-->
U3F1ZWV6ZTM1ODIyNjIyNDRfQWN0aXZhdGlvbjQwNTgyMDkyMjc0
recent
أخبار ساخنة

المكثفات الكهربائية وانواعها

المكثفات الكهربائية وانواعها
المكثفات الكهربائية وانواعها


 المكثفات الكهربائية وانواعها


 المكثفات الكهربائية او المواسعات (Capacitor)  هو واحد من اهم عناصر الدائرة الكهربائية، وببساطه المكثف عنصر شحن وتفريغ ،بمعني أنه عنصر كهربائي يقوم بتخزين الطاقة الكهربائية اثناء عملية الشحن علس شكل مجال كهربائي واطلاقها اثناء عملية التفريغ.

تعريف المكثف Capacitor

المكثف هو عنصر يستعمل لتخزين الطاقة الكهربائية بفعل الإجهاد الكهروستاتيكي فى المادة العازلة (electrostatic stress) .
تركيب المكثف الكهربائي
تركيب المكثف الكهربائي 

ويتكون المكثف الكهربي من لوحين من مادة موصلة بينهما مادة عازلة يطلق عليها اسم العازل الكهربائي  ويتحدد  نوع المكثف على حسب المادة العازلة المستخدمة في صناعته، فإدا كانت المادة العازلة هي الهواء فيطلق على المكثف في هذه الحالة اسم المكثف الهوائي، وإذا كانت مصنوعة من مادة البلاستيك سمي مكثف بلاستيك، وإذا كانت المادة العازلة من الميكا أطلق على المكثف
اسم مكثف ميكا وإذا كانت من السيراميك أطلق على المكثف اسم المكثف السيراميك، أما إذا استخدم محلول كيماوي كمادة عازلة أطلق على المكثف اسم المكثف الكيماوي أو الالكتروليتي.


سعة المكثف
تعرف سعة المكثف (Capacitance) بقدرته على تخزين الطاقة الكهربائية عند فرق جهد معين بين سطحيه. وهى تعرف أيضا بقدرة المكثف على تخزين الشحنة الكهربائية عند فرق جهد معين. تقاس سعة المكثف بوحدة تسمى الفاراد (F) .


رمز المكثف الكهربائي 
رمز المكثف الكهربائي
رمز المكثف الكهربائي 


انواع المكثفات الكهربائية 


كما ذكرنا تسمي المكثفات طبقا لنوع الماده العازله وفي العموم تصنف المكثفات تبعا لنوع المادة العازلة التي تكون بين لوحي 
المكثف والتي تكون من الورق أو البوليستر أو الميكا أو مادة كيميائية... الخ . أو يمكن تصنيفها من حيث النوع فيوجد مكثفات ثابتة وأخرى متغيره ويمكن تصنيفها من حيث القطبية فالمكثفات الكيميائية مثل ( "الألمونيوم أو التنتاليوم TANTALUM ) هي
مكثفات ذات قطبية أما باقى الأنواع فهي بدون قطبية.

أولا :المكثفات التي بدون قطبية : 
تتمير هذه الأنواع بعدم القطبية وثبات القيمة و إمكانية الحصول على دقة عالية لذلك تستخدم فى دوائر التوقيت و ضبط التردد. وهذه المكثفات تستخدم مع الآلات والموتورات كبادئ إدارة أو مساعد بدء لتشغيل الموتورات ولتحسين معامل القدرة للمكونات وتكون عادة بقيم واحد ميكروفاراد فأكثر .وميزة هذه المكثفات أنها تتعرض لجهود مترددة عالية ٢٢٠ فولت أو أعلى وتصل إلى أكثر من ألاف الفولتات أحيانا كثيرة و أيضا تحمل تيارا كبيرا بدءا من ٠.٠١ أمبير إلى بضع مئات من الأمبير. وفى حالات تحسين معامل
القدرة يراعى فى تصميمها تشتيت الحرارة التى قد تتولد نتيجة ظروف التشغيل لذلك تكون كلها عديمة القطبية .
مميزات المكثفات التي بدون قطبية :
  •  تتحمل جهودا عالية.
  •  صلبة ميكانيكيا 
  •  ذات كفاءة عالية لتقليل الحرارة 
  • جيدة التهوية 
ومن هذه الأنواع سنتعرف علي :
المكثفات ذات العازل الهوائي
المكثفات الهوائية
المكثفات ذات العازل الهوائي

تستخدم المكثفات ذات العازل الهوائي في المعامل كسعات قياسية ولها أشكال كثيرة أخرى منها ما يستخدم في دوائر التوليف في أجهزة( الراديو ). والمكثفات الهوائية تتكون من مجموعة ألواح ثابتة ومجموعة أخرى من الألواح المتحركة بحيث تتغير سعة المكثف كلما تغيرت الألواح المتحركة داخل الألواح الثابتة.

المكثفات ذات العازل الورقي 

او المكثفات الورقية حيث تتكون الأقطاب من رقائق معدنية (عاده من الالومنيوم) معزوله بطبقات من الورق المشبع بالزيت او الشمع , وتلف المجموعه معا ثم تغلف بماده كيميائية, أو تحفظ في وعاء معدني صغير محكم الاغلاق أو في أناء معدني مملوء بالزيت, وذلك من اجل ذيادة خاصية العزل في الورق, وتقليل التأثر بالحرارة الزائده. وتتراوح قيم المكثفات الورقية بين 3000بيكو فاراد و4ميكرو فاراد وفولتيه تشغيل المكثفات الورقية نادرا ما تتعدي 600فولت, اما عن استخدامها فتستخدم في المحركات التي تعتمد علي المكثفات.


المكثفات ذات غشاء البلاستيك العازل:
تستخدم هذه الأنواع أغشية من مادة البلاستيك بدلا من صفائح الورق ولهذا النوع استعمالات كثيرة في التطبيقات الإلكترونية ومن الممكن أن نجد منها مكثفات رخيصة الثمن، يمكن الاعتماد عليها لحد كبير، وعامه فإن تركيب هذا النوع يماثل المكثفات الورقية، ومن المواد العازلة الشائعة الأستخدام في هذه المكثفات(البوليسترين. البوليستر، البوليكربونات).

المكثفات ذات العازل المختلط 
وهي مكثفات صغيرة الحجم تعمل عيل جهود منخفضة وهي مكثفات تدمج المواد العازله من اغشية البلاستيك مع الورق المشبع بالزيت.


المكثفات ذات عازل الميكا: 
مكثفات الميكا
مكثفات الميكا

الميكا هو معدن يمكن أن ينشطر بسهوله إلى ألواح رقيقة متجانسة. ويمكن أن تتداخل الميكا مع رقائق معدنية على هيئة مكثف متعدد الألواح بحيث يتم ربطها كلها لتكون وحدة متجانسة.

المكثفات ذات العازل الخزفي : او المكثفات الخزفيه تحتوي هذه المكثفات على طلاء معدني فوق الوجوه المتقابلة لأقراص وأقداح وأنابيب خزفية.

ثانيا المكثفات ذات القطبية 
المكثفات القطبية
المكثفات القطبية 

هذه المكثفات ذات طرفين بقطبية ( + , -) وتستخدم هذه المكثفات في دوائر التيار المستمر وفي دوائر التنعيم وعادة ما يكتب على
غلافها الخارجي قيمتها بالمايكرو فاراد وقيمة الجهد الذي يتحمله ودرجة الحرارة التي تتحملها ونذكر منها :

المكثفات الكيميائية (الالكتروليتي)
المكثفات الكيميائية
المكثفات الكيميائية

تحتوى هذه المكثفات على محلول كيماوى مثل أكسيد الألمونيوم يرسب كمادة عازلة على أحد لوحي المكثف أو على كليهما، والغالبية العظمى من المكثفات الإلكتروليتيه هي مكثفات مستقطبة بمعنى أن فرق الجهد بين أطرافها لابد وأن يكون صحيحالقطبية فإذا انعكست القطبية اختل عملها كمكثف وقد يمر تيار كبير داخل المكثف ومن المحتمل أن يؤدي ضغط الغاز المتولد في الداخل إلى تصدع المكثف وانفجاره بعنف شديد.
 وهذا النوع يستخدم كمرشحات لإمكانية الحصول على قيم كبيرة تصل لقرابة الفاراد ولكن لا يصلح استخدامه في دوائر الزمن أو التوقيت أو ضبط التردد لعدم ثبات قيمته وكونه وحيد القطبية أى أن عكس الجهد عليه يجعله موصل للتيار و يحدث قصر(شورت) وسخونة ثم يتلف. ولا يصلح لاستخدامه للترددات العالية.

مكثفات التنتاليوم 
او مواسعات التنتاليوم الإلكتروليتية حيث  يمكن استخدام التنتاليوم بدلا من الألومنيوم، ويسمى المكثف في هذه الحالة مكثف التنتاليوم، وهي أكثر تكلفة من مواسعات الألومنيوم الإلكتروليتية، إلا أنها تمتاز على نظيراتها من مواسعات الألومنيوم بصغر حجمها، وثبات سعتها مع تغيرات درجة الحرارة، وطول فترة صلاحيتها عند التـخزين .


ثالثا المكثفات متغيرة القيمة Variable capacitors


المكثفات متغيرة القيمة Variable capacitors
المكثفات متغيرة القيمة Variable capacitors

يتكون هذا النوع من المكثفات من صفائح متوازية من الألومنيوم أو النحاس، على شكل دائري أو بيضاوي، مثبتة على محور قابل للدوران، بطريقة تسمح لهذه الصفائح بالتداخل مع مجموعة من صفائح أخرى، مساوية لها في المساحة، وتكون المادة العازلة في هذا النوع من المكثفات هي الهواء. وتستخدم هذه المواسعات غالبا في أجهزة الراديو، ويمكن الحصول على سعات مختلفة منها حسب وضع الألواح وتداخلها بعضها مع بعض، فعندما تتداخل الصفائح الدوارة كليا مع الصفائح الثابتة، تكون سعة المواسع عند قيمتها العظمى، أما عندما تدور الصفائح إلى الوضع المفتوح كليا، فتكون السعة عند قيمتها الصغرى.

المواصفات الفنية للمواسعات (المكثفات)

هل فكرت في اختيار مكثف معين لتستخدمه في دائرة كهربائية معينة؟ ما الأمور الفنية التي يجب مراعاتها في ذلك؟
للمكثفات مواصفات فنية معينة يجب مراعاتها عند اختيار مكثف ما لاستخدام محدد، وأهم هذه المواصفات.
  • السعة: القيمة الإسمية للمواسعات المعبر عنها، إذ تصنع المواسعات بسعات متفاوتة تتراوح بين بضع من البيكوفاراد وآلاف عدة من الميكروفاراد، ويعتمد عمل المواسع على السعة في الدارات الكهربائية.
  • فولطية التشغيل: الفولطية النموذجية لعمل المواسع، ولا تزيد عادة عن ربع فولطية الانهيار لذلك المواسع، علما بأن فولطية الانهيار هي الفولطية التي تنهار عندها الطبقة العازلة الموجودة بين لوحي المواسع والتي تودي إلى تلفه ،وتتناسب هذه الفولطية مع سمك الطبقة العازلة .
  • نوع المواسع: تختلف المواسعات بحسب نوع العازل المستخدم بين لوحي المواسع.
  • معامل درجة الحرارة: مقدار تغير سعة المواسع مع تغير درجة الحرارة درجة سيليسوس
الاسمبريد إلكترونيرسالة