مواسع أو مكثف (بالإنكليزية: Capacitor) (باللاتينية: Condensatrum) (يطلق عليه أيضاً متسعة أو مكثفة) هو أحد مكونات الدوائر الكهربائية، وهو أداة تقوم بتخزين الطاقة الكهربائية أو الشحنة الكهربائية لفترة من الزمن على شكل مجال كهربائي، يتكوّن بين لوحين موصلين يحمل كل منهما شحنة كهربائية متساوية في المقدار ومتعاكسة في الإشارة. ومن ثم تُستخدم الشحنة الكهربائية أو تتبدد في الوقت المناسب.[1] ويفصل اللوحين مادة عازلة (كالهواء مثلاً).
عند تركيبه في دائرة كهربية يمكنه تفريغ الشحنة المخزونة فيه لحظيا، كما يمكن إعادة شحنه. والمكثفات المصنّعة لها صفائح معدنية رقيقة موصلة للكهرباء توضع فوق بعضها وبينها طبقات العوازل أو تلف حول بعضها لتصغير حجم المواسع. يطلق على المكثف أيضا اسم مواسعة أو متسعة. وفي اللغة الإنجليزية يستخدم اسم "مواسعة (Capacitor)" في الوقت الحالي بشكل أكبر، فيما كان يشار له بالاسم "مكثف (Condenser)" في السابق.[بحاجة لمصدر]
ويتحدد نوع المكثف حسب المادة العازلة المستخدمة في صناعته، فاذا كانت من الهواء يطلق على المكثف اسم مكثف هوائي، أو بلاستيكي إذا كانت من البلاستيك ، أو مكثف ميكا، أو مكثف سيراميك وهكذا حسب نوع مادته. إذا استخدم محلول كيماوي كمادة عازلة = المكثف الكيماوي أو الالكتروليتي.
يتسبب عزل لوحي المكثف المشحون في توليد مجال كهربائي بينهما. الشحنة السالبة -Q على اللوح A والشحنة الموجبة +Q على اللوح الآخر.
المتسعات أو المكثفات أنواع تعتمد على طريقة تصنيعها واستخدامها منها:- -
المتسعات أو المكثفات الورقية - المتسعات أو المكثفات الكمياوية -
المتسعات أو المكثفات الهوائية.
Q الشحنة كولوم
V فرق الجهد فولت.
يتضح من ذلك ان سعة المكثف تزيد بزيادة المساحة حيث أن الشحنة تزيد بزيادة مساحة سطح المكثف.
توصيل المكثفات على التوازي.
ربط مكثفين على التوازي تيم كالآتي: في حالة المكثفات الأسطوانية، نوصل الصفيحة الخارجية للمكثف
الأول بالصفيحة الخارجية للمكثف الثاني بسلك. بسلك آخر نوصل الصفيحة
الداخلية للمكثف الأول بالصفيحة الداخلية للثاني. بعد ذلك نوصل الصفائح
الخارجية بأحد أقطاب الدائرة الكهربية وليكن القطب الموجب، ونوصل السلك الآخر بالقطب السالب في الدائرة. بذلك تكبر سعة المواسع طبقا للعلاقة الآتية:
ويتم التوصيل علي التوازي حيث يتم توصيل الاطراف السالبه مع بعضها والموجبة مع بعضها
توصيل المكثفات على التوالي.
في التوصيل على التوالي نوصل الصفيحة الخارجية للمكثف الأول بالصفيحة
الداخلية بالمكثف الثاني بواسطة سلك. والآن نوصل الصفيحة الداخلية للمكثف
الأول بالقطب الموجب في الدائرة والصقيحة لخارجية للمكثف الثاني بالقطب السالب.
ويتم توصيل الطرف الموجب بالطرف السالب والسالب بالموجب والوجب بالسالب وهكذا
عند تركيبه في دائرة كهربية يمكنه تفريغ الشحنة المخزونة فيه لحظيا، كما يمكن إعادة شحنه. والمكثفات المصنّعة لها صفائح معدنية رقيقة موصلة للكهرباء توضع فوق بعضها وبينها طبقات العوازل أو تلف حول بعضها لتصغير حجم المواسع. يطلق على المكثف أيضا اسم مواسعة أو متسعة. وفي اللغة الإنجليزية يستخدم اسم "مواسعة (Capacitor)" في الوقت الحالي بشكل أكبر، فيما كان يشار له بالاسم "مكثف (Condenser)" في السابق.[بحاجة لمصدر]
ويتحدد نوع المكثف حسب المادة العازلة المستخدمة في صناعته، فاذا كانت من الهواء يطلق على المكثف اسم مكثف هوائي، أو بلاستيكي إذا كانت من البلاستيك ، أو مكثف ميكا، أو مكثف سيراميك وهكذا حسب نوع مادته. إذا استخدم محلول كيماوي كمادة عازلة = المكثف الكيماوي أو الالكتروليتي.
- تقاس سعة المكثف بوحدة مايكرو (وحدة قياس) فاراد.
- تعمل المتسعات تحت جهد كهربائي مختلف Voltage من بضع عشرات فولت كما في الدوائر الإلكترونية والكهربائية إلى آلاف فولت كما في شبكات القدرة الكهربائية.
قوانين
(انظر أيضا مكثف )
تعريف سعة المكثف :
- سعة المواسع = الشحنة كولوم ÷ فرق الجهد بين طرفي المواسع فولت.
-
- C = Q/V
Q الشحنة كولوم
V فرق الجهد فولت.
يتضح من ذلك ان سعة المكثف تزيد بزيادة المساحة حيث أن الشحنة تزيد بزيادة مساحة سطح المكثف.
توصيل مكثفان على التوازي
- السعة المكافئة موسعتين مربوطة على التوازي:
ويتم التوصيل علي التوازي حيث يتم توصيل الاطراف السالبه مع بعضها والموجبة مع بعضها
توصيل مكثفان على التوالي
- السعة المكافئة ملوسعتين مربوطين على التوالي:
ويتم توصيل الطرف الموجب بالطرف السالب والسالب بالموجب والوجب بالسالب وهكذا
-+
-+
-+
-+
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق