سفارش تبلیغ
صبا ویژن

خازن و کاربرد آن در الکترونیک

خازن وسیله ای الکتریکی است که می تواند یک بار الکتریکی (و در نتیجه برق) را در خود ذخیره کند. خازن ها انواع مختلفی دارند اما همه آنها حداقل دارای دو سیم هستند که توسط یک مقره جدا شده اند. [2] به این سیمها تخته خازنی گفته می شود. تخته خازن می تواند از فلز یا الکترولیت ساخته شود. عایق دی الکتریک همچنین یک لایه عایق است که بین صفحات خازن قرار می گیرد و خازن را افزایش می دهد و مواد آن می تواند شیشه ، آب ، سرامیک ، پلاستیک ، میکا ، کاغذ و غیره باشد.
خازن ها کاربردهای گسترده ای دارند. از آنها در مدارهای زمان بندی با مقاومت استفاده می شود. همچنین از خازن ها برای صاف کردن سطح تغییرات مستقیم ولتاژ استفاده می شود. همچنین از خازن ها در مدارها به عنوان فیلتر استفاده می شود. از آنجا که خازن ها به راحتی سیگنال های وقفه را انتقال می دهند ، از انتقال مستقیم سیگنال جلوگیری می کنند.
خازن با حرف C نشان داده می شود که ابتدای کلمه خازن است.
با توجه به اینکه بار الکتریکی در خازن ذخیره می شود ، می توان از خازن برای ایجاد میدان های الکتریکی یکنواخت استفاده کرد. خازن ها می توانند از میدان های الکتریکی کوچک پشتیبانی کنند. همچنین می توانند برای ذخیره انرژی استفاده شوند. این دستگاه برای ذخیره شارژرهای برقی است. تعریف ظرفیت خازن: به نسبت بار ذخیره شده در یک خازن اختلاف پتانسیل خازن و خازن گفته می شود. این با واحد B نشان داده می شود. نماد خازن دارای چهار خط است که در امتداد آن حرکت می کند
تاریخ
در اکتبر 1745 ، اووالد گئورگ فون کلیست از پومرانیا ، آلمان ، کشف کرد که می توان با اتصال یک ژنراتور الکترواستاتیک ولتاژ بالا با استفاده از یک کابل حجم آب دستی ، بار را ذخیره کرد. عقربه و الگو به عنوان سیم و شیشه به عنوان دی الکتریک عمل می کنند (اگرچه در آن زمان جزئیات دستگاه به درستی اصلاح نشده بودند). فون کلاستر دریافت که تماس با سیم باعث ایجاد جرقه ای قدرتمند می شود ، بسیار دردناک تر از آنچه که توسط دستگاه الکترواستاتیک بدست می آید. سال بعد ، پیتر ون مازنبربر ، فیزیکدان هلندی خازنی مشابه را به نام جام لیدن اختراع کرد که به نام دانشگاه لیدن که در آن کار می کرد ، نامگذاری شد. او همچنین از شوکی که دریافت کرد شوکه شد و نوشت: "من شوک دومی به امپراتوری فرانسه نخواهم داد."
دانیل گارلت اولین کسی بود که همزمان چندین شیشه را برای افزایش ظرفیت ذخیره سازی ترکیب کرد. بنجامین فرانکلین شیشه لیدن را بررسی کرد و نتیجه گرفت که این اتهامات به جای سایرین است. وی همچنین اصطلاح "باتری" (به معنای افزایش قدرت مجموعه ای از واحدهای مشابه ، مانند باتری توپی) را ابداع کرد و سپس از آن در خوشه های سلول الکتروشیمیایی استفاده کرد. سپس شیشه های لیدن ساخته می شوند و پوشش شیشه ای داخلی و خارجی آن را با فویل فلزی می پوشانند و در دهان می مانند تا از ایجاد قوس بین ورق جلوگیری شود.
شیشه های لیدن یا دستگاه های قدرتمندتر با استفاده از صفحات تخت شیشه ای متناوب با هادی فویل تا حدود سال 1900 مورد استفاده قرار نگرفتند ، زمانی که اختراع رادیو منجر به تقاضای خازن های استاندارد شد و دائماً با خازن جایگزین می شد. در فرکانس های بالاتر منتقل می شود. کاهش القای نیاز به استفاده از روشهای ساختاری فشرده تر ، مانند ورق های دی الکتریک انعطاف پذیر (مانند کاغذ مقاوم در برابر چربی) ، فشرده شده بین فویل ، پیچ خورده یا در یک بسته کوچک خورده است.
خازن های اولیه به عنوان خازن شناخته می شدند ، اصطلاحی که امروزه بخصوص در کاربردهای قدرتمند مانند سیستم های خودرویی به کار می رود. این اصطلاح برای اولین بار توسط آلساندرو ولتا در سال 1782 برای این منظور استفاده شد و به توانایی دستگاه در ذخیره چگالی بیشتر بار الکتریکی نسبت به یک رسانا منفرد اشاره دارد. این واژه به دلیل نامفهوم بودن خازن بخار منسوخ شده است و خازن ها از سال 1926 توصیه می شوند.
از ابتدای مطالعه از مواد الکتریکی غیر رسانا مانند شیشه ، ظروف چینی ، کاغذ ونیزی به عنوان عایق استفاده شده است. این مواد همچنین برای استفاده در خازن های اولیه دهه های بعد برای استفاده بیشتر به عنوان الکتریکی مناسب بودند. خازن های کاغذی ساخته شده از نوار ساندویچ کاغذی که با نوار فلزی آغشته شده و به رول تبدیل می شوند ، اغلب در اواخر قرن نوزدهم استفاده می شدند. تولید آنها از سال 1876 آغاز شد و از اوایل قرن بیستم به عنوان جدا کننده خازن در ارتباطات استفاده می شود.
در اولین خازن های سرامیکی از ظروف چینی استفاده شده است. در سالهای اولیه انتقال بی سیم مارکونی ، از خازن های چینی برای انتقال ولتاژ بالا و فرکانس بالا استفاده می شد. گیرنده از خازن های میکا کوچکتر برای مدارهای تشدید استفاده می کند. خازن های دی الکتریک میکا در سال 1909 توسط ویلیام داپلر اختراع شد. قبل از جنگ جهانی دوم ، میکا پرکاربردترین خازن دی الکتریک در ایالات متحده بود.
چارلز پولاک (متولد کارول پولاک) ، اولین مخترع الکترولیت