ما هو المكثف وما هي السعة الكهربائية؟

ما هو المكثف؟

المكثفات هي واحدة من ثلاثة مكونات إلكترونية أساسية تشكل أساس الدائرة الكهربائية - إلى جانب المقاومات والمفاعلات. يعمل المكثف في الدائرة الكهربائية كجهاز تخزين شحنة. يحتفظ بالشحنة الكهربائية عند تطبيق فرق جهد عليه، ويطلق الشحنة المخزنة للدائرة عند الحاجة.

يتألف بناء المكثف الأكثر بساطة من موصلين متوازيين (عادةً لوحات معدنية) مفصولة بواسطة مادة عازلة.

عندما نربط مصدر فرق جهد عبر المكثف، فإن الموصل (لوح المكثف) المرتبط بالإطار الموجب للمصدر يصبح مشحونًا بشكل موجب، والموصل (لوح المكثف) المرتبط بالإطار السالب للمصدر يصبح مشحونًا بشكل سالب.

بسبب وجود المادة العازلة بين الموصلين، لا يمكن في الحالة المثالية أن تنتقل الشحنة من لوحة إلى أخرى.

لذلك، سيكون هناك فرق في مستوى الشحن بين هذين الموصلين (اللوحات). وبالتالي، سيظهر فرق جهد كهربائي عبر اللوحات.

لا يكون تراكم الشحنة في لوحات المكثف فوريًا بل يتغير تدريجيًا.

يقوم الفرق الجهد الكهربائي عبر المكثف بالتزايد الأسي حتى يصبح مساويًا لفرق الجهد المتصل به.

ما هو السعة الكهربية؟

نفهم الآن أن تراكم الشحنة في الموصلات (اللوحات) يسبب فرق الجهد أو الفروق الكهربائية المحتملة عبر المكثف. يتم الإشارة إلى كمية الشحنة المتراكمة في المكثف لتطوير فرق جهد معين عبر المكثف بأنه القدرة على الاحتفاظ بالشحنة للمكثف.

نقيس هذه القدرة على تراكم الشحنة في المكثف بوحدة تسمى السعة الكهربية. السعة الكهربية هي الشحنة التي يتم تخزينها في المكثف لتطوير فرق جهد محتمل قدره 1 فولت عبره.

لذلك، هناك علاقة مباشرة بين الشحنة والجهد في المكثف. الشحنة المتراكمة في المكثف تكون تناسبية مباشرة مع الجهد الذي يتطور عبر المكثف.

حيث Q هي الشحنة وV هو الجهد.

هنا C هو ثابت التناسب، وهذا هو السعة الكهربية،

تعتمد السعة الكهربية على ثلاثة عوامل فيزيائية، وهي المساحة الفعالة للموصل (اللوحات)، المسافة بين الموصلات (اللوحات) والسماحية للمادة العازلة.

هنا، ε هي السماحية للمادة العازلة، A هي المساحة الفعالة لللوحة وd هي المسافة العمودية بين اللوحات.

المصدر: Electrical4u.

بيان: احترم الأصلي، المقالات الجيدة مستحقة للنشر، إذا كان هناك انتهاك للحقوق يرجى التواصل للحذف.