خازن تشكیل شده است از دوصفحه هادی كه بوسیله جسم عایقی از یكدیگر جدا شده باشند.كاغذ،میكاوسرامیك از جمله عایق هایی هستند كه در ساخت خازن بكار می روند.خازن در مدار دو اثر مهم دارد . اولا" با دادن ولتاژ به دو سر آن بار الكتریكی در آن ذخیره می شود . ثانیا"ذخیره شدن بار های الكتریكی باعث ایجاد اختلاف پتانسیلی در دو سر خازن میشود.وقتی كه ولتاژ خازن برابرولتاژ داده شده شود دیگر جابجایی بار الكتریكی بیشتری بوجود نمی آید.این بار الكتریكی درخازن چه به منبع وصل باشد یا آن را قطع كنیم در خازن باقی می ماند.وقتی كه دوسر یك خازن شارژ شده كه از منبع تغذیه جدا كرده ایم را به وسیله یك سبم رابط به هم وصل كنیم خازن خالی می شود عملا" كافی است كه ولتاژ خازن بیشتر از ولتاژ داده شده به سر آن باشد تا خازن به عنوان یك منبع ولتاژ موقت برای ایجاد یك جریان تخلیه در مسیر تخلیه اقدام كند در این دو حالت جریان تخلیه خازن ادامه خواهد داشت تا اینكه ولتاژ به صفر ویا برابر ولتاژ داده شده به دو سر آن برسد. مقدار ذخیره الكتریسته در خازن را ظرفیت خازن می نامند واحد ظرفیت خازن فاراد است فاراد واحد بزرگی است به همین دلیل از واحد های كوچكتری استفاده می شود كه عبارتنداز

انواع خازن ها-

خازن با عایق میكا-ورقه های نازكی از میكا(طلق)بین صفحات نازك قلعی كه به منظور صفحات خازن است برای تولید ظرفیت لازم خازنی قرار داده می شود.نوار های صفحات قلع را یك در میان به یكدیگر وصل كرده واز هردوسری صفحات قلعی كه به هم وصل شده اند انشعابی خارج می كنند كه مشخص كننده ترمینال های خازن میباشد. تمامی این قطعات داخل محفظه ای از باكلیت (فیبر استخوانی)قرارداده می شود.استفاده از خازن های میكایی معمولا" برای مقدار ظرفیت های كوچك از 50تا500PF است.

خازن با عایق كاغذ-درساختمان این نوع خازن ها از دو ورقه لوله شده قلع به منزله صفحات هادی كه بوسیله ورقه های نازك كاغذی از یك دیگر جداشده اند استفاده می شودوآن را به صورت یك استوانه فشرده در می آورند.هر یك ازاتصال های خارجی خازن به ورقه های قلعی كه به عنوان صفحات خازن می باشد وصل می شود معمولا" این استوانه در محفظه ای مقوایی كه با موم پوشش یافته ویا آن را در محفظه ای پلاستیكی قرار می دهند.خازن های كاغذی معمولا"برای ظرفیت های حد متوسط در حدود 0/001MFتا1MF به كار برده می شوند.

خازن های سرامیكی-دی الكتریك سرامیك تحت حرات خیلی زیادی ساخته می شود.با استفاده از دی اكسید تیتانیوم ویا انواع مختلف سیلیكات ها می توان دی الكتریك هایی با كیفیت بسیار عالی وثابت دی الكتریكی زیاد را بدست آورد.درخازن های عدسی شكل از نقره ذوب شده به منظور ایجاد صفحات هادی به دو طرف سرامیك استفاده میشود.خازن های سرامیكی عدسی شكل با ثابت الكتریك به میزان 1200وظرفیت0/01MF دارای حجم به مراتب كوچكتری از خازن های كاغذی می باشد.

خازن های الكترولیتی-دراین خازن ها به علت این كه الكترولیت مقدار ظرفیت خازنی را از 5 تا 1000MF دراندازه های كوچك وقیمت كم حاصل می كند مورد استعمال فراوانی دارد ساختمان این خازن ها شامل دو فلز به نام الكترود می باشد كه معمولا"از آلومینیم می باشد والكترولیت آن از فسفات یا محلول كربنات ساخته می شود.در بین صفحه آلومینیومی ماده اسفنجی (توری)به منظور جذب كردن الكترولیت به خودوایجاد تجزیه الكتریكی لازم به كار برده می شود.محفظه نگهدارنده اجزاء فوق را از جنس پلاستیك یا آلومینیم می سازند .این خازن ها در موتور هایی كه با خازن راه انداز كار می كند ویا موتور های دو خازنی به كار می رود.

خازن های روغنی - عایق این خازن ها تشكیل شده از كاغذ آغشته به روغن كه قدرت عایق كاغذ را بالا می برد و از داغ شدن زیاد خازن جلو گیری می كند.این خازن ها بطور دایم در مدار ند ودر مقایسه با خازن های الكترولیتی با ظرفیت مساوی بزرگ تر می باشند. با ظرفیت هایی از دو میكرو فاراد تا 50 میكروفاراد ساخته می شوند ودرالكتروموتور های دو خازنی و با خازن دایم به كار می روند.

كد رنگی خازن ها - خازن های میكا وسرامیك لوله ای دارای علایم رنگی هستند كه مشخص كننده ظرفیت آن ها می باشد.چون علایم

مشخصه رنگی فقط برای خازن های كوچك خیلی ضروری به نظر می رسد لذا ظرفیت خازنی كه به وسیله علایم مشخصه رنگی روی خازنی قراردارد همیشه برحسب PF می باشد.علایم مشخصه رنگی خازن ها مانند مقاومت می باشد واز سیاه كه برابر صفر است تا سفید كه برابر 9 میباشد ادامه دارند(جدول زیر) .
رنگ رقم ضریب تولرانس ولتاژ
سیاه 0 1 20
قهوه ای 1 10 1 100
قرمز 2 2^10 2 200
نارنجی 3 3^10 3 300
زرد 4 4^10 4 400
سبز 5 5^10 5 500
آبی 6 6^10 6 600
بنفش 7 7^10 7 700
خاكستری 8 8^10 8 800
سفید 9 9^10 9 900
طلایی 0/1 5 1000
نقره ای 0/01 10 2000
بی رنگ 20 500

درخازن های میكامعمولا"از سیستم 6 نقطه ای رنگی استفاده می شودكه درشكل نشان داده شده است خواندن آنها به این ترتیب است كه اول ردیف بالایی را از چپ به راست وسپس ردیف پایینی رااز راست به چپ ادامه می دهند.علامت سفیدی كه به وسیله نقطه مشخص شده است بوسیله استاندارد ُEIA است.مقدار ظرفیت خازنی به وسیله سه علامت بعدی خوانده می شود .مثلا" اگر رنگ ها برای نقاط 4،3،2 به ترتیب قرمز سز وقهوه ای باشد در نتیجه مقدار ظرفیت خازن برابر 250PF است.چنانچه اولین نقطه نقره ای باشد،مشخص كننده آن است كه خازن كاغذی است ومقدارظرفیت خازنی به همان ترتیب از نقطه 4،3،2 خوانده ومعلوم می شود.پنجمین نقطه مقدار تولرانس خازن را تعیین می كند در صورتی كه نقطه ششم مخصوص طبقه بندی خازن است.

درموردخازن های لوله ای سرامیكی دارای نقاط یا نوار های رنگی چنین عمل می كنیم.نوار پهن موجود در طرف چپ بدنه خازن ضریب حرارتی وطرفی كه به الكترود داخلی خازن متصل شده است را مشخص می كند.ظرفیت خازن از روی سه رنگ بعدی چه نقطه ای چه نواری معین می شود مثلا"رنگ های قهوه ای،سیاه،قهوه ای برای نقاط 4،3،2 مشخص كننده ظرفیت 100PF می باشد.باید توجه داشت كه رنگ های خاكستری وسفید برای مقادیر ضریب اعشاری خازن های كوچك استفاده می شود چنانچه خاكستری برابر 0/01وسفید برابر0/1 می باشد.مثلا"اگر رنگی به ترتیب سبز سیاه وسفیدبرای نقاط 4،3،2 باشد به این معنی است كه ظرفیت خازن برابر 50×0/1 یا 5PF است.در موقع خواندن مقدار ظرفیت خازن به وسیله رنگی باید به خاطر داشت كه خازن های میكا معمولا"دارای ظرفیت های به میزان 10تا 5000PF می باشندوخازن های لوله ای سرامیكی معمولا"0/5تا1000PFودر مورد خازن های كاغذی وعدسی معمولا"مقادیر ظرفیت خازنی و ولتاژ مجاز خازن بر روی آن ها نوشته شده است چنانچه میزان ولتاژ مجاز بر روی آن ها نوشته نشده باشد معمولا"حد ولتاژ بین 400تا600 ولت خواهد بود.خازن های الكترولیتی همیشه دارای ظرفیت خازنی ومیزان ولتاژ شده بر روی آن ها می باشد.

كاربرد خازن ها-

خازن ها به جزءمصرف زیادی كه در الكترونیك دارنددر لوازم برقی با هدف های زیر نیز به كار می روند.

1-به منظور پارازیت گیر در لوازمی كه دارای موتور های یونیورسال (ذغال دار ) هستند.ذغال ها هنگام كار ودر گیر شدن با كلكتور تولید جرقه می نمایند كه بر روی كار دستگاه های صوتی و تصویری اثر می گذارند.

2-به منظور راه اندازه در الكتروموتور ها كه موجب نیروی گشتاور شده و موتور به گردش در می آید.همچنین به منظور اصلاح ضریب قدرت برای جبران انر ژی الكتریكی تلف شده در الكتروموتور به كار می رود.

عیب یابی خازن ها-

ابتدا خازن را به وسیله پیچ گوشتی یا قطعه ای سیم هادی كه به دو پایه آن متصل می كنیم تخلیه می نماییم.پس از آن اهم متر را روی رنج R×1M اهم -قرارمی دهیم برای این كار باید یك طرف خازن را از مدار قطع كرد تا این كه هر نوع مسیر موازی را كه سبب كم كردن مقاومت شود محدود نمود .نباید انگشتان با سیم اتصال اهم متر اتصال داشته باشد.چون در این صورت مقاومت بدن سبب اشتباه در خواندن مقدار مقاومت خازن خواهد بود.چنانچه سیم های اهم متر به دو سر خازن بسته شود برای یك خازن خوب عقربه اهم متر به سرعت به سمت درجات مقاومت های كم صفحه حركت كرده و سپس به كندی به طرف مقاومت بینهایت می رود ومقاومت عایق خازن مقداری خواهد بود كه عقربه از حركت باز می ایستد كه معمولا"مقدار زیادی خواهد بود . در مورد خازن های كاغذی و میكا وسرامیك مقاومت اهم خازن می تواند حدود 500تا 1000 M اهم ویا بیشتر باشد كه عملا"دارا بودن چنین مقاومتی به منزله مقاومت بینهایت است.خازن های الكترولیتی دارای مقاومت كمتر ودر حدود 0/5M اهم ویا بیشتر می باشد.وقتی كه اهم متر به خازن وصل می شود ابتدا باتری اهم متر خازن را شارژ می كند.دلیل نرسیدن به حالات بینهایت عقربه نیز همین جریان شارژ می باشد از آنجایی كه جریان بیشتر در اهم متر به معنای كم بودن مقاومت است در مرحله اول شارژ مقدار شدت جریان عبور داده شده ماكزیمم بوده سپس جریان با ازدیاد ولتاژ دو سر خازن كاهش پیدا می كند تا به حد ولتاژ داخلی اهم متر می رسد .بنابر این عقربه اهم متر به كندی به طرف مقاومت اهمی اهم متر حركت می كند. بالاخره خازن تاحد ولتاژ اهم متر شارژ می شود در این حالت شدت جریان برابرصفر می شود واهم متر فقط مقدار كمی جریان نشتی در داخل دی الكتریك را نشان می دهد این عمل نشان می دهد كه خازن می تواند بار الكتریكی را در خود نگه داشته ومشخص كننده سالم بودن آن نیز می باشد ..نتیجه این كه :

1-اگر عقربه اهم متر به طرف عدد صفر رفت ودر همان جا باقی ماند خازن به صورت اتصال كوتاه می باشد وخراب است .

2-اگر خازن حالت شارژ را نشان داد ولی مقاومت خوانده شده به وسیله اهم متر از حالت نرمال كمتر باشد خازن دارای جریان خواهد بود چنین خازنی در مدار های با مقاومت زیاد ایجاد اشكال می كند.

بستن خازن ها به هم -اتصال خازن ها به یكدیگر یا برای بالا بردن اختلاف پتانسیل است (به صورت سری) یا برای به دست آوردن ظرفیت بیشتر (به صورت موازی).

ظرفیت كل خازن هایی كه در مدار سری به هم بسته می شونداز فرمول زیر بدست می آید.

1/c=1/c1+1/c2+ 1/c3+.....

ظرفیت كل خازن هایی كه در مدار موازی به هم بسته می شوند از فرمول زیر بدست می آید.

c=c1+c2+c3+.....
منبع: servicekar.com

  منبع: www.picpars.com

  لطفا مقالات، آموزش‌ها و پروژه های خود را به آدرس ایمیل نمائید تا آن را با نام خودتان در سایت منتشر کنیم.