شرح كل شىء عن المكثف... (1)

بسم الله والصلاه والسلام على رسول الله




فى البدايه يجب ان نعرف ان اى ماده فى الحاله الطبيعيه تتكون من كميتين متساويتين من لكهرباء السالبه والكهرباء الموجبه (الالكترونات والبروتونات) واذا كان لدينا لوحان من المعدن احدهم سالب الشحنه والاخر موجب الشحنه ثم وصلناهم ببعض بسلك نحاس مثلا او اى ماده موصله كما بالرسم ادناه فان الاليكترونات الزائده بالجسم ذو الشحنه السالبه سوف تمر عبر السلك الى الجسم ذو الشحنه الموجبه ويستمر الانتقال حتى تتساوى الشحنتين وفى هذه الحاله يقال ان الجسم فى حالته الطبيعيه
http://img135.imageshack.us/img135/4851/54033927no2.jpg
وقد فضلت ذكر ذلك فى البدايه لان المكثف فى واقع الامر عباره عن لوحين موصلين للكهرباء بيهم عازل ( كما هو موضح بالرسم ادناه) اى نوع من انواع العوازل (سواء الهواء او الورق او الميكا او الشمع ) وبالطبع سعه المكثف تختلف باختلاف العازل كما سنعرف ان شاء الله

http://img295.imageshack.us/img295/233/copycp4.jpg
(اى ماده يمكنها التوصيل للكهرباء توضع مقابله لبعضها البعض على شكل لوحين فهى مكثف مهما اختلف نوع العازل المستخدم)


ما هى السعه capacity؟


السعه هى خاصيه المكثف لتخزين الشحنه الكهربائيه اى مقدار الكهرباء التى يخزنها المكثف لو سلطنا على طرفيه جهد كهربائى



ما هى العوامل التى تتوقف عليها السعه؟



تتوقف السعه على مساحه الالواح ( كل مازادت المساحه كلما زادت السعه)



المسافه بين اللوحين (كلما زادت المسافه بين اللوحين قلت السعه)


نو ع العازل (تابع فقره الوسط العازل)


الوسط العازل



يختلف الوسط العازل من ماده الى اخرى واليكم هذا الجدول لتوضيح هذا الاختلاف
http://img223.imageshack.us/img223/6461/90105702hk8.jpg
كيف تقوم المصانع بحساب سعه المكثف المراد تصنيعه؟



اليك هذه المعادله الشهيره التى تستخدمها المصانع لصنع المكثفات كما هى موضحه بالرسم ادناه وقد صورتها لانى اجد صعوبه فى كتابه المعدلات على الحاسب
http://img91.imageshack.us/img91/8223/76277070lu9.jpg
وتكون السعه فى النهايه بالميكرو فاراد ومساحه اللوح بالسينتيمتر والبعد بين اللوحين بالسنتيمتر ايضاً والعدد الثابت يؤخذ من الجدول تبعا لنوع الماده المستخدمه



انواع المكثفات :-


من الناحيه العامه يمكن تصنيفها الى نوعين مكثفات ثابته السعه واخرى متغيره السعه كما بهذا الرسم

http://img91.imageshack.us/img91/269/copyef2.jpg
ولكن من ناحيه اخرى فالمكثف ثابت السعه اما ان يكون مكثف ورقى او مكثف ميكا او مكثف كيميائى او مكثف صينى الخ لاحظ الاسماء كلها اسماء العازل المستخدم فى المكثف وهذه صوره تضم معظم اشكال المكثفات


http://img132.imageshack.us/img132/407/copymi0.jpg
مكثف سيراميك
http://img80.imageshack.us/img80/153/copywo8.jpg
المكثف الورقى:paper condenser



يصنع من لو حين من القصدير الرفيع جداوتبلغ سعته من 001. ميكرو فاراد الى 4 ميكرو فاراد



مكثف الميكا: mica condenser



وهذا النوع غالبا لوحين من النحاس او الالمنيوم بينهم ماده الميكا العازله تكتب عليه سعته



مكثف الصينى: ceramic condenser



هو عباره عن انبوبه من الصينى يطلى داخلها وخارجها بطبقه من الفضه والعازل طبعا هو انبوبه الصينى



المكثف الكيماوى



لوح من الالمنيوم فى اناء من الالمنيوم ولكن اين العازل؟ العازل هو سائل كيماوى يتحلل هذا السائل كيميائيا عند توصيله بالكهرباء ويتحول الى اوكسيد الالمنيوم و هو ماده عازله ويترسب اكسيد الالمنيوم على القطب الموجب لذلك هذا المكثف بالذات يجب مراعاه القطبيه فى التوصيل كما هو موضح بالرسم
http://img228.imageshack.us/img228/1484/copyiy5.jpg
وهذه صوره واقعيه للمكثف الكيماوى

http://img410.imageshack.us/img410/4174/copyyi6.jpg
وللعلم هناك ايضا مكثفات كيميائيه ولكن بدون قطبيه وهى المشهوره باسم المكثفات عديمه القطبيه



واخيرا مثال يوضح طريقه صنع مكثف



19 لوح ميكا مقاسهم 5x20 سم والماده بين اللوحين سمكها ملليمتر والرقم الثابت لهذا العازل هو (5) فكم ستكون السعه بعد التصنيع ؟



الحل

نحضر معادله حسا ب السعه المذكوره اعلاه ها هى مره اخرى
http://img224.imageshack.us/img224/1980/48755145ft0.jpg
مساحه الالواح= 5x20 سم = 100 سم2
عدد الالواح = 19-1=18 لوح ميكا
اذن بتطبيق المعادله كما بالصوره فالسعه تكون ايضا كما بالصوره
http://img410.imageshack.us/img410/3922/22963849aa3.jpg
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــ
ننتقل الان للجزء الذى يهم الاخوه الفنين اكثر



فى البدايه هناك ثلاثه اشاء مهمه جدا يجب ان تعرفها عند شراء المكثف



1-هل هو مكثف ذو قطبيه ولا معدوم القطبيه (مكثف كيماوى)



2-سعه المكثف يجب معرفتها وسنعرف بعد قليل كيف



3-الفولت الذى يتحمله المكثف



كيف يمكن قراءه قيمه المكثف؟


المكثفات الكيماويه سهلت علينا ذلك فهى تكون بيانتها موجوده عليها كما هو موضح بالصوره
http://img148.imageshack.us/img148/4384/copyoy8.jpg
فهذا المكثف مثلاً سعته 22ميكرو فارادواقصى فولت يتحمله 50 فولت



ولاحظ انه دائماً تكون السعه بالميكروفاراد الا اذا وجد حرف الـ n فهذا يعنى انها بالنانو فاراد دائما ياتى الجهد المكتوب على المكثف متبوع بحرف v انظر الرسم اعلاه



وبالطبع لابد من وجود نسبه خطأ ومن هنا تحسب هذه النسبه كما بهذا الجدول
http://img141.imageshack.us/img141/2245/29609388ke9.jpg
http://img88.imageshack.us/img88/8752/copylg4.jpgناتى للصعب باقى الانواع تستخدم كود

ايضا معين ويحل كما يلى


لنفرض الرقم المكتوب على المكثف كما يلى 104 هنا يبدل فقط رقم 4 ب اربع اصفار وتكون السعه النهائيه بالبف كما يلى
100000 بيكرو فاراد


وراعى الاتى
http://img127.imageshack.us/img127/527/25835641aj2.jpg
لاحظ ايضاً



mf= ميكرو فاراد



pf=بيكرو فاراد



nf= نانو فاراد



f=فاراد وهى سعه كبيره جدا لاتستعمل فى الحياه العمليه


وهذه صوره لبعض انواع المكثفات صعبه القراءه لتثبيت طريق قراءه ارقامها فى اذهاننا
http://img218.imageshack.us/img218/5595/copymw5.jpg
http://img338.imageshack.us/img338/4751/95660688gs7.jpg
قد نحتاج فى عملنا فى تصليح تلفزيون مثلاً الى مكثف ذو قيمه معينه ولم تكن هذه القيمه متوفره عندى فسأضطر الى استخدام هذه الطرق



طرق تو صيل المكثفات


طريقه التوصيل على التوالى( وهى عكس المقاومه)


وتكون كما بالرسم

http://img106.imageshack.us/img106/7387/copyuv2.jpg


وتحسب بهذه المعادله :-
http://img139.imageshack.us/img139/9284/81658975to7.jpg
مثال محلول

http://img155.imageshack.us/img155/2375/91766822qt4.jpg
التوصيل على التوازى



يكون كما بالرسم
http://img337.imageshack.us/img337/142/63917406df9.jpg
مثال مكثف سعته 5 ميكرو فاراد والاخر 10 ميكرو فاراد اذا ما وصلوا على التولى فكم تكون قيمتهم
الحل هو 5+10=15 ميكرو فاراد


بمعنى اخر التوصيل على التولى فى المكثفات هو نفسه التوصيل على التوازى فى المقاومات والتوصيل على التوازى فى المكثفات هو نفسه التوصيل على التوالى فى المقاومات



لمن يريد التعمق اكثر من ذلك يتابع الاتى


المكثف يمرر التيار المتغير ولا يمرر التيار المستمر اطلاقاً (لذلك يستخدم فى الربط copling بين دوائر التكبير الصوتيه او دوائر تكبير التر]د العالى RF او دوائرتكبير التردد المتوسط IF
فهو يتصرف امام التيار المتغير كأنه مقاومه متغيره تتغير بتغير التردد او السعه وفقا لهذا القانون المهم جداً جداً فى عالم الاتصالات

XC=المقاومه التى ستقابل التيار المتغير
F=تردد التيار
C=سعه المكثف بالفاراد


المكثف يشحن بالتيار المستمر اذا ما ارتفع الفولت على طرفيه ويفرغ اذا ماقل الفولت لذلك يستخدم فى دوائر تنعيم التيار الكهربائى


يستخدم المكثف مع الملف فى دوائر الرنين (اهم دائره فى عالم الاتصالات على الاطلاق وستشرح باذن الله فيما بعد)

وهذا هو الرسم الهندسى للمكثف
http://img228.imageshack.us/img228/7858/17839224pe5.jpg
واخير طرق قياس المكثف



يفضل ان يخلع المكثف من مكانه ثم تفرغ شحنته الكهربائيه وذلك بتوصيل طرفيه ببعض كما بالصوره
http://img83.imageshack.us/img83/7527/copyiq3.jpg
ثم يوضع طرفى الافوميتر كما بالصوره ويفضل ان يكون انالوج
http://img201.imageshack.us/img201/5205/98125403lr0.jpg
اذا تحرك المؤشر اثم عاد الى الصفر فالمكثف سليم
اذا لم يتحرك المؤشر فالمكثف مفتوح OPEN ويعتبر تالف
اذا ذهب المؤشر الى الاخر ولم يرجع فهو به شورت ويعتبر تالف
اذا ذهب المؤشر الى الاخر ثم عاد الى المنتصف فهو به تسريب ويعتبر تالف
وفى النهايه ارجو ان اكون قد وفقت

والسلام عليكم ورحمه الله