت و ولتاژ اونها به طور واضح روی خازن نوشته شده  . مقدار ولتاژ در خازنهای الکترولیتی مهم است ، چون ولتاژ منبع تغذیه آن هرگز نباید از ولتاژ نوشته شده روی خازن بیشتر باشد . اگر این اتفاق بیافتد خازن میترکد .

در خازنهای الکترولیتی مهمترین مسئله توجه دقیق به نوار خط با نشانه منفی نشان دهنده پایه منفی خازن است. برای جلوگیری از اتصال اشباه که این مورد هم باعث منفجر! شدن خازن میشود.

خازن های ولتاژ بالا در برابر سوپر خارنها ( اَبَر خازنها )

خازنها به طور معمول برای مقادیر کم ولتاژ و شارژ مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال، دو نوع خاص خازن وجود دارد که این روند را پشت سر گذاشته است. خازنهای ولتاژ بالا  که قادر به ذخیره مقدار زیادی از ولتاژ هستند . اینها اغلب در فلش دوربین های عکاسی و بعضی از وسایل الکترونیکی  مانند تلویزیون های قدیمی و …. یافت می شوند.
هنگام مواجه شدن با این خازنها، باید مراقب باشید زیرا ممکن است پس از خاموش کردن و قطع  برق دستگاه هم به مدت زمان طولانی ولتاژ را در خود نگهدارند  و اگر شما برد را لمس کنید، دچار شوک و برق گرفتکی میشوید .
نوع دیگر اَبَرخازنها هستند که معمولا ولتاژ کاری بسیار کمی دارند ، اما مقدار زیادی شارژ را در خود ذخیره می کنند. به عنوان مثال، کوچکترین خازنی که ممکن است در کار با الکترونیک با آن مواجه شوید، ۱pF است. اگر ما این واحد را به Farads تبدیل کنیم معادل ۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱F خواهد بود.گفتیم که  فاراد واقعا – واقعا – واحد بزرگیه. بنابراین، در ابرخازنها ما خازنهایی با ظرفیت ۱۵F داریم که  در پروژه vibrobot استفاده می کنیم
شما میتونید پایه های ابرخازنها رو بدون نگرانی و ترس از شوک الکتریکی لمس کنید، اما  پایه های آنها نباید به چیر فلزی برخورد کند ، اگر به طور تصادفی با   با فلزی برخورد کند با انرژی زیادی که دارد می تواند فلز را ذوب کند. ممکن است ابرخازن ها یا سوپرخازنها خطر شوک نداشته باشند، اما اگر بی دقت باشید، می توانید بدبخت شوید. 😉
منبع :

خازن چیست ؟ آموزش طرز کار خازن و خواندن مشخصات خازنها
4.1 (81.67%) 12 votes

درباره ی هادی ندائی

Hadi Nedaee
هادی ندائی

همچنین ببینید

آموزش الکترونیک

آموزش الکترونیک به زبان ساده

آموزش الکترونیک ، یادگیری الکترونیک بسیار ساده تر از چیزیست که شما فکر می کنید …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

پنج − 1 =

Website Security Test