خازن چیست؟ – چرا از خازن استفاده می‌شود؟

خازن یا کاپاسیتور، یک قطعه برای ذخیره کردن بار در میدان الکتریکی است. کاپاسیتور از دو الکترود رسانای الکتریکی ساخته شده است که توسط یک عایق جدا شده اند. این عایق دی الکتریک نامیده می‌شود. جنس صفحات‌هادی کاپاسیتور معمولا، آلومینیوم یا روی است و عایق دی الکتریک از جنس میکا، سرامیک، پلاستیک یا اکسید آلومینیوم است. کاپاسیتور قادر است انرژی را در یک میدان الکترواستاتیکی که توسط اختلاف پتانسیل بین الکترودهای رسانا ایجاد می‌شود، ذخیره کند. بنابراین هنگامی‌که یک الکترود تحت ولتاژ قرار می‌گیرد، یک صفحه از کاپاسیتور، بار مثبت ذخیره می‌کند و دیگری بار منفی خواهد داشت. نسبت این بار الکتریکی و اختلاف پتانسیل را، ظرفیت کاپاسیتور می‌گویند و بر حسب فاراد (F) بیان می‌شود.

ورود به صنعت برق، بسیار سودآور است. شما باید یاد بگیرید که به جای تعویض کار، تعمیرکار باشید. تعمیر و تعویض برق خانه، نیازمند تخصص است. اینجا در کافه آموزشگاه، به صورت تخصصی برق کشی ساختمان را یاد می‌گیرید. آموزش برق توسط مدرسین برتر فنی و حرفه ای ایران به شما ارائه داده می‌شود. کاپاسیتور، یکی از مهمترین اجزای صنعت برق است که در این مقاله انواع و کاربرد آن را برای شما توضیح خواهیم داد.

عوامل موثر بر ظرفیت خازن چیست؟

سطح: مساحت سطح دو صفحه، بر مقدار کاپاسیتور تاثیر می‌گذارد. هر چه مقدار مساحت سطح بالاتر باشد، ظرفیت کاپاسیتور نیز بیشتر می‌شود.

فاصله: فاصله بین صفحات بر مقدار ظرفیت کاپاسیتور تاثیر می‌گذارد. هرچه مقدار فاصله بین صفحات کوچکتر باشد، ظرفیت کاپاسیتور بالاتر است.

محیط دی الکتریک: هرچه دی الکتریک بیشتر باشد، مقدار ظرفیت کاپاسیتور نیز بیشتر می‌شود.

انواع خازن یا کاپاسیتور

کاپاسیتورها به دو دسته ثابت و متغیر تقسیم می‌شوند که در ادامه بیشتر به آن می‌پردازیم.

کاپاسیتور‌های ثابت: کاپاسیتورهای ثابت، عمده ترین نوع کاپاسیتور به شمار می‌روند. این کاپاسیتورها مقادیر ظرفیت کاپاسیتور ثابتی دارند. برخی از افراد بر این باورند که کاپاسیتور‌های ثابت، اهمیت بیشتری نسبت به کاپاسیتور‌های متغیر دارند، اما خازن متغیر نیز می‌تواند در بعضی از موقعیت‌ها بسیار کاربردی باشد.

کاپاسیتورهای متغیر: این نوع کاپاسیتورها در رادیو بیشترین استفاده را دارد و برای تغییر فرکانس نوسان ساز داخلی به کار گرفته می‌شود و اغلب در فرکانس‌های 40 تا 500 پیکوفاراد ساخته می‌شود.

خازن سرامیکی

این نوع کاپاسیتور به دلیل قیمت مقرون به صرفه و همچنین قابل اطمینان بودن آنها، می‌تواند در بسیاری از موارد کاربردی مانند مدارهای مخابراتی مورد استفاده قرار بگیرد. مقادیر کاپاسیتور سرامیکی از چند پیکو فاراد تا 0.1 میکروفاراد شروع می‌شود.

ابر خازن‌

این کاپاسیتور‌ها مقادیر بسیار زیادی از ظرفیت کاپاسیتور تا چند هزار فاراد را ارائه می‌دهد. این کاپاسیتور‌ها در برنامه‌های خودرو و همچنین در سیستم‌هایی که نیاز به ذخیره حافظه دارند، بسیار کاربرد دارد.

شما با شرکت در دوره آموزش برق کافه آموزشگاه، به طور کامل یاد خواهید گرفت که چگونه می‌توان از کاپاسیتور در دستگاه‌های مختلف استفاده کرد و حتی تا حدودی آن‌ها را تعمیر کرد.

کاپاسیتور شیشه ای

این خازن از شیشه به عنوان دی الکتریک استفاده می‌کند و از عملکرد بالایی برخوردار است. این کاپاسیتور‌ها به دلیل ساختار و کاربردشان جزء کاپاسیتور‌های گران قیمت بازار محسوب می‌شوند.

کاپاسیتور نقره ای میکا

این نوع کاپاسیتور‌ها سطح نسبتا بالاتری از پایداری را فراهم می‌کنند و دارای دقت بسیار بالایی هستند. این کاپاسیتور‌ها حداکثر مقادیر 1000 پیکو فاراد را ارائه می‌دهند.

خازن تریمر

از این کاپاسیتور برای دقیق تر تنظیم کردن، نوسانات رادیویی استفاده می‌شود و در ظرفیت‌های 2 تا 40 پیکوفاراد ساخته می‌شود. برخی از کاپاسیتور‌ها نیز، بر اساس کاربردشان نام گذاری  می‌شوند. مانند کاپاسیتور موتور، کاپاسیتور ضد اختلال، کاپاسیتور قدرت، کاپاسیتور متقاطع صوتی، کاپاسیتور اسنابر، کوپلینگ، کاپاسیتور جداکننده و… که همگی کاربرد خاص خود دارند.

کاپاسیتور جدا کننده

یک خازن جدا کننده، برای فیلتر کردن نویز فرکانس بالا در خط منبع تغذیه استفاده می‌شود. کاپاسیتور‌های جدا کننده تضمین می‌کنند که مدارهای دیجیتال یک منبع تغذیه پایدار را دریافت می‌کنند.

کاربرد خازن چیست و چرا از آن استفاده می‌شود؟

ذخیره انرژی

خازن ابتدا با منبع ولتاژ به طور کامل شارژ می‌شود. سپس این شارژ را نگه می‌دارد تا زمانی که توسط یک بار تخلیه شود و بنابراین به عنوان یک باتری موقت عمل می‌کند. بهترین کاربرد کاپاسیتور‌ها ذخیره انرژی است.

فیلتر بالا گذر و پایین گذر

فیلترهای بالا گذر و پایین گذر یکی دیگر از کاربردهای مهم کاپاسیتور است. یک فیلتر بالا گذر به فرکانس‌های بالا، اجازه عبور می‌دهد در حالی که، فرکانس‌های پایین را مسدود می‌کند. این کار با اتصال یک کاپاسیتور به صورت سری با سیگنال انجام می‌شود.

فیلتر پایین گذر برعکس عمل می‌کند و به فرکانس‌های پایین اجازه عبور می‌دهد در حالی که، فرکانس‌های بالا را مسدود می‌کند. این کار با اتصال یک کاپاسیتور به صورت موازی با سیگنال انجام می‌شود.

خازن راه انداز

خازن مورد استفاده برای راه اندازی موتورهای القایی تک فاز را، کاپاسیتور راه انداز می‌گویند. هنگامی‌که یک کاپاسیتور به صورت سری با سیم پیچ شروع یک موتور تک فاز متصل می‌شود، یک تغییر فاز بین جریان در سیم پیچ شروع و سیم پیچ اصلی ایجاد می‌کند. این تغییر فاز باعث می‌شود که موتور در جهت مورد نظر بچرخد. کاپاسیتور فقط به اندازه ای در مدار باقی می‌ماند که، موتور را به سرعت برساند. هنگامی‌که موتور کار می‌کند، کاپاسیتور را می‌توان از مدار جدا کرد، بدون اینکه بر عملکرد موتور تاثیر بگذارد.

خازن اسنابر

هنگامی‌که یک مدار با یک سلف متصل، به طور ناگهانی باز می‌شود، جریان عبوری از سیم پیچ به سرعت کاهش می‌یابد. این عمل ناگهانی ولتاژ زیادی را در کلید که باز است، ایجاد می‌کند.

اگر اندازه سلف به اندازه کافی بزرگ باشد، این جرقه انرژی باعث اکسیده شدن نقاط تماس و کاهش عملکرد، جوش دادن به یکدیگر یا تخریب سوئیچ می‌شود. به منظور محافظت از سوئیچ و بقیه مدار در برابر چنین ولتاژ بالا، کاپاسیتوری به نام اسنابر به صورت سری با یک مقاومت، در سراسر کلید متصل می‌شود.

با شرکت در دوره‌های آموزشی کافه آموزشگاه، با تمامی‌کاپاسیتور‌های موجود در صنعت، آشنا خواهید شد و همچنین کاربرد تمامی‌آن‌ها را خواهید دانست. مدرسین، به شما یاد خواهند داد که چگونه کاپاسیتور را به دستگاه متصل کنید و همچنین، راهکارهایی برای تعمیر کاپاسیتور آسیب دیده را به شما ارائه خواهند داد.

کاپاسیتور تنظیم

در رادیو، از کاپاسیتور‌های متغیر برای تنظیم رادیو در فرکانس مورد نظر استفاده می‌شود. با اتصال یک خازن به صورت موازی با یک سلف، می‌توان یک مدار تنظیم شده ایجاد کرد. این مدار تنظیم شده می‌تواند فرکانس خاصی را از طیفی از فرکانس‌ها، با تنظیم دکمه انتخاب کند تا رادیو ایستگاه مورد نظر را دریافت کند.

این دستگیره در واقع، به کاپاسیتور متغیر داخل رادیو متصل است. کاپاسیتور‌ها به عنوان سنسور، برای بسیاری از موارد مانند، اندازه گیری رطوبت، سطح سوخت و تنش مکانیکی استفاده می‌شوند. کاپاسیتور‌ها همچنین به عنوان حسگر برای اندازه گیری پارامترهای مختلف از جمله، رطوبت، بار مکانیکی و سطح سوخت استفاده می‌شوند.

نتیجه

خازن اجزای الکترونیکی مهمی‌است که در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. آنها انرژی الکتریکی را به شکل میدان الکتریکی ذخیره می‌کنند و می‌توان از آنها برای صاف کردن نوسانات ولتاژ، فیلتر سیگنال‌ها و ذخیره انرژی برای آینده استفاده کرد. انواع مختلفی از کاپاسیتور‌ها از جمله سرامیکی، تانتالیومی، فیلمی‌و الکترولیتی وجود دارد که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای منحصر به فرد خود را دارند.

کاپاسیتور‌ها به طور گسترده ای در مدارها و دستگاه‌های الکترونیکی، از جمله منابع تغذیه، رادیوها و رایانه‌ها استفاده می‌شوند و بخشی ضروری از بسیاری از سیستم‌های الکترونیکی هستند. علیرغم کاربرد گسترده آنها، انتخاب نوع مناسب کاپاسیتور برای یک کاربرد خاص برای اطمینان از عملکرد و قابلیت اطمینان بهینه مهم است.

از ویژگی‌های برتر شرکت در دوره آموزش برق در  کارو استخدام ، این است که شما قادر خواهید بود تا پس از پایان دوره، وارد بازار کار شوید و اقدام به کسب درآمد کنید. در واقع، مدرسین برای شما به صورت علمی‌و تئوری، کار با برق و برق کشی ساختمان را یاد خواهند داد که این اتفاق در حوزه آموزش، بسیار نادر است. علاوه بر این، برای عزیزانی که از شهرستان تشریف می‌آورند، خوابگاه با هزینه بسیار پایین در نظر گرفته شده است. پس از پایان دوره، به همه دانشجویان، مدرک معتبر ارائه داده خواهد شد.

آموزش برق ساختمان

مژده شمس

نویسنده