المكثفcapacitor

اكتشف العالم فرادى انه عند مرور تيار فى لوحين متوازيين يحدث نوعا من تراكم الشحنات الالكترونيه على احد الالواح وعند انقطاع التيار تفقد تلك الشحنه عائده الى الدارة مره ثانيه وقد ثميت تلك الظاهرة بالمكثف ومع تجارب فرادى بذايده وتقليل المسافة بين اللوحين اكتشف سعة المكثف او كميه الشحنات التى من الممكن ان تتراكم على اللوح تتناسب عكسيا مع المسافة بين اللوحين
وبتجربه زياده وتقليل المساحة وجد انه تزيد سعة المكثف مع زيادة مساحة الالواح
-----------------------------------------------------------------------------------
cα1/d
cαa

طريقة عمل المكثف جعلت له استخادما ووظائف شتى ولا تكاد تخلوا الدارات الالكترونيه منه حتى لو كانت بسيطه
استخدام المكثف كمرشح
يعمل المكثف فى تلك الوظيفة على ترشيح التيار المارو التخلص من الخلل المفاجئ فى شكل الاشارة المارة
استخدام المكثف فى الحركات
يستخدم المكثف فى المحركات لامتصاص التيار المستحث العكسى وبتالى يسهم فى تفادى حصول شرارة بين اثناء دوران المحرك وبتالى يسهم فى تجنب احتراق الملفات
استخدام المكثف فى دوائر البور
يعمل المكثف على تقويم اشارة الخارج من مرحلة قنطرة التوحسد انظر الرسم

كما يوجد للمكثف دور كبير جدا فى دوائر الارسال والاسقبال حيث يستخدم مكثف متغير السعه للتنقل بين الموجات المستقبله وسوف اتطرق لذلك فى موضوع لاحق وخاص بهذه فقط
دور المكثف فى دواتر المعالجه
يرتكز دور المكثف هنا على تنعيم الاشارة والمحافظه عليها الى ان تصل الى الدارة الاخرى بدون نقص او تشويه مؤثر

سبق وان تحدثت عن المكثف وقلت ان سعته تعمد على المساحة والمسافة
cα1/d
cαa
واكن هناك شئ اخر جزء من الحسبه وهى نوعيه المادة الوسيطة بين القطبين ويرمز بذلك الى
er (relative permativity of afielectric)
اومعدل النفازيه للالكترونيات
cαer
ولكن لنصل الى قانون يربط كل هذه العوامل ببعضها يجب اللجؤ الى ثابت وهو ثابت كلوم
وبالتالى يكون لدينا القانون كما يلى
c=((er.A)/d)*k

لشحنة المتراكمه على لوحى المكثف تعتمد على فرق الجهد الواقع على المكثف وسعته
ويمكن التعبير عنها بالقانون
Q=C*V
وتقاس سعة المكثف بالفاراد ولكن نظرا لكبر وحدة الفاراد فاننا ند المكثفات الموجوده عادة بسعة الميكرو والنانو والبيكوا
micro farad(μ F) =0.000001 farad
nano farad(n F) =0.000000001 farad
pico farad(pF) =0.000000000001 farad
وبالعودة الى القانون السايق واجراء بعض الحسبات
Q=C*V
V=I*R
THEN
Q=C*I*R
I=Q/T
THEN
Q=C*(Q/T)*R ALL BY T/Q
THEN THE EQUATION WILL BE {T=R*C}
وهذا يعنى ان ذمن تفريغ المكثف او شحنه الى 100% يتوققف على مقاومه وسعته فالمكثف اقل سعة ياخذ وقتا اقل ومن ما سبق سرده نستنتج ايضا ان المكثف ياخذ شحنات مع الزمن حتى حد مسن ويستقر عند ذلك وتسمى هذه الحالة
بحالة التشبع القصوى

الان اريد ان اختم النظرة العلميه للامور ببعض الحسابات
Q=C*V
Q=I*T
THEN
I*T=C*V
I=(N*e)/t
THEN
N*e=C*V
و من المعدلة السابقة يمكننا معرفة عدد الالكترونات المتراكمه على لوحى المكثف بمعلومية السعة وفرة الجهد

سوف اتحدث الان عن انوا عالمكثفا تواستخدماتها
المكثفات الكيميائية
وهى المكثفا الاكثر انتشارا وتتسم هذه المكثفا ت بانها قطبية يعنى يوجد لها قطب موجب وقطب سالب يرمز له بشرطة مميزة على جسد المكثف انظر الصور

ويمكن شرح تركيب هذه المكثفات كالتالى

المكثفات المطبوخة وهى مكثفات ليست ذو قطبية وانا تعتمد فى عملها على ماده قابله للتشبع بالالكترونات
والغريب فى الامر هنا ان هذا النوع هو الاكثر انتشارا فى الدوائر بالا استثناء حتى انه ينتشر بدوائر الحاسب واللوحات الالكترونيه بنسبة اكبر من المكثفات الالكترونيه بعشرات الاضعاف
ويوجد منها مكثفات البوليستر والسيراميك والميكا

والان سوف اشرح اعطالى المكثفات واكتشافها
-1 التسريب ويحدث هذا العطل بالمكثفات الكيميائية حيث ينتفخ راس المكثف ويبدا فى تسريب الماده العازله من داخله
-2 االجفاف وهنا تجف الماده تماما وينت عن زلك وبنا على القوانين السابقة انخفاض فى سعة المكثف ويكتشف ذلك بقياس المكثف على مقياس المكثف بالافو ميتر او هناك طريقة اخرى وهى حساب زمن شحن المكثف وتفريغه على مقياس الفولت واستنتاج السعة بمعلومية المقاومه والزمن من القوانين السابقة
-----------------------
هناك طريقة اخرى وهى استخدام الاوسلوسكوب لاكتشاف الخلل بالمكثف