مقدمه

خازن کمی شبیه باتری است. اگرچه خازن ها و باتری ها به روش های کاملاً متفاوتی کار می کنند، اما هر دو انرژی الکتریکی را ذخیره می کنند. اگر نحوه کار باتری ها را خوانده باشید، می دانید که باتری دارای دو پایانه است. در داخل باتری، واکنش‌های شیمیایی الکترون‌هایی را روی یک پایانه تولید می‌کنند و پایانه دیگر آنها را هنگام ایجاد یک مدار جذب می‌کند. یک خازن بسیار ساده‌تر از باتری است، زیرا نمی‌تواند الکترون‌های جدیدی تولید کند و فقط آنها را ذخیره می‌کند. خازن به این دلیل است که «ظرفیت» ذخیره انرژی را دارد.

خازن‌ها را می‌توان برای هر هدفی ساخت، از کوچک‌ترین خازن پلاستیکی در ماشین حساب شما گرفته تا خازن فوق‌العاده‌ای که می‌تواند کارهای خارق العادی انجام دهد. انواع مختلفی از خازن ها وجود دارد که در تجهیزات الکترونیکی استفاده می شود، هر کدام ویژگی های خاص خود را دارند: تفاوت ها را بررسی کنید و اینکه کدام یک برای کاربردهای مختلف قابل استفاده هستند. در اینجا برخی از انواع خازن ها و نحوه استفاده از آنها آورده شده است.

خازن چیست؟

خازن یک قطعه الکترونیکی است که انرژی الکتریکی را در میدان الکتریکی ذخیره می کند. این یک قطعه الکترونیک غیرفعال با دو پایانه است. اثر خازن به عنوان ظرفیت شناخته می شود. در حالی که مقداری ظرفیت بین هر دو رسانای الکتریکی در مجاورت یک مدار وجود دارد، خازن جزء طراحی شده برای افزودن ظرفیت به مدار است.

ویژگی خازن

خازن ها به طور گسترده ای به عنوان بخشی از مدارهای الکتریکی در بسیاری از دستگاه های الکتریکی رایج استفاده می شوند. برخلاف مقاومت، یک خازن ایده‌آل انرژی را هدر نمی‌دهد، اگرچه خازن‌های واقعی مقدار کمی را تلف می‌کنند هنگامی که یک اختلاف پتانسیل الکتریکی (ولتاژ) در پایانه های یک خازن اعمال می شود، برای مثال زمانی که یک خازن به یک باتری متصل می شود، یک میدان الکتریکی در سراسر دی الکتریک ایجاد می شود که باعث می شود یک بار مثبت خالص در یک صفحه جمع شود و خالص منفی شود. شارژ برای جمع آوری در صفحه دیگر. در واقع هیچ جریانی از دی الکتریک عبور نمی کند. با این حال، یک جریان شارژ از طریق مدار منبع وجود دارد. اگر شرایط به اندازه کافی برای مدت طولانی حفظ شود، جریان از مدار منبع متوقف می شود. اگر یک ولتاژ متغییر با زمان در سرنخ های خازن اعمال شود، منبع به دلیل چرخه های شارژ و دشارژ خازن، جریان مداومی را تجربه می کند.

اجزای خازن

یک خازن از دو هادی تشکیل شده است که توسط یک ناحیه غیر رسانا از هم جدا شده اند. منطقه نارسانا می تواند یک خلاء یا یک ماده عایق الکتریکی باشد که به عنوان دی الکتریک شناخته می شود. نمونه هایی از محیط های دی الکتریک عبارتند از: شیشه، هوا، کاغذ، پلاستیک، سرامیک و حتی یک ناحیه تخلیه نیمه هادی که از نظر شیمیایی با هادی ها یکسان است. بر اساس قانون کولن، بار بر روی یک هادی نیرویی بر حامل های بار در هادی دیگر وارد می کند، بار قطب مخالف را جذب می کند و بارهای قطبی مشابه را دفع می کند، بنابراین بار قطبی مخالف بر روی سطح هادی دیگر القا می شود. بنابراین رساناها بارهای مساوی و مخالف را روی سطوح روبروی خود نگه می دارند، و دی الکتریک یک میدان الکتریکی ایجاد می کند.

خازن چگونه کار می کند؟

در داخل یک خازن، پایانه ها به دو صفحه فلزی متصل می شوند که توسط یک ماده نارسانا یا دی الکتریک از هم جدا شده اند. به راحتی می توانید از دو تکه فویل آلومینیومی و یک تکه کاغذ (و چند گیره برقی) یک خازن بسازید. از نظر ظرفیت ذخیره سازی خازن خوبی نخواهد بود، اما کار خواهد کرد.

در تئوری، دی الکتریک می تواند هر ماده غیر رسانا باشد. با این حال، برای کاربردهای عملی، از مواد خاصی استفاده می شود که بهترین عملکرد خازن را دارد. دی الکتریک تعیین می کند که چه نوع خازن و برای چه چیزی مناسب تر است. بسته به اندازه و نوع دی الکتریک، برخی از خازن ها برای استفاده در فرکانس بالا بهتر هستند، در حالی که برخی برای کاربردهای ولتاژ بالا بهتر هستند.

مدار خازن

هنگامی که یک خازن را به باتری وصل می کنید، این اتفاق می افتد، صفحه روی خازن که به ترمینال منفی باتری متصل می شود، الکترون هایی را که باتری تولید می کند می پذیرد. صفحه روی خازن که به پایانه مثبت باتری متصل می شود، الکترون های باتری را از دست می دهد.

پس از شارژ شدن، ولتاژ خازن برابر با باتری است (1.5 ولت روی باتری یعنی 1.5 ولت در خازن). برای یک خازن کوچک، ظرفیت کم است. اما خازن های بزرگ می توانند شارژ زیادی را تحمل کنند. می‌توانید خازن‌هایی به بزرگی قوطی‌های نوشابه پیدا کنید که شارژ کافی برای روشن کردن چراغ قوه را برای یک دقیقه یا بیشتر نگه دارند. حتی طبیعت خازن در حال کار را به صورت رعد و برق نشان می دهد. یک صفحه ابر، صفحه دیگر زمین و صاعقه باری است که بین این دو صفحه آزاد می شود. بدیهی است که یک خازن به این بزرگی می تواند بار زیادی را نگه دارد.

چگونه جریان بار، خازن را تغییر می دهد؟

به طور خاص، اثر جریان الکتریکی افزایش بار یک صفحه خازن و کاهش بار صفحه دیگر به میزان مساوی است. این درست مانند زمانی که جریان آب غشای لاستیکی را حرکت می دهد، مقدار آب را در یک طرف غشا افزایش می دهد و مقدار آب را در طرف دیگر کاهش می دهد.

هرچه یک خازن بیشتر شارژ شود، افت ولتاژ آن بیشتر می شود: اجازه می دهد تا آب بیشتری از سمت فشار بالا به داخل جریان یابد، و اختلاف فشار بین دو طرف را افزایش می دهد.

بار می تواند از طریق یک خازن جریان یابد، حتی اگر هیچ الکترونی منفرد از یک طرف به طرف دیگر برسد. همانطور که آب بیشتری به سمت فشار بالا جریان می یابد، غشای در حال انبساط مقدار مساوی آب را از سمت فشار پایین خارج می کند، حتی اگر هیچ مولکولی آب نمی تواند از غشای لاستیکی عبور کند. خازن دچار شکست دی الکتریک می شود و به طور مشابه غشاء در نهایت شکسته می شود.

ظرفیت خازن مشخص می کند که برای یک افت ولتاژ مشخص، چه مقدار بار می تواند در یک صفحه خازن ذخیره شود. خاصیت ارتجاعی غشا مشابه ظرفیت خازنی است. یک غشای بسیار کشی و انعطاف پذیر با اختلاف فشار معین بیشتر منبسط می شود و به حجم بیشتری از آب اجازه می دهد تا به سمت فشار بالا جریان یابد. این مربوط به ظرفیت بالاتری نسبت به یک غشای سفت است.

یک خازن شارژ شده انرژی پتانسیل را به طور مشابه به یک غشای کشیده ذخیره می کند.

خازن های ثابت و متغیر

اکثریت خازن ها تا حد زیادی خازن های ثابت هستند، یعنی هیچ تنظیمی ندارند. با این حال در برخی موارد ممکن است نیاز به یک خازن قابل تنظیم یا متغیر باشد که در آن مقدار خازن ممکن است نیاز به تغییر داشته باشد. معمولا این خازن ها دارای ارزش نسبتاپایینی هستند.

خازن متغیر که برای تنظیم در رادیوها استفاده می شود

خازن های متغیر نیز ممکن است به عنوان متغیر و از پیش تعیین شده طبقه بندی شوند. متغیرهای اصلی ممکن است توسط یک دکمه کنترلی تنظیم شوند و برای تنظیم رادیو و غیره استفاده شوند. خازن های متغیر از پیش تعیین شده معمولادارای یک تنظیم پیچ هستند و برای تنظیم در حین راه اندازی، آزمایش و غیره در نظر گرفته شده اند. آنها برای تنظیم در استفاده معمولی در نظر گرفته نشده اند.

انواع خازن های ثابت

انواع خازن های با ارزش ثابت بسیار زیادی وجود دارد که می توان آنها را خریداری کرد و در طراحی مدارهای الکترونیکی استفاده کرد. این خازن‌ها عموما با دی الکتریکی که در خازن استفاده می‌شود طبقه‌بندی می‌شوند، زیرا این خازن‌ها بر ویژگی‌های اصلی حاکم است: الکترولیتی، سرامیکی، میکای نقره‌ای، پلاستیکی.

خازن پلاستیکی

خازن های فیلم پلاستیکی: دو فرمت اصلی برای ساخت خازن های فیلم پلاستیکی وجود دارد:

فیلم متالیز شده: در این نوع از خازن های فیلم، لایه پلاستیکی دارای یک لایه بسیار نازک متالیزاسیون است که در فیلم رسوب می کند. این متالیزاسیون به اتصال مربوطه در یک طرف خازن یا طرف دیگر متصل می شود.

فیلم فویل فیلم: این شکل از خازن فیلم دارای دو الکترود فویل فلزی است که توسط فیلم پلاستیکی از هم جدا می شوند. پایانه ها با استفاده از جوش یا لحیم کاری به وجه های انتهایی الکترودها متصل می شوند.

خازن های فیلم پلاستیکی می توانند از انواع دی الکتریک استفاده کنند. پلی کربنات، پلی استر و پلی استایرن از رایج ترین آنها هستند. هر کدام ویژگی های خاص خود را دارند که به آنها اجازه می دهد در برنامه های خاص استفاده شوند. مقادیر آنها ممکن است از چند پیکوفاراد تا چند میکروفاراد بسته به نوع واقعی متغیر باشد.

میکای نقره ای

خازن های میکای نقره ای با آبکاری الکترودهای نقره مستقیما روی دی الکتریک فیلم میکا ساخته می شوند. برای دستیابی به ظرفیت مورد نیاز از چندین لایه استفاده می شود. سیم برای اتصالات اضافه می شود و سپس کل مجموعه کپسوله می شود. این نوع خازن امروزه چندان مورد استفاده قرار نمی گیرد. با این حال، هنوز هم می توان آنها را به دست آورد و در جایی که ثبات ارزش از اهمیت بالایی برخوردار است و در مواردی که تلفات کم مورد نیاز است، استفاده می شود.

خازن های کاغذی

خازن کاغذی به عنوان خازن ثابت نیز شناخته می شود که در آن کاغذ به عنوان یک محیط دی الکتریک استفاده می شود. که انرژی را به شکل میدان الکتریکی ذخیره می کند. خازن های کاغذی معمولا به عنوان خازن نیز شناخته می شوند. که از دو سطح عملیاتی تشکیل شده است که توسط یک ماده عایق از هم جدا شده اند. این ماده دی الکتریک نامیده می شود. خازن مقاومت کمی برای ولتاژ AC ایجاد می کند در حالی که مقاومت بالایی برای ولتاژ DC از یک مدار به مدار دیگر ارائه می دهد. این ظرفیت مدار به شکل میدان الکتریکی ذخیره می شود. در برابر جریان ولتاژ در هر مدار الکترونیکی مقاومت می کند. و جریان مستقیم عبوری از آن را متوقف می کند.

خازن کاغذی چگونه کار می کند؟

خازن کاغذ از دو صفحه فلزی تشکیل شده است. که در آن کاغذ به عنوان ماده دی الکتریک بین آنها استفاده می شود. که دارای صفحات مثبت و منفی است. هنگامی که بار الکتریکی به این صفحه وارد می شود، صفحه مثبت به یک طرف و بار منفی به صفحه دیگر جذب می شود. این انرژی الکتریکی به شکل میدان الکتریکی ذخیره می شود. این انرژی الکتریکی جمع آوری شده با تخلیه خازن استفاده می شود که متغیر می باشند. این جریان نشتی بالایی ایجاد می کند.

نشتی خازن

نشتی معادل یک مقاومت موازی با خازن است. قرار گرفتن مداوم در معرض گرما می تواند باعث خرابی دی الکتریک و نشت بیش از حد شود، مشکلی که اغلب در مدارهای لوله خلاء قدیمی دیده می شود، به ویژه در جاهایی که از کاغذ روغنی و خازن های فویل استفاده می شد. در بسیاری از مدارهای لوله خلاء، خازن های کوپلینگ بین مرحله ای برای هدایت سیگنال متغیر از صفحه یک لوله به مدار شبکه مرحله بعدی استفاده می شود.

یک خازن نشتی می تواند باعث شود ولتاژ مدار شبکه از تنظیم بایاس معمولی آن افزایش یابد و باعث ایجاد جریان بیش از حد یا اعوجاج سیگنال در لوله پایین دست شود. در تقویت‌کننده‌های قدرت، این امر می‌تواند باعث شود صفحات قرمز بدرخشند، یا مقاومت‌های محدودکننده جریان بیش از حد گرم شوند و حتی از کار بیفتند. ملاحظات مشابهی در مورد تقویت کننده های حالت جامد (ترانزیستور) ساخته شده اعمال می شود، اما به دلیل تولید گرمای کمتر و استفاده از موانع دی الکتریک پلی استر مدرن، این مشکل زمانی رایج نسبتا نادر شده است

خرید خازن

خازن انواع مختلفی دارد که شما می توانید برای انتخاب و خرید آنها به نمایندگی های معتبر مراجعه نمایید و خازن های معتبر خرید نمایید.

قیمت خازن

همانطور که در بالا ارائه شد خازن های متعددی وجود دارد که هر کدام دارای قیمت های مختلف می باشد. شما پس از تعیین اینکه کدام خازن را می خواهید می توانید برای قیمت آن از فروشندگان مطّلع شوید.

فروش خازن

نمایندگی های معتبر در سراسر کشور وجود دارد که انواع مختلف خازن را به فروش می رسانند. اگر دوست دارید که خازن با کیفیت خریداری نمایید می توانید به این نمایندگی ها مراجعه نمایید.

خرید اینترنتی خازن از سایت عرفان الکترونیک

خازن ها مختلف می باشند و هر کدام کارایی خاصی دارند. اگر شما می خواهید به صورت اینترنیت خریداری نمایید می توانید به سایت عرفان الکترونیک مراجعه نمایید و تمامی خازن ها را مشاهده نمایید. هر خازن دارای قیمت مشخص شده ای است که در زیر آنها درج گردیده است.

خازن ها با توجه به کار شما متفاوت می باشند. هر کدام کارایی و عملکرد متفاوتی دارند. اگر در مورد خازن ها نیاز به راهنمایی بیشتری هستید می توانید از طریق راه های ارتباطی درج شده با ما در ارتباط باشید.