يتم استخدام هذا العنصر في أي أجهزة إلكترونية تقريبًا، لذلك من أجل فهم الغرض من المكثفات، من الضروري فهم هيكلها ومبادئ تشغيلها. المكثف هو أحد مكونات الدائرة الكهربائية التي تحتوي على لوحتين موصلتين (أحدهما بشحنة موجبة والأخرى بشحنة سالبة). لمنع التفريغ الذاتي للجهاز، يتم وضع مادة خاصة بين اللوحات - عازل يمنع تدفق الشحنة.

تصنيف الجهاز

قبل الإجابة على سؤال ما هو المكثف المطلوب، يجب أن تفهم ما هو عليه. يتم تقسيم المكثفات حسب الخصائص التالية:

• الغرض والوظائف المنجزة؛
• ظروف العمل؛
• نوع المادة التي تفصل الصفائح.

تُستخدم المكثفات بشكل نشط في الدوائر التي تتطلب قدرتها على تجميع وتخزين الشحنات الكهربائية (يلزم وجود جهاز سعوي). للقيام بذلك، يتم تثبيت لوحتين بداخله بعلامات شحن مختلفة. وبينهما مادة تمنع تلامسهما وخروجهما. في معظم الحالات، يتم استخدام التنتالوم أو الألومنيوم كمادة عازلة، ولكن يمكن أيضًا استخدام مواد السيراميك أو الميكا أو البوليسترين.

الميزة الرئيسية لأجهزة الألومنيوم هي تكلفتها المنخفضة مقارنة بأجهزة التنتالوم، فضلاً عن نطاق أوسع من التطبيقات. في الوقت نفسه، تعتبر نظائر التنتالوم أكثر كفاءة في الاستخدام ولها خصائص تقنية أعلى، لذلك عند الاختيار، يجب أن تأخذ في الاعتبار ليس فقط عامل السعر.

معلومات إضافية.تتميز مكثفات التنتالوم بزيادة الموثوقية، ولديها نطاق واسع لدرجة حرارة التشغيل، مما يسمح باستخدامها في أي ظروف تقريبًا. يتم استخدامها على نطاق واسع في الإلكترونيات والصناعات ذات الصلة، نظرًا لأنها تتمتع بسعة كبيرة وأبعاد مدمجة. وتشمل عيوب الأجهزة من هذا النوع، حسب الخبراء، ارتفاع سعرها وحساسيتها لتقلبات التيار والجهد.

غالبًا ما تستخدم عناصر الطاقة في دوائر الجهد العالي. التصميم الخاص يجعل من الممكن توفير سعة كبيرة، مما يعني أنه يمكن استخدامها لتحقيق الاستقرار في إمدادات الكهرباء من خلال خطوط الكهرباء (تعويض فقدان الطاقة). بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامها بنشاط لزيادة قوة التركيبات الكهربائية الصناعية. العازل الكهربائي في مثل هذا الجهاز عبارة عن فيلم بروبيلين معدني مشرب بالزيت العازل.

الأكثر استخداما هي السيراميك. يمكن أن تختلف قدرتها بشكل كبير - من 1 بيكوفاراد إلى 0.1 ميكروفاراد. يتم استخدام السيراميك لمنع التفريغ الذاتي، ويلاحظ الخبراء أن السعر المعقول والوظائف الواسعة والمستوى العالي من الموثوقية والخسائر المنخفضة هي مزايا.

على الرغم من تكلفتها العالية، يتم استخدام مكثفات الميكا الفضية في الممارسة العملية. إنها تعمل بشكل مستقر للغاية، وتحافظ على قدرة عالية، كما أن مبيتها مغلق تمامًا. لكن التوزيع على نطاق واسع يعوقه ارتفاع الأسعار.

كما يتم استخدام عناصر الورق أو الورق المعدني. بطانةها مصنوعة من رقائق الألومنيوم، ويتم استخدام الورق المشرب بتركيبة خاصة كعازل كهربائي.

مبدأ التشغيل

السبب الرئيسي وراء تضمين هذا العنصر في الدائرة الكهربائية هو تخزين الشحنة خلال فترات الجهد العالي وتوفير الطاقة للدائرة خلال فترات الجهد المنخفض.

مبدأ تشغيل المكثف هو كما يلي. عند توصيل جهاز كهربائي بمصدر الطاقة، يتم شحن المكثف. تتراكم الإلكترونات (الجسيمات ذات الشحنة السالبة) على إحدى لوحاتها، وعلى الجانب الآخر - الأيونات المشحونة بشكل إيجابي. العازل يمنع الاتصال بهم. يتيح لك جهاز المكثف هذا تجميع الشحنة. بعد كل شيء، بمجرد توصيل الجهاز بمصدر تيار، يصبح الجهد في الدائرة صفراً. وبعد ذلك، عندما تمتلئ الشحنات، يصبح الجهد مساويًا للجهد الذي يأتي من المصدر.

بعد فصل الجهاز عن المنفذ أو البطارية، يتم تفريغ المكثف. يتم الحفاظ على الحمل في الدائرة الكهربائية، ولهذا يحتاج الجهاز إلى الجهد والتيار الذي ينقله الجهاز. إن الحاجة إلى تشغيل الجهاز تجبر الإلكترونات الموجودة في المكثف على التحرك نحو الأيونات، مما يؤدي إلى إنشاء تيار ينتقل إلى عناصر أخرى.

التطبيقات الممكنة للأجهزة

تعمل المكثفات على حل مجموعة واسعة من المشاكل. على وجه الخصوص، يتم استخدامها بنشاط في تخزين البيانات التناظرية والرقمية، وغالبًا ما يتم تثبيتها في الأجهزة الميكانيكية عن بعد لتنظيم الإشارات في المعدات المقابلة، مما يحميها من الأضرار والمشاكل المختلفة.

ينتشر استخدام المكثفات في مصادر الطاقة غير المنقطعة على نطاق واسع، مما يجعل من الممكن تخفيف الجهد عند توصيل المعدات المختلفة (أجهزة الكمبيوتر والمعدات المكتبية وما إلى ذلك) بالأجهزة.

ملحوظة!وينطبق نفس المبدأ على إمدادات الطاقة غير المنقطعة. عند توصيله بدائرة كهربائية، فإنه يتراكم شحنة يمكن استخدامها بعد ذلك لفترة قصيرة، مما يجعل من الممكن إيقاف تشغيل الجهاز دون أي أعطال، وهذا مهم بشكل خاص في الظروف الحديثة، عندما تكون المعلومات مهمة للغاية.

لقد وجدت العناصر الموصوفة تطبيقها في محولات الجهد المختلفة. على وجه الخصوص، يمكن استخدامها لزيادة الجهد في الشبكة، والتي ستتجاوز قيمتها قيمة الإدخال.

مهم!استخدام مكثف كمصدر طاقة مؤقت له بعض القيود. يتم تفسير ذلك من خلال وجود موصلية صغيرة على الأقل في العازل. لذلك، يتم تفريغ الجهاز تدريجيا مع مرور الوقت، لذلك، إذا كنت بحاجة إلى مصدر تيار مستقر، فمن الأفضل استخدام بطارية قابلة للشحن.

المكثف الكهربائي هو جهاز يمكنه تخزين الشحنة والطاقة من مجال كهربائي. يتكون بشكل أساسي من زوج من الموصلات (الصفائح) مفصولة بطبقة عازلة. يكون سمك العازل دائمًا أصغر بكثير من حجم الألواح. في الدوائر المكافئة الكهربائية، يُشار إلى المكثف بواسطة مقطعين متوازيين رأسيين (II).

الكميات الأساسية ووحدات القياس

هناك العديد من الكميات الأساسية التي تحدد المكثف. أحدهما هو قدرته (الحرف اللاتيني C)، والثاني هو جهد التشغيل (الحرف اللاتيني U). يتم قياس السعة الكهربائية (أو ببساطة السعة) في نظام SI بالفاراد (F). علاوة على ذلك، كوحدة للسعة، فإن 1 فاراد يعد كثيرًا - ولا يتم استخدامه أبدًا في الممارسة العملية. على سبيل المثال، تبلغ الشحنة الكهربائية لكوكب الأرض 710 ميكروفاراد فقط. لذلك، يتم قياسه في معظم الحالات بكميات مشتقة من الفاراد: بالبيكوفاراد (pF) بقيمة سعة صغيرة جدًا (1 pF = 1/10 6 μF)، وبالميكروفاراد (μF) بقيمة كبيرة بما يكفي (1 μF = 1/ 10 6 ف). من أجل حساب السعة الكهربائية، من الضروري تقسيم كمية الشحنة المتراكمة بين اللوحين على حجم فرق الجهد بينهما (الجهد عبر المكثف). شحن مكثف في في هذه الحالة- هذه شحنة متراكمة على إحدى لوحات الجهاز المعني. في موصلين للجهاز، يكونا متساويين في الحجم، لكنهما مختلفان في الإشارة، لذا فإن مجموعهما يكون دائمًا صفرًا. تقاس شحنة المكثف بالكولوم (C) ويرمز لها بالحرف Q.

الجهد الكهربائي

أحد أهم معلمات الجهاز الذي ندرسه هو جهد الانهيار - وهو الفرق في القيم المحتملة لموصلي المكثف، مما يؤدي إلى انهيار كهربائي للطبقة العازلة. يتم تحديد الحد الأقصى للجهد الذي لا يحدث عنده انهيار الجهاز من خلال شكل الموصلات وخصائص العازل الكهربائي وسمكه. ظروف التشغيل التي يكون فيها الجهد الكهربائي على لوحات الجهاز الكهربائي قريبًا من جهد الانهيار غير مقبولة. جهد التشغيل العادي للمكثف أقل بعدة مرات من جهد الانهيار (مرتين إلى ثلاث مرات). لذلك، عند الاختيار، يجب الانتباه إلى الجهد المقنن والسعة. وفي أغلب الأحيان تكون قيمة هذه الكميات موضحة على الجهاز نفسه أو في جواز السفر. إن توصيل مكثف بالشبكة بجهد يتجاوز الجهد المقدر يهدد بانهياره، ويمكن أن يؤدي انحراف قيمة السعة عن القيمة الاسمية إلى إطلاق توافقيات أعلى في الشبكة وارتفاع درجة حرارة الجهاز.

ظهور المكثفات

يمكن أن يكون تصميم المكثفات متنوعًا للغاية. يعتمد ذلك على القدرة الكهربائية للجهاز والغرض منه. لا ينبغي أن تتأثر معلمات الجهاز المعني بالعوامل الخارجية، وبالتالي فإن اللوحات لها شكل يتركز فيه المجال الكهربائي الناتج عن الشحنات الكهربائية في فجوة صغيرة بين موصلات المكثف. لذلك، يمكن أن تتكون من كرتين متحدة المركز، أو لوحتين مسطحتين، أو أسطوانتين متحدتين المحور. لذلك يمكن أن تكون المكثفات أسطوانية أو كروية أو مسطحة حسب شكل الموصلات.

المكثفات الدائمة

بناءً على طبيعة التغير في السعة الكهربائية، يتم تقسيم المكثفات إلى أجهزة ذات سعة ثابتة أو متغيرة أو أجهزة ضبط. دعونا نلقي نظرة على كل نوع من الأنواع المذكورة بمزيد من التفصيل. الأجهزة التي لا تتغير سعتها أثناء التشغيل، أي أنها ثابتة (لا يزال من الممكن أن تتقلب قيمة السعة ضمن الحدود المقبولة اعتمادًا على درجة الحرارة)، هي مكثفات دائمة. كما أن هناك أجهزة كهربائية تتغير قدرتها الكهربائية أثناء التشغيل، وتسمى بالمتغيرات.

على ماذا يعتمد C في المكثف؟

تعتمد القدرة الكهربائية على مساحة سطح موصلاتها والمسافة بينها. هناك عدة طرق لتغيير هذه الإعدادات. خذ بعين الاعتبار مكثفًا يتكون من نوعين من الألواح: متحركة وثابتة. تتحرك الصفائح المتحركة بالنسبة للصفائح الثابتة، مما يؤدي إلى تغير القدرة الكهربائية للمكثف. يتم استخدام المتغيرات التناظرية لتكوين الأجهزة التناظرية. علاوة على ذلك، يمكن تغيير السعة أثناء التشغيل. في معظم الحالات، يتم استخدام مكثفات الضبط لتكوين معدات المصنع، على سبيل المثال، لتحديد السعة تجريبيًا عندما تكون الحسابات غير ممكنة.

مكثف في الدائرة

الجهاز المعني في دائرة التيار المستمر يوصل التيار فقط عند توصيله بالشبكة (في هذه الحالة، يتم شحن الجهاز أو إعادة شحنه بجهد المصدر). بمجرد شحن المكثف بالكامل، لا يمر تيار عبره. عند توصيل الجهاز بدائرة تيار متردد، تتناوب عمليتا التفريغ والشحن مع بعضهما البعض. فترة تناوبها تساوي الجهد الجيبي المطبق.

خصائص المكثفات

يمكن أن يكون المكثف، اعتمادًا على حالة المنحل بالكهرباء والمادة التي يتكون منها، جافًا أو سائلًا أو شبه موصل أكسيد أو معدن أكسيد. يتم تبريد المكثفات السائلة جيدًا، ويمكن لهذه الأجهزة أن تعمل تحت أحمال كبيرة ولها خاصية مهمة مثل الشفاء الذاتي للعازل الكهربائي عند الانهيار. تتميز الأجهزة الكهربائية من النوع الجاف بتصميم بسيط إلى حد ما، مع فقد أقل للجهد وتيار التسرب. على هذه اللحظةإنها الأدوات الجافة الأكثر شيوعًا. المزايا الرئيسية للمكثفات الإلكتروليتية هي تكلفتها المنخفضة وأبعادها المدمجة وقدرتها الكهربائية العالية. نظائرها من الأكسيد قطبية (يؤدي الاتصال غير الصحيح إلى الانهيار).

كيفية الاتصال

يتم توصيل مكثف بدائرة ذات تيار مباشر على النحو التالي: يتم توصيل الإضافة (الأنود) للمصدر الحالي بقطب كهربائي مغطى بفيلم أكسيد. إذا لم يتم استيفاء هذا الشرط، فقد يحدث هذا، ولهذا السبب يجب توصيل المكثفات السائلة بدائرة ذات مصدر تيار متردد، وربط قسمين متماثلين في سلسلة متتالية. أو قم بتطبيق طبقة أكسيد على كلا القطبين الكهربائيين. وبذلك يتم الحصول على جهاز كهربائي غير قطبي يعمل في كل من شبكتي DC وDC، ولكن في كلتا الحالتين تصبح السعة الناتجة إلى النصف. المكثفات الكهربائية أحادية القطب كبيرة الحجم، ولكن يمكن توصيلها بدوائر التيار المتردد.

التطبيق الرئيسي للمكثفات

يمكن سماع كلمة "مكثف" من موظفي مختلف المؤسسات الصناعية ومعاهد التصميم. بعد أن فهمنا مبدأ التشغيل والخصائص والعمليات الفيزيائية، دعونا نتعرف على سبب الحاجة إلى المكثفات، على سبيل المثال، في أنظمة إمداد الطاقة؟ في هذه الأنظمة، تُستخدم البطاريات على نطاق واسع أثناء البناء وإعادة الإعمار في المؤسسات الصناعية للتعويض عن الطاقة التفاعلية لإمدادات الطاقة التفاعلية (تفريغ الشبكة من التدفقات غير المرغوب فيها)، مما يجعل من الممكن تقليل تكاليف الكهرباء وتوفير منتجات الكابلات و توفير كهرباء ذات جودة أفضل للمستهلك. إن الاختيار الأمثل للطاقة وطريقة وموقع توصيل المصادر (Q) في شبكات أنظمة الطاقة الكهربائية (EPS) له تأثير كبير على مؤشرات الأداء الاقتصادي والفني لـ EPS. هناك نوعان من KRM: عرضية وطولية. مع التعويض العرضي، يتم توصيل بنوك المكثفات بقضبان توصيل المحطات الفرعية الموازية للحمل وتسمى بطاريات التحويل (SHBK). مع التعويض الطولي، يتم تضمين البطاريات في قطع خطوط الكهرباء وتسمى LPC (أجهزة التعويض الطولي). تتكون البطاريات من أجهزة فردية يمكن توصيلها بطرق مختلفة: مكثفات متصلة على التوالي أو على التوازي. مع زيادة عدد الأجهزة المتصلة على التوالي، يزداد الجهد. تُستخدم UPCs أيضًا لمعادلة الأحمال عبر المراحل، وزيادة إنتاجية وكفاءة الأفران القوسية والأفران الحرارية الخام (عندما يتم توصيل UPC من خلال محولات خاصة).

في حجرة القفازات لكل عشاق السيارات، يمكنك العثور على اثنين من هذه الأجهزة الكهربائية. لماذا هناك حاجة للمكثفات في السيارة؟ هناك يتم استخدامها في معدات تضخيم الأنظمة الصوتية لإنتاج صوت عالي الجودة.

في جميع الأجهزة الإلكترونية تقريبًا، من أبسطها إلى أكثرها تقنية عالية، مثل اللوحات الأم للكمبيوتر، يمكنك العثور على عنصر واحد موجود دائمًا، وهو مكون سلبي. لكن لسوء الحظ، قليل من الناس يعرفون كيف يعمل المكثف ولماذا هو مطلوب، وما هي أنواع جهاز التخزين هذا الموجود.

مجرد شيء معقد

لذا، فإن هذا الجهاز الصغير لتجميع المجال الكهربائي أو الشحنة يشبه الجرة العادية، تلك التي يتم فيها تخليل الطماطم أو تخزين الدقيق. وبنفس الطريقة تتراكم المادة الجافة أو السائل الذي يوضع فيه. التشبيه بسيط:تجري الإلكترونات على طول الدائرة، وفي طريقها تلتقي بالموصلات التي تقودها إلى "الجرة"، حيث تتراكم، مما يزيد الشحنة.

من أجل معرفة عدد الإلكترونات التي يمكن جمعها بهذه الطريقة، وعند أي نقطة سيتوقف التراكم (ستنفجر الجرة)، عادة ما تتم مقارنة العملية الكهربائية بأنابيب المياه. إذا تخيلت أنبوبًا يتدفق فيه الماء، ويتم ضخه فيه بواسطة مضخة، ففي مكان ما في وسط خط الأنابيب عليك أن تتخيل غشاءًا ناعمًا يمتد تحت ضغط السائل. من الواضح أنها سوف تمتد إلى حد معين حتى تنكسر، أو إذا كانت قوية جدًا، فإنها توازن قوة المضخة.

يوضح هذا المثال كيفية عمل المكثف، حيث يتم استبدال الغشاء فقط بمجال كهربائي، والذي يزداد مع شحن جهاز التخزين (تشغيل المضخة)، مما يوازن جهد مصدر الطاقة. من الواضح أن هذه العملية ليست لا نهاية لها، وهناك حد أقصى للشحن، عند الوصول إليه ستفشل "العلبة" وتتوقف عن أداء وظائفها.

التصميم ومبدأ التشغيل

المكثف هو جهاز يتكون من لوحين (لوحتين) بينهما فراغ. يتم توفير الجهد لها من خلال الأسلاك المتصلة بالألواح. في الواقع، لا تختلف الأجهزة الحديثة كثيرًا عن النماذج الموجودة في دروس الفيزياء، فهي تتكون أيضًا من عازل وألواح. وتجدر الإشارة إلى أن المادة أو غيابها (الفراغ)، وهي موصل رديء للكهرباء، هي التي تغير خصائص جهاز التخزين.

إن جوهر مبدأ تشغيل المكثف بسيط: يتم توفير الجهد، وتبدأ الشحنة في التراكم. على سبيل المثال، النظر في كيف يتصرف محرك الأقراص في نسختين من الدائرة الكهربائية:

• العاصمة. إذا تم تطبيق تيار على دائرة بها مكثف متصل بها، يمكنك أن ترى أن الإبرة الموجودة على مقياس التيار ستبدأ في التحرك، ثم تعود بسرعة إلى موضعها الأصلي. يمكن تفسير ذلك ببساطة: تم شحن الجهاز بسرعة، أي أن مصدر الطاقة كان متوازناً بواسطة لوحات محرك الأقراص، وتوقف التيار. ولذلك، كثيرا ما يقال أن المكثف لا يعمل في ظل ظروف التيار المستمر. هذا البيان غير صحيح، كل شيء يعمل، ولكن لفترة قصيرة جدا.
• التيار المتناوب- يحدث عندما تتحرك الإلكترونات أولاً في اتجاه واحد ثم في الاتجاه الآخر. إذا تخيلنا مثل هذه الدائرة مع جهاز تخزين متصل بها، فسوف تتراكم الشحنات الموجبة والسالبة بالتناوب على لوحتي المكثف. يشير هذا إلى أن التيار المتردد يتدفق بحرية عبر الجهاز.

نظرًا لأن المكثف يؤخر التيار المباشر ولكنه يسمح للتيار المتردد بالمرور، فإن هذا يؤدي إلى نطاق غرضه، على سبيل المثال، للأجهزة التي يكون من الضروري فيها إزالة المكون المباشر في الإشارة. من الواضح تمامًا أن محرك الأقراص يتمتع بمقاومة، لكن لا يتم توليد أي طاقة عليه، لذلك لا يسخن.

أنواع رئيسية

لا يعرف المستخدم العادي دائمًا المكثف المجهز بجهازه. ولكن كل نوع له عيوبه ومزاياه، فضلا عن الميزات التشغيلية. هناك مجموعتان كبيرتان من هذه الأجهزة، مصممة للدوائر الكهربائية ذات التيار المتردد والمباشر. ولكن لا يزال التصنيف الرئيسي يعتمد على نوع العازل الموجود بين ألواح المكثف. أنواع رئيسية:

وينبغي الإشارة بشكل خاص إلى المكثفات كهربائيا. الفرق الرئيسي بينها وبين الأنواع الأخرى هو أنها متصلة فقط بدائرة تيار مباشر أو نابض. تحتوي محركات الأقراص هذه على قطبية - وهذه إحدى ميزات تصميمها، لذا يؤدي الاتصال غير الصحيح إلى تورم الجهاز أو انفجاره. تتميز بسعة كبيرة، مما يجعل المكثف الإلكتروليتي مناسبًا للاستخدام في دوائر المقوم.

مجالات التطبيق

يمكننا أن نقول بأمان أن المكثفات تستخدم في جميع الدوائر الإلكترونية والراديو تقريبًا. للحصول على فكرة عن مكان وسبب الحاجة إلى مكثف، يجب أن تتذكر قدرته على تخزين الشحنة والتفريغ في الوقت المناسب، وكذلك تمرير التيار المتردد وعدم تمرير التيار المباشر. وهذا يعني ذلك وتستخدم هذه الأجهزة في العديد من المجالات التقنية، على سبيل المثال:

يمكن العثور على أجهزة التخزين الكهربائية في كل من أجهزة التلفزيون وأجهزة الرادار، حيث يكون من الضروري توليد نبضة عالية الطاقة، والتي يتم استخدام مكثف فيها. من المستحيل العثور على مصدر طاقة بدون هذه الأجهزة أو أداة الحماية من زيادة التيار.

ولا بد من القول أن أجهزة التخزين تستخدم أيضًا في المجالات غير المتعلقة بالكهرباء، على سبيل المثال، في إنتاج المعادن واستخراج الفحم، حيث يتم استخدام القاطرات الكهربائية ذات المكثفات.

الأشخاص البعيدون عن التكنولوجيا لا يعتقدون حتى أن تصميم الأجهزة الكهربائية الحديثة يحتوي على عناصر مختلفة تجعل هذه المعدات تعمل. إنهم لا يفهمون حتى ما يتحدثون عنه عندما يتحدث الخبراء من حولهم عن التكنولوجيا. لكن في بعض الأحيان يتغلب عليهم الفضول ويبدأون في طرح الأسئلة. على سبيل المثال، لماذا تحتاج مكثف؟

ولإرضاء فضولك، سنحاول شرح وظائفها وتحديد المجالات التي وجدت فيها المكثفات تطبيقاتها.

ما هو مكثف؟

المكثف، المعروف باسم "كوندر"، هو جهاز يستخدم في الدوائر الكهربائية لتخزين الطاقة الكهربائية. تُستخدم المكثفات في ترشيح الضوضاء، وفي تجانس المرشحات في مصادر الطاقة، ودوائر الاتصالات بين المراحل، وفي العديد من مجالات الهندسة الراديوية الأخرى.

يحدد التصميم والمواد المستخدمة الخصائص الكهربائية للكوندر. يشتمل جهاز المكثف على لوحات (أو لوحات) تقع أمام بعضها البعض. وهي مصنوعة من مواد موصلة وعازلة. يمكن استخدام الميكا أو الورق كعزل.

قد تختلف سعة المكثف. ويزداد حجمه بما يتناسب مع مساحة الصفائح، ويحدث نقصانه تبعاً للمسافة بينهما. جهد التشغيل للمكثف مهم جدا. إذا تم تجاوز الحد الأقصى للجهد، فقد ينقطع المكثف بسبب انهيار العزل الكهربائي.

كيف بدأ كل شيء

كان مبدأ تصنيع هذا الجهاز معروفًا منذ زمن طويل، وذلك بفضل الفيزيائي الألماني إيوالد يورغن فون كليست وزميله الهولندي بيتر فان موشنبروك. لقد كانوا مبدعي أول مكثف في العالم. كانت بنات أفكارهم أكثر بدائية من نظيراتها الحديثة، لأن جدران الجرة الزجاجية كانت بمثابة عازل. في الوقت الحاضر، أصبحت التكنولوجيا أكثر تقدمًا، وقد أدى إنشاء مواد جديدة إلى تحسين تصميم المكثف بشكل كبير.

كما تمكن المهندس الكهربائي اللامع بافيل يابلوشكوف من تحقيق نتائج باهرة في تطوير المكثفات واستخدامها. قام بإنشاء العديد من المنشورات حول هذا الموضوع. لقد فهم بافيل نيكولايفيتش تمامًا لماذا تحتاج إلى مكثف لذلك كان من أوائل من أدخلوا "الكوندر" في دائرة التيار المتردد. وكان لذلك أهمية كبيرة في تطوير وتأسيس الهندسة الكهربائية والراديو.

هناك مجموعة متنوعة من المكثفات المتاحة هذه الأيام، ولكنها جميعها تعتمد على لوحين معدنيين معزولين عن بعضهما البعض.

أين يتم استخدام المكثفات؟

تحيط بنا المكثفات في العديد من المجالات، وتحتل مكانة خاصة في مجال الإلكترونيات.

1. لا يمكن لأجهزة التلفزيون أو الراديو الاستغناء عن المكثفات. يتم استخدامها لمرشحات المقوم، وإنشاء وضبط الدوائر التذبذبية، وفصل الدوائر ذات الترددات المختلفة، وأكثر من ذلك بكثير.
2. تستخدمها تقنية الرادار لإنتاج نبضات ذات طاقة أعلى وأيضًا لتشكيل النبضات.
3. لإطفاء الشرارة في الاتصالات، وفصل التيارات ذات الترددات المختلفة، وفصل دوائر التيار المباشر والمتناوب، هناك حاجة إلى "كوندرز" في الإبراق والهاتف.
4. في الميكانيكا عن بعد والأتمتة، يتم استخدامها لإنشاء أجهزة استشعار تعتمد على مبدأ السعة. هنا تحتاج أيضًا إلى إطفاء الشرارة في جهات الاتصال، وفصل الدوائر الحالية، وما إلى ذلك.
5. في أجهزة التخزين الخاصة التي تستخدم في تكنولوجيا الحوسبة.
6. للحصول على نبضات قوية في تقنية الليزر.

تستخدم صناعة الطاقة الكهربائية الحديثة أيضًا هذا الاختراع بأكمله: لتوصيل المعدات اللازمة بخط النقل من أجل زيادة عامل الطاقة، وتنظيم الجهد في شبكات التوزيع، والحماية من الجهد الزائد، واللحام الكهربائي، وقمع التداخل اللاسلكي وغير ذلك الكثير. .

لماذا تحتاج مكثف؟ أكثر؟ لصناعة المعادن والسيارات والمعدات الطبية، لاستخدام الطاقة الذرية، في تكنولوجيا التصوير الفوتوغرافي لإنتاج ومضات الضوء والتصوير الجوي. حتى صناعة التعدين لا تستطيع الاستغناء عن المكثفات. يمكن أن تكون بعض المكثفات صغيرة جدًا وتزن أقل من جرام واحد، بينما تزن "رفاقها" الأخرى عدة أطنان ويبلغ ارتفاعها أكثر من مترين.

مجموعة كبيرة ومتنوعة من أنواع المكثفات جعلت من الممكن استخدامها في مختلف مجالات النشاط، لذلك لا يمكننا الاستغناء عنها.