close
تبلیغات در اینترنت
خازن چیست

روی لینک بالا ی کلیک کن ممنون


همه چی کده

نویسندگان
موضوعات مطالب
جدید ترین یوزر نیم و پسورد نود 32
یوزر نیم وپسورد نود 32 (1)
بیوگرافی خوانندگان ایرانی
بیوگرافی امید (1)
بیوگرافی معین (1)
بیو گرافی هلن (0)
بیوگرافی شهره (1)
بیوگرافی گوگوش (0)
بیوگرافی کامران وهومن (0)
بیوگرافی همیرا (0)
بیوگرافی سیاوش قمیشی (0)
بیوگرافی منصور (0)
مهستی (0)
هایده (0)
زندگینامه دانشمندان شعر ا بازیگران و....
بیو گرافی امام خمینی (0)
بیوگرافی دکتر شریعتی (0)
دیدار های استقلال وپرسپولیس
بهترین در وازه بانان جهان
تاریخچه ریاضیات
اس ام اس جدید
اس ام اس مخصوص حضرت ابوالفضل (1)
اس ام اس خنده دار (1)
اس ام اس غضنفر (0)
اس ام اس مذهبی (1)
اس ام اس محرم (1)
اس ام اس ماه رمضان (1)
اس ام اس چهار شنبه سوری (1)
اس ام اس ترکی (0)
تاریخچه ها
تاریخچه ریاضیات (1)
تاریخچه قطار در ایران (1)
داستان
داستان کوتاه (2)
پیشینه پرچم ایران
ایین های شب یلدا
الکترونیک
دیود ها (1)
خازن ها (1)
مقاومت (1)
ترانزیستور (1)
نحوه خواندن کد رنگی مقاومت (0)
ماهواره ها
فرکانس کانال های ایرانی در هاتبرد (0)
بیو گرافی ورزشکاران
بیو گرافی لیونل مسی (1)
بیو گرافی بازیگران
بیوگرافی مهران مدیری (1)
بیو گرافی بهنوش بختیاری (0)
بیو گرافی حمید لولایی (0)
بیو گرافی مصطفی زمانی (0)
بیوگرافی داریوش (0)
ایین های ایرانی
ایین های شب یلدا (0)
پیشینه پرچم ایران (0)
پیدایش جشن نوروز (0)
تاریخچه حقوق اساسی جمهوری اسلامی ایران (0)
اس ام اس عید قربان (0)
صفحات جدا
آمار
» افراد آنلاین : 2
» بازدید امروز : 109
» بازدید دیروز : 17
» هفته گذشته : 192
» ماه گذشته : 373
» سال گذشته : 4,081
» کل بازدید : 245,455
» کل مطالب : 52
» نظرات : 19
رمز های جی تی ای 5 بازدید : 32303
بیوگرافی هلن بازدید : 4095
بیو گرافی لیلا فروهر بازدید : 3227
بیوگرافی همیرا بازدید : 3179
بیوگرافی کامران هومن بازدید : 2607
یوزر نیم و پس ورد جدید نود32/29/10 /1389 بازدید : 2529
بیوگرافی شهره بازدید : 1985
ترانزیستور چیست بازدید : 1831
بیوگرافی گوگوش بازدید : 1749
تعدادی اسم زیبا برای پسرهای ایرا نی بر اساس حروف الفبا بازدید : 1577
درباره وبلاگ

برای دوست داشتنت واژه کم می آورم...برای چشمانت وقتی همه ابرهای عالم در آن جمع میشوند تا ببارند.برای دستانت که وارثان آرامش زمینی خداوند خدایند و برای لبهایت وقتی دوستت دارم را سرود معراج قلب من میسازد
آرشيو مطالب
پيوندهاي روزانه
نظر سنجی
نظر شما در مورد وبلاگ چیست؟
آمار و امكانات

ساعت فلش

چت روم

چت روم

فال حافظ
جستجو در وبلاگ های پارسی
طراح قالب
تبلیغات
تبلیغات
دوستان عزیز خوش امدید برای همکاری با وبلاگ ایرانیان شماره تلفن خود را به همراه نام خودبه ادرس ایمیل من بفرستید Email Icon by Parstools.com
خازن چیست

(cached)

img/daneshnameh_up/2/26/Khazen3.jpg

مقدمه

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. ساختمان داخلی خازن از دو قسمت اصلی تشکیل می‌شود:


الف – صفحات هادی
ب – عایق بین هادیها (دی الکتریک)

ساختمان خازن

هرگاه دو هادی در مقابل هم قرار گرفته و در بین آنها عایقی قرار داده شود، تشکیل خازن می‌دهند. معمولا صفحات هادی خازن از جنس آلومینیوم ، روی و نقره با سطح نسبتا زیاد بوده و در بین آنها عایقی (دی الکتریک) از جنس هوا ، کاغذ ، میکا ، پلاستیک ، سرامیک ، اکسید آلومینیوم و اکسید تانتالیوم استفاده می‌شود. هر چه ضریب دی الکتریک یک ماده عایق بزرگتر باشد آن دی الکتریک دارای خاصیت عایقی بهتر است. به عنوان مثال ، ضریب دی الکتریک هوا 1 و ضریب دی الکتریک اکسید آلومینیوم 7 می‌باشد. بنابراین خاصیت عایقی اکسید آلومینیوم 7 برابر خاصیت عایقی هوا است.

انواع خازن

الف- خازنهای ثابت

ب- خازنهای متغیر
  • واریابل
  • تریمر

انواع خازن بر اساس شکل ظاهری آنها

  1. مسطح
  2. کروی
  3. استوانه‌ای

انواع خازن بر اساس دی الکتریک آنها

  1. خازن کاغذی
  2. خازن الکترونیکی
  3. خازن سرامیکی
  4. خازن متغییر



img/daneshnameh_up/2/23/SphericaCapacitance4.JPG
خازن کروی

خازن مسطح (خازن تخت)

دو صفحه فلزی موازی که بین آنها عایقی به نام دی الکتریک قرار دارد، مانند (هوا ، شیشه). با اتصال صفحات خازن به یک مولد می‌توان خازن را باردار کرد. اختلاف پتانسیل بین دو سر صفحات خازن برابر اختلاف پتانسیل دو سر مولد خواهد بود.

ظرفیت خازن (C)

نسبت مقدار باری که روی صفحات انباشته می‌شود بر اختلاف پتانسیل دو سر باتری را ظرفیت خازن گویند؛ که مقداری ثابت است.


C = kε0 A/d

C = ظرفیت خازن بر حسب فاراد

Q = بار ذخیره شده برحسب کولن

V = اختلاف پتانسیل دو سر مولد برحسب ولت



ε0 = قابلیت گذر دهی خلا است که برابر است با: 8.85 × 12-10 _ C2/N.m2


k (بدون یکا) = ثابت دی الکتریک است که برای هر ماده‌ای فرق دارد. تقریبا برای هوا و خلأ 1=K است و برای محیطهای دیگر مانند شیشه و روغن 1

A = سطح خازن بر حسب m2


d =فاصله بین دو صفه خازن بر حسب m



img/daneshnameh_up/a/a6/Capacitance1.JPG

چند نکته

  • آزمایش نشان می‌دهد که ظرفیت یک خازن به اندازه بار (q) و به اختلاف پتانسیل دو سر خازن (V) بستگی ندارد بلکه به نسبت q/v بستگی دارد.

  • بار الکتریکی ذخیره شده در خازن با اختلاف پتانسیل دو سر خازن نسبت مستقیم دارد. یعنی: q a v

  • ظرفیت خازن با فاصله بین دو صفحه نسبت عکس دارد. یعنی: C a 1/d

  • ظرفیت خازن با مساحت هر یک از صفحات و جنس دی الکتریک (K )نسبت مستقیم دارد. یعنی: C a A و C a K

شارژ یا پر کردن یک خازن

وقتی که یک خازن بی بار را به دو سر یک باتری وصل کنیم؛ الکترونها در مدار جاری می‌شوند. بدین ترتیب یکی از صفحات بار (+) و صفحه دیگر بار (-) پیدا می‌کند. آن صفحه‌ای که به قطب مثبت باتری وصل شده ؛ بار مثبت و صفحه دیگر بار منفی پیدا می‌کند. خازن پس از ذخیره کردن مقدار معینی از بار الکتریکی پر می‌شود. یعنی با توجه به اینکه کلید همچنان بسته است؛ ولی جریانی از مدار عبور نمی‌کند و در واقع جریان به صفر می‌رسد. یعنی به محض اینکه یک خازن خالی بدون بار را در یک مدار به مولد متصل کردیم؛ پس از مدتی کوتاه عقربه گالوانومتر دوباره روی صفر بر می‌گردد. یعنی دیگر جریانی از مدار عبور نمی‌کند. در این حالت می‌گوییم خازن پرشده است.

دشارژ یا تخلیه یک خازن

ابتدا خازنی را که پر است در نظر می‌گیریم. دو سر خازن را توسط یک سیم به همدیگر وصل می‌کنیم. در این حالت برای مدت کوتاهی جریانی در مدار برقرار می‌شود و این جریان تا زمانی که بار روی صفحات خازن وجود دارد برقرار است. پس از مدت زمانی جریان صفر خواهد شد. یعنی دیگر باری بر روی صفحات خازن وجود ندارد و خازن تخلیه شده است. اگر خازن کاملا پر شود دیگر جریانی برقرار نمی‌شود و اگر خازن کاملا تخلیه شود باز هم جریانی برقرار نمی‌شود.



تصویر

تأثیر ماده دی‌الکتریک در فضای بین دو صفحه موازی یک خازن

وقتی که خازنی را به مولدی وصل می‌کنیم؛ یک میدان یکنواخت در داخل خازن بوجود می‌آید. این میدان الکتریکی بر توزیع بارهای الکتریکی اتمی عایقی که در درون صفحات قرار دارد اثر می‌گذارد و باعث می‌شود که دو قطبیهای موجود در عایق طوری شکل گیری کنند؛ که در یک سمت عایق بارهای مثبت و در سمت دیگر آن بارهای منفی تجمّع کنند. توزیع بارهایی که در لبه‌های عایق قرار دارند؛ بر بارهای روی صفحات خازن اثر می‌گذارد. یعنی بارهای منفی روی لبه‌های عایق؛ بارهای مثبت بیشتری را روی صفحات خازن جمع می‌کند؛ و همینطور بارهای مثبت روی لبه‌های عایق بارهای منفی بیشتری را روی صفحات خازن جمع می‌کند. بنابراین با افزایش ثابت دی الکتریک (K) می‌توان بارهای بیشتری را روی خازن جمع کرد و باعث افزایش ظرفیت یک خازن شد. با گذاشتن دی الکتریک در بین صفحات یک خازن ظرفیت آن افزایش می‌یابد.

میدان الکتریکی درون خازن تخت

در فضای بین صفحات خازن بار دار میدان الکتریکی یکنواختی برقرار می‌شود که جهت آن همواره از صفحه مثبت خازن به سمت صفحه منفی خازن است. اندازه میدان همواره یک عدد ثابت می‌باشد.


E=V/d



E: میدان الکتریکی

V: اختلاف پتانسیل دو سر خازن

d: فاصله بین دو صفحه خازن



میدان الکتریکی با اختلاف پتانسیل دو سر خازن نسبت مستقیم و با فاصله بین صفحات خازن نسبت عکس دارد.

به هم بستن خازنها

خازنها در مدار به دو صورت بسته می‌شوند:
  1. موازی
  2. متوالی (سری)

بستن خازنها به روش موازی

در بستن به روش موازی بین خازنها دو نقطه اشتراک وجود دارد. در این نوع روش:


  • اختلاف پتانسیل برای همة خازنها یکی است.
  • بار ذخیره شده در کل مدار برابر است با مجموع بارهای ذخیره شده در هریک از خازنها.

ظرفیت معادل در حالت موازی

مولد V = V1 = V2 = V3

بار کل Q = Q1 + Q2 + Q3

CV = C1V1 + C2V2 + C3V3

ظرفیت کل : C = C1 + C2 + C3



اندیسها مربوط به خازنهای 1 ؛ 2 و 3 می‌باشد. هرگاه چند خازن باهم موازی باشند، ظرفیت خازن معادل برابر است با مجموع ظرفیت خازنها.


تصویر

بستن خازنها بصورت متوالی

در بستن به روش متوالی بین خازنها یک نقطه اشتراک وجود دارد و تنها دو صفحه دو طرف مجموعه به مولد بسته شده ؛ از مولد بار دریافت می‌کند. صفحات مقابل نیز از طریق القاء بار الکتریکی دریافت می‌کنند. بنابراین اندازه بار الکتریکی روی همه خازنها در این حالت باهم برابر است. در بستن خازنها به طریق متوالی:


  • بارهای روی صفحات هر خازن یکی است.
  • اختلاف پتانسیل دو سر مدار برابر است با مجموع اختلاف پتانسیل دو سر هر یک از خازنها.
ظرفیت معادل در حالت متوالی:


بار کل Q = Q1 + Q2 + Q3

اختلاف پتانسیل کل V = V1 = V2 = V3

q/C = q1/C1 + q2/C2 + q3/C3

C-1 = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3



ظرفیت کل در حالت متوالی ، وارون ظرفیت معادل ، برابر است با مجموع وارون هریک از خازنها.



تصویر

انرژی ذخیره شده در خازن

پر شدن یک خازن باعث بوجود آمدن بار ذخیره در روی آن می‌شود و این هم باعث می‌شود که انرژی روی صفحات ذخیره گردد. کل کاری که در فرآیند پر شدن خازن انجام می‌شود از طریق محاسبه بدست می‌آید.

کاربرد خازن

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 حجمهای کوچک نگه دارند؛ به علاوه می‌توان از آنها برای ذخیره کردن انرژی استفاده کرد. خازن در اشکال مختلف ساخته می‌شود.

درباره : خازن ها ,
امتیاز : | نظر شما :
برچسب : ,
تعداد بازدید : 570

نوشته شده در دوشنبه 27 دي 1389 توسط sadegh| لينك ثابت |

عناوين آخرين مطالب ارسالي
صفحات دیگر

جاوا اسكریپت