עקרון ההפעלה של קבל

כדי להדגים איך קבל פועל, נשקול את המבנה הבסיסי ביותר של קבל. הוא בנוי משני לוחות מוליכים מקבילים שמתווכים על ידי דיאלקטרי שהוא קבל לוחות מקבילים. כאשר אנו מתחברים סוללה (מקור מתח DC) בין הלוחות של הקבל, לוח אחד (לוח I) מתחבר לקצה החיובי, ולוח שני (לוח II) לקצה השלילי של הסוללה. עכשיו, הפוטנציאל של הסוללה מופעל על הקבל. במצב זה, לוח I נמצא בפוטנציאל חיובי יחסית ללוח II. במצב יציב, הזרם מהסוללה מנסה לזרום דרך הקבל מהלוח החיובי (לוח I) אל הלוח השלילי (לוח II), אך אינו יכול לזרום בשל ההפרדה בין הלוחות בחומר מבודד.

מופיע שדה חשמלי על הקבל. ככל שהזמן עובר, הלוח החיובי (לוח I) יאסוף מטען חיובי מהסוללה, והלוח השלילי (לוח II) יאסוף מטען שלילי מהסוללה. לאחר זמן מסוים, הקבל מחזיק במטען מקסימלי בהתאם לתכולתו החשמלית לגבי המתח הזה. פרק הזמן הזה נקרא זמן טעינת הקבל.

לאחר הסרת הסוללה מהקבל, שני הלוחות מחזיקים במטען חיובי ושלילי לאורך זמן מסוים. כך, הקבל מתנהג כמקור אנרגיה חשמלית.

אם שני הקצוות (לוח I ולוח II) מתחברים למשקול, זרם יזרום דרך המשקול מלוח I ללוח II עד שכל המטענים ייעלמו משני הלוחות. פרק הזמן הזה מכונה זמן פירוק הקבל.

קבל במעגל DC

נניח שקבל מחובר לסוללה דרך מפסק.

כאשר המפסק מופעל, כלומר ב t = +0, זרם יתחיל לזרום דרך הקבל. לאחר זמן מסוים (כלומר זמן טעינה) הקבל לא יאפשר לזרם להמשיך לזרום דרכו. זאת כי המטענים המקסימליים מצטברים על שני הלוחות והקבל מתנהג כמקור עם קצה חיובי מחובר לקצה החיובי של הסוללה וקצה שלילי מחובר לקצה השלילי של הסוללה באותו פוטנציאל.

כתוצאה מהבדל פוטנציאלים אפס בין הסוללה והקבל, אין זרם שיזרום דרכו. לכן, ניתן לומר שהקבל בהתחלה מחבר קצר מעגל ולבסוף מעגל פתוח כשהוא מחובר לסוללה או מקור DC.

קבל במעגל AC

נניח שקבל מחובר למקור AC. נתבונן, ברגע מסוים של חצי המחזור החיובי של המתח המתחלף, לוח I מקבל קוטביות חיובית ולוח II קוטביות שלילית. בדיוק באותו רגע, לוח I מצטבר במטען חיובי ולוח II במטען שלילי.

אבל בחצי המחזור השלילי של המתח המתחלף הנדרש, לוח I מקבל מטען שלילי ולוח II מטען חיובי. אין זרימה של אלקטרונים בין שני הלוחות עקב הדיאלקטרי שממוקם ביניהם, אך הם משנים את הקוטביות שלהם עם שינוי קוטביות המקור. לוחות הקבל מטעינים ומפירים באופן חילופי על ידי ה-AC.

מקור: Electrical4u.

הצהרה: כבוד למקורי, מאמרים טובים ראויים לשיתוף, אם יש פלגיאט נא לצרף מחיקה.