آشنایی با خازن (capacitor)

در این بخش می توانید،در رابطه با مفاهیم اولیه و پایه در الکترونیک به بحث و گفتگو بپردازید

مدیران انجمن: SAMAN, sinaset, شوراي نظارت

ارسال پست
Colonel II
Colonel II
نمایه کاربر
پست: 7545
تاریخ عضویت: سه‌شنبه ۲۶ آذر ۱۳۸۷, ۴:۲۰ ب.ظ
سپاس‌های ارسالی: 9280 بار
سپاس‌های دریافتی: 22106 بار

آشنایی با خازن (capacitor)

پست توسط sinaset »

بنام خداوند بهترین ها..
با سلام
آغاز مبحث خازن
خازن یا انباره CAPACITOR
تصویر
خازن المان الکتریکیست که از لحاظ مکانیزم تا حدودی شبیه باتری است و انرژی را در خود ذخیر می کنند،اما انرژی ذخیر شده در خازن، شاید نهایت چندین ثانیه طول بکشد تا الکترون ها را از دست بدهد و تخلیه شود...! شاید از خود بپرسید اگر چنین است،پس چه کاربردی دارد؟!

خازن ها معمولا برای چند لحظه انرژی را در خود ذخیر و بصورت نرم تا اخرین ذرات الکترون ها،آن را تخلیه می کنند.. تصویر زیر ببینید
تصویر
  میزان ذخیر انرژِی در حد چند ثانیه تا میلی ثانیه اکثر مشکلات مدارات الکترونی را حل می کند و می توانید همه نویز و اشکالات سیگنالی و ... را برطرف و صاف کنید ... چطور ؟!   دیود را در چند پست قبل توضیح دادیم، اکنون تصویر زیر ا ببینید .. 
تصویر
یک پل دیود هوشمندانه،که بجایی دیود 1n4007 از دیود LED استفاده شده (جهت اموزش و درک بهتر پل دیود )
  که در تصویر بالا می ببینید،دیود LED ابی رنگ ، که خروجی پل دیود می باشد . دائم در حال چشمک زدن می باشد،و این اصلا خوب نیست . و دلیل این اتفاق این است که، بعد از انکه جریان AC به کمک پل دیود DC شد. ما هنوز 50 هرتز موج سینوسی متناوب داریم،که به کمک دیود نمی توانیم ان را برطرف کنیم ... 
تصویر
موج خروجی از LED آبی رنگ،تصویر قبلی (که حرکت موج به سمت بالا و از دوباره کاهش به 0 ،باعث چشمک زدن LED میشود
  وقتی ما یک خازن را به مانند تصویر زیر به LED آبی رنگ وصل کنیم ... LED اینطور می شود ... 
تصویر
  فرکانس از بین می رود و در نتیجه LED بدون چشمک زدن فعالیت می کند  
تصویر
تصویر 3 موج خروجی. موج اول ، موج AC ، حرکت از ولتاژ+ تا ولتاژ- . موج دوم،بعد از عبور کردن از دیود ، حرکت از ولتاژ+ به 0 . موج سوم،بعد از عبور کردن از خازن،موج از بین رفته، و موج در + باقی ماند، و فقط مقدار خیلی کم کاهش پیدا می کنند،که تاثیری ندارد(به ان ریپ گفته می شود)
-----
ادامه مبحث خازن ها
ظرفیت خازن ها
تصویر
درون یک خازن
تصویر
درون خازن
خازن ها دارای ظرفیتی می باشند،که به میزان همان ظرفیت،می توانند انرژی بیشتری درون خود ذخیر کنند ..

ظرفیت خازن را با فاراد یا F نام گذاری می کنند (به خاطره زحمات دانشمندی بزرگی به نام مایکل فارادی در زمینه الکترونیک )

برای درجه بندی ظرفیت خازن ها از مقایس ها زیر استفاده می کنیم

پیکو فاراد (PF)(بیشتر در مدارات فرکانسی و ... مورد استفاده قرار می گیرد)
نانو فاراد (NF)(از خازنی در چنین ظرفیتی خیلی زیاد استفاده میشود)
میکرو فاراد (UF)(از خازنی در چنین ظرفیتی خیلی زیاد استفاده میشود)
فاراد (F) (از خازنی در چنین ظرفیتی به ندرت استفاده میشود)

در مثال ابتدای گفتیم ،که خازن به مانند باتری می مانند،حال که با خازن تا حدودی اشنا شدید،بهترست دیگر به این مثال فکر نکنید.. چون اگر شما 100 ها خازن را به هم وصل کنید،به ظرفیت باتری نخواهید رسید!چون همانجور که تا به الان متوجه شدید،خازن وظیفه اش چیزی دیگریست،وظیفه اش ، حذف نویز ،از بین بردن امواج و... بطور کلی متعادل کردن ولتاژ بر روی مدارست (البته با کمک ظرفیت خازن می توان خیلی کارهایی دیگر کرد،که انشالله بعدا با ان اشنا میشود)

تصویر
خازن بالا،یک خازن با ظرفیت 100 نانو فاراد یا 0.1 میکرو فاراد می باشد.از این خازن ظرفیت پایین،برای از بین بردن نویز بر روی مدار استفاده میشود.(این خازن تا ولتاژ 50 ولت کار می کند)
تصویر
خازن موجود در تصویر بالا،یک خازن با ظرفیت متوسط 1000 میکروفاراد می باشد.از این خازن که کاربرد فراوانی هم دارد،برای از بین بردن موج ها و همچنین کارهای دیگر استفاده میشود..(از ظرفیت 1000 میکرو فاراد معمولا در منبع تغذیه بعد از پل دیود برای از بین بردن موج استفاده میشود)
-----
ادامه مبحث خازن ها ..
جنس و بسته بندی ها خازن ها

خازن ها در انواع و اقسام بسته بندی و شکل و مواد تشکیل دهند ساخته می شوند،که هر کدام یا کاربرد خاص خودش را دارد یا انکه بهتر و بالاتر از دیگر خازن هاست ..

ابتدا خازن الکترولیت
تصویر
معروفترین و یکی از پرمصرفترین خازن،خازن الکترولیت(یا خازن شیمیایی می باشد) می باشد .
در این خازن از ماده ی به نام الکترولیت استفاده شده و بدنه ان از آلومینیوم می باشد .. همانجور که در تصویر پست قبل دید از پیچاندن یک ورقه درون خازن و جدا کردن ان به کمک ماده الکترولیت به وجود می اید ..

خازن ها دارای یک ظرفیت و یک ولتاژ کاری می باشند ،به عنوان مثال،در تصویر بالا.. خازن تا 400 ولت (که ولتاژ بسیار بالایست) کار می کند و ظرفیت ذخیره سازی ان 68 میکرو فاراد می باشد
هرچقدر ولتاژ کاری و ظرفیت خازن بالاتر رود،هزینه و سایز آن هم بالاتر می رود

تصویر
خازن داری پایه مثبت و منفی می باشد.معمولا پایه بلند مثبت و پایه کوتاه منفی می باشد. ضمن اینکه روی بدنه خازن معمولا علامت منفی پایه هک می شود(همانجور که در تصویر بالا می ببینید علامت - - - روی بدنه وجود دارد)
 . 
به نقل از تاپیک "الکترونیک به زبان ساده"
"قرآن"(کلام خدا) ...راه سعادت و خوشبختی.
با عرض پوزش،دیگر در انجمن حضور ندارم،که به پیام ها پاسخ بدم.
Colonel II
Colonel II
نمایه کاربر
پست: 7545
تاریخ عضویت: سه‌شنبه ۲۶ آذر ۱۳۸۷, ۴:۲۰ ب.ظ
سپاس‌های ارسالی: 9280 بار
سپاس‌های دریافتی: 22106 بار

Re: آشنایی با خازن (capacitor)

پست توسط sinaset »

بنام خداوند بخشنده و مهربان
با سلام

ادامه مبحث خازن .
خازن سرامیکی (عدسی)
تصویر
  خازن،معروف است به خازن عدسی (به خاطره شکل و شمایلش که شبیه به عدس می ماند)ولی اسم اصلی آن خازن سرامیکی است.چون جنس ماده عایق آن سرامیک است .    پست قبلی اشاره به ماده دی الکتریک (الکترولیت) یا جداگانده عایق کردیم ،در خط قبل هم اشاره کردیم.حتما می خواهید بدانید این ماده دقیقا چه کاربردی در خازن دارد؟!   از دو قسمت تشکیل شده، منفی و مثبت.حال ما باید این دو قسمت را از هم جدا کنیم،وگرنه اتصالی می کند ...در خازن های الکترولیت،به کمک ماده الکترولیت،این کار را انجام میدهن،و در خازن عددسی،از ماده ی به نام سرامیک استفاه می کنند. 
تصویر
  عددسی از ظرفیت چند پیکو فاراد تا نزدیک 1 میکرو فاراد ساخته میشوند.   کاربرد خازن عددسی در مدارات مخابراتی (برای کمک تولید فرکانس) و همچین حذف نویز مدار استفاده می شود ..   عددسی،در ولتاژ بالا کار می کنند (50 ولت به بالا) و پایه هایش مثبت و منفی ندارد،و به عبارتی ساده تر،تفاوتی ندارد کدام پایه را به مثبت یا منفی بزنید.. 
تصویر
حذف نویز،توسط خازن عددسی
 ------   ادامه مبحث خازن ها   خازن پلی استر  
تصویر
   دیگر از خازن ها وجود دارد که پلاستکی است و جنس ماده دی الکتریک آن پلی استر و یک فلز دیگر می   
تصویر
تصویر
   خازن از ظرفیت چند میکرو فاراد تا ظرفیت ها پایین تر (نانو فاراد و .) ساخته میشود    این خازن نسبت به خازن دیگر این است،که در خازن ها قبلی،وقتی دما پایین و بالا می رود،ظرفیت خازن ها تغییر می کند،اما در خازن های پلی استر،بدین شکل نمی باشد،و نسبت به دما حساس زیادی ندارد..   پلی استر کاربردی زیادی در الکترونیک دارد،و معمولا در منابع تغذیه زیاد مورد استفاده قرار می گیرد .. (و جاهای که نیاز است که ظرفیت نسبت به دما تغییر نکند)  
تصویر
این یک خازن پلی استر با ولتاژ کاری 100 و ظرفیت 104 (104 یعنی 10 + 4 عدد صفر،میشود 100.000 پیکو فاراد،که اگر بخواهیم به واحد بزرگتر تبدیلش کنیم میشود 100 نانو فاراد،بعدا در رابطه با اعداد و ارقام موجود بر روی خازن ها صحبت خواهیم کرد)
  ---   ادامه مبحث خازن   خازن MKT  
تصویر
  نوع خازن پیشرفته تر و تکامل یافته تر از خازن پلی استر وجود دارد،که نام آن MKT می باشد .. این خازن یک سر گردن از خازن پلی استر بالاتر است،ضمن اینکه قیمت آن نیز بالاتر می باشد.  ----  خازن مولتی لایر .. 
تصویر
  خازن پیشرفته تر و تکامل یافته تر از خازن عددسی می باشد و در پروژه با دقت و با کیفیت از این خازن بجایی خازن عددسی استفاده میشود ..  ---  خازن تانتالیوم  
تصویر
  نوع خازن پیشرفته که جنس ماده دی الکتریک آن فلز تانتالیوم می باشد.. این خازن ظرفیت بیشتر نسبت به خازن عددسی و خازن مولتی لایر دارد (تا 330 میکرو فاراد) ولی در همان سایز خازن عددسی و مولتی لایر !! از لحاظ عملکردی از دو خازن مولتی لایر و عددسی برتر می باشد و قیمت آن نیز بیشتر می باشد. 
تصویر
خازن تانتالیوم ، مثل دو خازن عددسی و مولتی لایر نمی باشد،و پایه مثبت و منفی دارد،که معمولا پایه مثبت را در کنار پایه قید می کنند.
 *نکته:به خازن های که پایه مثبت و منفی ندارد (یا برایشان فرقی نمی کند) پلاریته می گویند.  -------    
ادامه مبحث خازن..
خازن جامد
تصویر
یک نوع خازن پیشرفته و بسیار بهتر از خازن الکترولیت،وجود دارد،که تقریبا مشکلات خازن ها قبلی (مثل خازن الکترولیت ) را نداشته
خازن جامد از دو ورقه فلزی آلومینیومی تشکیل شده( به مانند خازن الکترولیت) اما برای جداسازی جریانت،از یک کاغذ و ماده الکترولیت به همراه یک پلیمر رسانا استفاده شده ..که ترکیب این عناصر با هم دیگر،قدرتی بسیار خوبی به این خازن داده است ..
تصویر
جدول تفاوت خازن جامد با الکترولیت
تصویر
  اشکال این خازن ها را می توان قیمت بالایی آنها دانست ...  مقالهخوب در زمینه اشنایی با خازن   [External Link Removed for Guests]از مقایسه خازن جامد و خازن   . 
به نقل از تاپیک "الکترونیک به زبان ساده"
"قرآن"(کلام خدا) ...راه سعادت و خوشبختی.
با عرض پوزش،دیگر در انجمن حضور ندارم،که به پیام ها پاسخ بدم.
Colonel II
Colonel II
نمایه کاربر
پست: 7545
تاریخ عضویت: سه‌شنبه ۲۶ آذر ۱۳۸۷, ۴:۲۰ ب.ظ
سپاس‌های ارسالی: 9280 بار
سپاس‌های دریافتی: 22106 بار

Re: آشنایی با خازن (capacitor)

پست توسط sinaset »

با سلام
تصویر
زمانی که خازن شارژ می شود
--
تصویر
زمانی که خازن انرژی را از به جسم مورد نظر می فرستد.
تصویر
وقتی خازن شارژ میشود،سپس سوئیچ برق قطع شود،انرژی به مرور کاهش پیدا می کند و LED به اهستگی (یا نرم) خاموش میشود.
---
تصویر
تصویر
وقتی که خازن به اهستگی شارژ میشود. در تصویر بالا water tank مثالی برای باتری،شیری اب،مثالی برای مقاومت و beaker (ظرف) هم مثال برای پر شدن خازن می باشد.
---------
تصویر
از بین رفتن نویز به کمک خازن
(نویز یک نوع جریان خراب می باشد که به مدار راه یافته)
 . 
"قرآن"(کلام خدا) ...راه سعادت و خوشبختی.
با عرض پوزش،دیگر در انجمن حضور ندارم،که به پیام ها پاسخ بدم.
Colonel II
Colonel II
نمایه کاربر
پست: 7545
تاریخ عضویت: سه‌شنبه ۲۶ آذر ۱۳۸۷, ۴:۲۰ ب.ظ
سپاس‌های ارسالی: 9280 بار
سپاس‌های دریافتی: 22106 بار

Re: آشنایی با خازن (capacitor)

پست توسط sinaset »

 با سلام   سری و موازی در خازن . 
تصویر
تصویر
وقتی 2 خازن سری شوند،ولتاژ کاریشان باهم دیگر جمع میشوند و ظرفیتشان هم نصف میشود
----
تصویر
وقتی دو خازن باهم دیگر موازی شوند،ظرفیتشان باهم دیگر جمع میشود
 . 
"قرآن"(کلام خدا) ...راه سعادت و خوشبختی.
با عرض پوزش،دیگر در انجمن حضور ندارم،که به پیام ها پاسخ بدم.
Colonel II
Colonel II
نمایه کاربر
پست: 7545
تاریخ عضویت: سه‌شنبه ۲۶ آذر ۱۳۸۷, ۴:۲۰ ب.ظ
سپاس‌های ارسالی: 9280 بار
سپاس‌های دریافتی: 22106 بار

Re: آشنایی با خازن (capacitor)

پست توسط sinaset »

با سلام
  تصویر زیر نویز زیادی ب روی ایسی وجود دارد،اما وقتی یک خازن 104 (100نانوفاراد) بر روی پایه مثبت و منفی (تغذیه) گذاشته میشود نویز به طرز چشم گیری کاهش پیدا   . 
"قرآن"(کلام خدا) ...راه سعادت و خوشبختی.
با عرض پوزش،دیگر در انجمن حضور ندارم،که به پیام ها پاسخ بدم.
Colonel II
Colonel II
نمایه کاربر
پست: 7545
تاریخ عضویت: سه‌شنبه ۲۶ آذر ۱۳۸۷, ۴:۲۰ ب.ظ
سپاس‌های ارسالی: 9280 بار
سپاس‌های دریافتی: 22106 بار

Re: آشنایی با خازن (capacitor)

پست توسط sinaset »

باسلام

افکت زیبا که به کمک ظرفیت خازن ساخته میشود!
 
تصویر
تصویر
همانطور که در تصویر بالا می ببینید،وقتی جریان برق درون مدار می باشد!LED روشن است، اما وقتی جریان برق قطع شود! LED به ارامی خاموش میشود!
و این بخاطره ذخیره سازی، انرژی که درون خازن انجام شده! 
هرچقدر ظرفیت خازن (UF میکروفاراد) بالاتر باشد! زمانی بیشتری طول می کشد تا خازنه تخلیه شود! و هرچقدر کمتر باشد! LED زودتر خاموش میشود! 
بهتر است ازمایش بالا را به کمک انواع و اقسام خازن ها انجام دهید، تا درک بهتری از مکانیزم خازن ها پیدا کنید! 
باتشکر.
"قرآن"(کلام خدا) ...راه سعادت و خوشبختی.
با عرض پوزش،دیگر در انجمن حضور ندارم،که به پیام ها پاسخ بدم.
New Member
پست: 1
تاریخ عضویت: شنبه ۴ آبان ۱۳۹۸, ۱۰:۲۹ ق.ظ

Re: آشنایی با خازن (capacitor)

پست توسط mr.bayat@chmail.ir »

عالی بود مرسی سنترال کلوب
ارسال پست

بازگشت به “مفاهیم اولیه و پایه در الکترونیک”