3.3. الخواص الفيزيائية للمكثفات (الصفحة 158)

0016

 

 

للعازل, ومن ثم لفها لتتسع في المساحات الصغيرة. يتم إزاحة الطبقات عن بعضها قبل اللف ليتم وصل اللبوسات ببعضها من النهايات. يوضح الشكل 3.12 طريقة اللف هذه.

لكي نستطيع الحصول على مكثفات بأحجام صغيرة, يتم استخدام عوازل رقيقة جدا وبثوابت عزل كبيرة. لكن العوازل قد تتلف وتصبح ناقلة في حال تم كانت كثافة الحقل الكهربائي (فولت في المتر) كبيرة جدا. لذلك, في المكثفات الحقيقية يتم تحديد أعظم كمون يمكن تطبيقه. في حالة تطبيق كمون ثابت على المكثفة, تكون كثافة الحقل الكهربائي أكبر كلما كانت سماكة الطبقة العازلة أقل. من الواضح أن هذه العلاقة تحد من قيمة الجهد الممكن تطبيقه على المكثفة كلما كانت ذات حجم أصغر.

 

المكثفات الكيميائية Electrolytic Capacitors

في المكثفات الكيميائية, يكون أحد اللبوسين مصنوعا من الألمنيوم أو التانتالوم Tantalum, والعازل هو طبقة من الأوكسيد تتوضع على سطح المعدن, أما “اللبوس” الآخر فهو عبارة عن محلول الكتروليتي. يتم غمر اللبوس المعدني المغطى بالأوكسيد في المحلول الالكتروليتي لنحصل على المكثفة.

نستفيد من هذه الطريقة في الحصول على مكثفات بسعات مرتفعة مع أحجام صغيرة. لكن لا يمكن تطبيق الجهد إلى بجهة واحدة. إذا تم تطبيق جهد معاكس على المكثفة, يحصل تفاعل كيميائي في المحلول الالكتروليتي, ويتم تشكيل مسار ناقل للكهرباء بين اللبوسين. (عادة ما يتم رسم القطبية على الغطاء الخارجي للمكثفة.) أما بالنسبة للمكثفات المصنوعة من البولي إيثيلين polyethylene, والمايلر Mylar®, وما إلى ذلك, فيمكن استخدامها في التطبيقات التي تنعكس فيها قطبية الجهد. لكن عندما يحتاج المصممون إلى مكثفات ذات سعات كبيرة في تطبيقات يكون الجهد فيها بقطبية ثابتة, فإنهم غالبا ما يستخدمون المكثفات الكيميائية.

 

الآثار الطفيلية

لا يمكن تمثيل المكثفات الحقيقية بمجرد سعة, بل نحتاج إلى تمثيل كامل أكثر تعقيدا لدارة المكثفة كما في الشكل 3.13. بالإضافة إلى سعة المكثفة C, يوجد لدينا مقاومة  تظهر على التسلسل بسبب مقاومة المادة المشكلة للبوسات المكثفة. وشيعة (سنناقش الوشائع في وقت لاحق في هذا الفصل)  تظهر على التسلسل أيضا لأن التيار المار عبر المكثفة سينتج حقلا مغناطيسيا. أخيرا, لا توجد أي مادة عازلة مثالية, والمقاومة  هي مقاومة العازل المستخدم في المكثفة.

نقول عن , , و  أنها عناصر طفيلية. ونقوم بتصميم المكثفات بحيث تأخذ هذه العناصر أصغر قيم ممكنة بالإضافة إلى مراعاة بعض الميزات كالحجم الفيزيائي والكمون الأعظمي. لكن مع ذلك, ستظهر الطفيليات دائما بدرجة معينة. في تصميم الدارات, يجب الانتباه إلى اختيار عناصر لا تتأثر بوجود العناصر الطفيلية للمكثفات, وبحيث لا يؤثر ذلك على العمل الصحيح للدارة.

 

الشكل 3.12 يمكن صناعة المكثفات العملية عن طريق إدخال طبقتين عازلتين بين اللبوسين ومن ثم يتم لفها. وبإزاحة الطبقات, يمكن إحداث وصلات مع طبقة واحدة في كل نهاية للّفة.

 

Advertisements


التصنيفات :3.3. الخواص الفيزيائية للمكثفات, الفصل الثالث: المكثفات والوشائع

الوسوم:, , , , , , , ,

اترك رد

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

شعار وردبرس.كوم

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   /  تغيير )

Google+ photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google+. تسجيل خروج   /  تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   /  تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   /  تغيير )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

%d مدونون معجبون بهذه: