كيفية اختبار المكثف: دليل كامل
المكثف هو جهاز يخزن الشحن الكهربائي ويمكن أن يطلقه عند الحاجة. تستخدم المكثفات على نطاق واسع في الدوائر الكهربائية والإلكترونية المختلفة، مثل تلك الموجودة في أنظمة التدفئة والتكييف، ومصادر الطاقة، والأجهزة اللاسلكية، والحواسيب. يمكن للمكثفات أن تكون بأحجام وأشكال وأنواع مختلفة من المواد، ولكن كلها تحتوي على طرفين يربطان بالدارة.
في بعض الأحيان، يمكن أن تفشل المكثفات أو تتدهور بمرور الوقت، مما يؤثر على أداء الدارة. لذا، من المهم معرفة كيفية اختبار المكثف للتحقق من حالته ووظيفيته. في هذا المقال، سنشرح طرق مختلفة لاختبار المكثف باستخدام ميتر متعدد الوظائف أو فولتميتر. كما سنغطي بعض الاحتياطات السلامة والنصائح لاختبار المكثفات.
ما هو المكثف؟
يُعرَّف المكثف بأنه جهاز يمكنه تخزين الشحن الكهربائي في حقل كهربائي. يتكون المكثف من لوحتين موصلتين منفصلتين بواسطة مادة عازلة تسمى الديايلكتريك. يمكن أن تكون اللوحتان مصنوعتين من المعدن أو الفويل أو مواد أخرى، بينما يمكن أن يكون الديايلكتريك هو الهواء أو الورق أو السيراميك أو البلاستيك أو مواد أخرى.
عند تطبيق جهد عبر طرفي المكثف، تتراكم الشحنات الموجبة والسالبة على اللوحتين، مما يخلق حقلًا كهربائيًا بينهما. يعتمد كمية الشحن التي يمكن للمكثف تخزينها على الجهد المطبق، وحجم وشكل اللوحتين، ونوع وسمك الديايلكتريك. وحدة القدرة الكهربية هي الفاراد (F)، والتي تعادل كولوم واحد من الشحن لكل فولت من الجهد.
للمكثفات العديد من التطبيقات في الدوائر الكهربائية والإلكترونية. يمكن استخدامها ل:
تنعيم التقلبات في الجهد في مصادر الطاقة
تصفية الترددات غير المرغوب فيها في معالجة الإشارات
تخزين الطاقة للاستخدام قصير الأمد في الأضواء اليدوية أو الكاميرات
حجب تيار مستمر (DC) والسماح بمرور تيار متناوب (AC) في دارات التوصيل
ضبط ترددات الراديو في الأوسيلاتورات أو المستقبلات
تخزين البيانات في أجهزة الذاكرة
كيفية اختبار المكثف باستخدام ميتر متعدد الوظائف
ميتر متعدد الوظائف هو جهاز متنوع يمكنه قياس العديد من الكميات الكهربائية، مثل الجهد، والتيار، والمقاومة، والقدرة الكهربية. يمكن أن يكون ميتر متعدد الوظائف آنيًا أو رقميًا، ولكن ميترات متعددة الوظائف الرقمية أكثر شيوعًا ودقة في الوقت الحالي.
لاختبار المكثف باستخدام ميتر متعدد الوظائف، تحتاج إلى اتباع هذه الخطوات:
فصل المكثف عن الدارة. قبل اختبار المكثف، يجب التأكد من أنه ليس متصل بأي مصدر للطاقة أو مكونات أخرى في الدارة. سيمنع ذلك أي ضرر لميتر متعدد الوظائف أو المكثف.
تفريغ المكثف. يمكن للمكثفات الاحتفاظ بشحن حتى بعد فصلها عن الدارة. يمكن أن يشكل هذا خطرًا من الصدمة الكهربائية أو الضرر لميتر متعدد الوظائف. لتفريغ المكثف بأمان، يمكنك استخدام مقاومة أو برغي لربط طرفيه لمدة بضع ثوانٍ. يمكنك أيضًا استخدام مقطع التمسك أو سلك القفز لتوصيل طرفيه معًا.
قراءة قيمة القدرة الكهربية على المكثف. معظم المكثفات لها قيمة قدرتها الكهربية مطبوعة على جسمها أو ملصقها. قد يتم التعبير عن القيمة بوحدات الفاراد (F)، والميكروفاراد (µF)، والنانونفاراد (nF)، أو البيكوفاراد (pF). قد ترى أيضًا بعض الأحرف أو الأرقام التي تشير إلى التسامح، وتصنيف الجهد، ومعامل الحرارة، أو رمز الشركة المصنعة للمكثف.
ضبط ميتر متعدد الوظائف على وضع قياس القدرة الكهربية. بعض ميترات متعددة الوظائف لديها إعداد مخصص لقياس القدرة الكهربية مباشرة. يمكن أن يكون هذا الإعداد معلماً بحرف C أو رمز يشبه خطين متوازيين مع خط منحنٍ بينهما. إذا كان لديك هذا الإعداد في ميتر متعدد الوظائف الخاص بك، يمكنك استخدامه لاختبار مكثفك بسهولة.
ربط أسلاك ميتر متعدد الوظائف بطرفى المكثف. قم بتوصيل الأسلاك الإيجابية (الحمراء) لميتر متعدد الوظائف بالطرف الإيجابي (الأطول) للمكثف والسلاك السالبة (السوداء) بالطرف السالب (الأقصر) للمكثف. يهم القطبية للمكثفات القطبية، مثل المكثفات الكهروستاتية، ولكن ليس للمكثفات غير القطبية، مثل المكثفات السيراميكية.
تحقق من قراءة ميتر متعدد الوظائف. إذا كان ميتر متعدد الوظائف الخاص بك يمكنه قياس القدرة الكهربية، فسيعرض قيمة القدرة الكهربية للمكثف على شاشته. إذا كانت القيمة قريبة من القيمة المطبوعة على المكثف، ضمن نطاق التسامح، فإن المكثف جيد. إذا كانت القيمة أقل بشكل كبير من القيمة المطبوعة على المكثف، أو صفر، فإن المكثف سيء.
كيفية اختبار المكثف باستخدام المقاومة
إذا لم يكن ميتر متعدد الوظائف الخاص بك يحتوي على إعداد قياس القدرة الكهربية، لا يزال بإمكانك اختبار مكثفك باستخدام المقاومة. المقاومة هي مقياس لكيفية معارضة الجسم لتدفق التيار الكهربائي. للمكثف مقاومة منخفضة جدًا عندما لا يكون مشحونًا، ولكن مع شحنه، تزداد مقاومته حتى تصل إلى اللانهائي. هذا يعني أن المكثف يمكن أن يعمل كمفتاح في الدارة، يسمح بمرور التيار عندما لا يكون مشحونًا، ويمنع مرور التيار عندما يكون مشحونًا.
لاختبار المكثف باستخدام المقاومة، تحتاج إلى اتباع هذه الخطوات:
فصل المكثف عن الدارة. كما ذكرنا سابقًا، يجب التأكد من أن المكثف ليس متصل بأي مصدر للطاقة أو مكونات أخرى في الدارة.
تفريغ المكثف. كما ذكرنا سابقًا، يجب تفريغ المكثف بأمان عن طريق توصيل طرفيه بمقاومة أو برغي أو مقطع التمسك أو سلك القفز.
ضبط ميتر متعدد الوظائف على وضع قياس المقاومة. يمكن أن يكون هذا الإعداد معلماً بكلمة "أوم" (وحدة المقاومة) أو الحرف اليوناني أوميغا (Ω)، اختصارًا للأوم. إذا كان ميتر متعدد الوظائف الخاص بك يحتوي على نطاق قابل للتعديل للمقاومة، ضع النطاق على 1000 أوم = 1K أو أعلى.
ربط أسلاك ميتر متعدد الوظائف بطرفى المكثف. كما ذكرنا سابقًا، قم بتوصيل الأسلاك الإيجابية (الحمراء) لميتر متعدد الوظائف بالطرف الإيجابي (الأطول) للمكثف والسلاك السالبة (السوداء) بالطرف السالب (الأقصر) للمكثف. يهم القطبية للمكثفات القطبية، مثل المكثفات الكهروستاتية، ولكن ليس للمكثفات غير القطبية، مثل المكثفات السيراميكية.
تحقق من قراءة ميتر متعدد الوظائف. إذا كان ميتر متعدد الوظائف الخاص بك يمكنه قياس المقاومة، فسيعرض قيمة المقاومة للمكثف على شاشته. إذا بدأت القيمة منخفضة ثم زادت تدريجيًا حتى تصل إلى اللانهائي أو OL (تجاوز الحد)، فإن المكثف جيد. هذا يعني أن المكثف يشحن ويفرغ بشكل طبيعي. إذا ظلت القيمة منخفضة أو صفر، فإن المكثف سيء. هذا يعني أن المكثف مختصر ولا يستطيع الاحتفاظ بالشحن.
