السعة - المكونات والأنظمة - الكوندنساتور

الكوندنساتور يُستخدم أيضًا على نطاق واسع في الترددات اللاسلكية مثل التفريغ الجانبي والتبادل بين المراحل ودوائر التردد التوافقي ومرشحات الفلترة.

الكوندنساتور اللوحي المتوازي

الكوندنساتور هو جهاز مكون من سطحين موصلين مفصولين بمادة عازلة أو كهربية تُسمى المادة العازلة. وعادةً ما تكون المواد العازلة السيراميك أو الهواء أو الورق أو الميكا أو البلاستيك أو الأفلام الرقيقة أو الزجاج أو الزيت. السعة في الكوندنساتور هي الخاصية التي تسمح بتخزين الشحنة عند وجود فرق في الجهد بين الموصلين. تُقاس السعة بوحدة الفاراد.

الكوندنساتور هو جهاز يتكون من مادة عازلة تفصل بين سطحين موصلين. وعادةً ما تكون المادة العازلة سيراميك أو هواء أو ورق أو ميكا أو بلاستيك أو أفلام رقيقة أو زجاج أو زيت. قيمة السعة تمثل الخاصية التي تسمح بتخزين الشحنة عندما يكون هناك فرق في الجهد بين الموصلين:

حيث وحدة السعة \(C\) هي الفاراد، ووحدة الشحنة \(Q\) هي الكولومب. ونظرًا لأن وحدة الفاراد كبيرة جدًا، يُمكننا أن نعبر عنها بالوحدات الصغيرة كالميكروفاراد (\(1 \mu F = 10^{-6} F\)) والبيكوفاراد (\(1 pF = 10^{-12} F\)).

إذا كنا نعرف مساحة الألواح المتوازية \(A\)، المسافة بين الألواح المتوازية \(d\) (بوحدة البوصة)، وثابت العزل \(\varepsilon\) للمادة العازلة (بوحدة فاراد/متر)، يمكن تمثيل صيغة حساب الكوندنساتور بالشكل التالي:

حيث \(\varepsilon_0\) هو ثابت العزل في الفراغ الحر (\(\varepsilon_0 = 8.854 \times 10^{-12} F/m\)).

الدائرة الكهربائية المعادلة للكوندنساتور

الكوندنساتور اللوحي المتوازي هو مجرد نموذج نظري للكوندنساتور. في العالم الحقيقي، تكون الدوائر الكهربائية المعادلة للكوندنساتور كما يلي:

حيث \(C\) هو الكوندنساتور كما نعرفه عادة، \(L\) هو الملف الذي يمثل التوتر الذاتي، \(R_s\) يُمثل الخسارة الحرارية بوحدة معامل القدرة (PF) أو معامل الانتشار (DF)، و\(R_p\) يُمثل المقاومة العازلة. التعريفات المفصلة كالتالي:

معامل القدرة (Power Factor, PF):

في الكوندنساتور النظري المثالي، يسبق التيار المتردد التوتر المطبق بزاوية 90 درجة. ولكن في الدائرة الكهربائية المعادلة الحقيقية بسبب المقاومة الكلية (Rs + Rp)، تكون هذه الزاوية أقل في الكوندنساتور الفعلي. معامل القدرة هو دالة تعتمد على درجة الحرارة والتردد ومادة العازل، ويُعرف بالصيغة التالية:

المقاومة العازلة (Insulation Resistance):

تمثل كمية التيار المستمر الذي يمر عبر المادة العازلة في الكوندنساتور عند تطبيق التوتر. لا تو

ومع ذلك، قد تكون الأمور على تردد الإشارة معاكسة تمامًا. في بعض الترددات العالية، يمكن أن يكون لديك مكثف بقيمة 100nF أعلى ممانعة من 330pF تجاه الإشارة. وهذا هو الأمر الذي يجب مراعاته عند تصميم الدوائر التي تعمل على تردد أعلى من 100 ميجاهرتز. يمكن استخدام جهاز تحليل الشبكة لرصد مقاومة المكثف في تردد معين.

أنواع المكثفات

يمكن صنع المكثفات من مواد عازلة متنوعة. ومن بين الأنواع الشائعة ما يلي:

（تكملة في وقت لاحق）

المراجع والشكر

• "تصميم الدوائر الكهربائية للترددات الراديوية (الطبعة الثانية)_كريس بويك"

عنوان النص: https://wiki-power.com/ يتم حماية هذا المقال بموجب اتفاقية CC BY-NC-SA 4.0، يُرجى ذكر المصدر عند إعادة النشر.

تمت ترجمة هذه المشاركة باستخدام ChatGPT، يرجى تزويدنا بتعليقاتكم إذا كانت هناك أي حذف أو إهمال.