Wednesday, May 19, 2010

ماذا لو اتصل ملف ومكثف..؟ المكثف (2)

بسم الله والصلاه والسلام على رسول الله



استكمالاً لما بدأناه فى المكثف


عرفنا مما سبق ان المكثف يمكن ان يصنف من حيث صنعه لانواع كثيره وقد سبق ذكرها وكذلك عرفنا ايضا انا هناك المكثفات الثابته (فى السعه) وهناك المكثفات المتغيره فى السعه فما هى المكثفات المتغيره فى السعه وفيما تستخدم هذه المكثفات؟

فى البدايه سنعطى نبذه بسيطه عن كيفيه صنعها:-

طبعا عرفنا ان المكثف اى مكثف عباره عن لوحين من المعدن(اى ماده موصله) بينهم عازل (مهم اختلف نوع العازل) والان نحن نتحث عن مكثف متغير ونلاحظ من اسمه انه يمكن تغير سعته ومماسبق دراسته عرفنا ايضا العوامل التى تتوقف عليها السعه فهى تتوقف على مساحه الالواح ثم البعد بين اللوحين ثم نوع العازل ومن ثم يمكننا تغير سعه المكثف بعده طرق لنفرض وجود مكثف ذو سعه معينه فلو ابعدنا اللوحين عن بعضهما البعض قلت السعه ولو قربنا اللوحين من بعضهما البعض زادت السعه ومن هنا بتغيير البعد بين اللوحين يمكننا التحكم فى السعه بس فى مشكله ومشكله كبيره كمان وهى ان هذه العمليه صعبه جدا فى التنفيذ فى الحياه العمليه لان المكثف حجمه هيكون كبير علشان نقدر نبعد اللوحين ونقربهم من بعض لذلك من الافضل ان تكون المسافه بين اللوحين ثابته ولكن يمكننا تغيير وضع احد اللوحين بالنسبه لبعضهم البعض ويمكننا ان نفهم ذلك كما يلى لنتخيل لوحين من المعدن متقابلان ونتخيل لهم ثلاث اوضاع مثلاً انظر الى هذا الوضع:-

http://img186.imageshack.us/img186/9480/49394143wv5.jpg
فى هذا الوضع (1) اللوحين غير متقابلين تماما وبذلك تكون السعه اقل مايمكن فكما سبق ان علمنا ان السعه تتناسب طرديا مع مساحه الالواح المتقابله وهنا الالواح بعيده عن بعضها ننتقل الى وضع جديد حتى نفهم اصل الحكايه ايه انظر معى الى هذا الوضع الجديد
http://img401.imageshack.us/img401/7525/47215490xf3.jpg
اذا قمنا بتحريك احد اللوحين الموجودين فى الوضع رقم (1) ليصبحا متقابلان كما فى الوضع رقم (2) لزادت بالتاكيد السعه عن ذى قبل واذا قمنا بتحريك اللوحين مره اخرى حتى تتقابل مساحه اكبر كما بالوضع رقم (3) فى الرسم ادناه لزادت السعه اكثر ايضا عن ذى قبل انظر الى هذا الوضع الجديد
وبالتالى اصبحت العمليه اسهل بكثير ولكن هذا كان من الناحيه النظريه اذا ماتينا الى الحياه العمليه فان المكثف المتغير يتكون من 11 لوحا ً متصله ببعضها على التوازى ومنقسمان الى مجموعتان والمجموعتان يتم عزلهم عن بعض اما بعازل ميكا او بالعازل المعتاد وهو الهواء وليكن فى معلومك ايضا ان احدى هذه المجاميع منها مجموعه ثابته والاخرى متحركه ويتم تحريك الالواح القابله للحركه بواسطه يد خارجيه (فيما بعد ستعرف ان هذه اليد هى اليد التى تستخدمها انت يوميا فى تغير محطات الراديو) الرسم التالى يوضح المكثف من الداخل فى حاله عدم تداخل الالواح فانظر له
http://img292.imageshack.us/img292/8443/83373072fl7.jpg
طبعا فى هذه الحاله السعه صغيره جداً اما فى حاله التداخل كما بالرسم التالى فالسعه اكبر بكثير
http://img406.imageshack.us/img406/9318/99408314mt6.jpg
وليكن فى معلومك ان هذا المكثف يعتبر عمليا له سعتين فى السوق المحلى او ثلاث على الاكثر اما 500 ميكرو ميكرو فاراد او 350 ميكرو ميكرو فاراد وغالبا لاتكتب قيمه سعه المكثف المتغير عليه كما هو الحال فى المكثفات العاديه لان المكثفات المتغيره تكون معروفه standard وايضا حتى لا يلومنى احد اخر توجد مكثفات متغيره السعه غير هذه المكثفات ولكنها لاتستخدم فى اجهزه الراديو او اجهزه الموجات القصيره عموماً بل لها استخدامات اخرى خارج نطاق تخصصى


والشكل الحقيقى للمكثف المتغير هو كما بالرسم التالى:-
http://img261.imageshack.us/img261/3413/wvisd0.jpg
وهناك ايضا المكثفات نصف المتغيره وهى ليس لها يد يمكن التحكم بها فى المكثف وانما لها مسمار صغير يتم لفه فيضغط على احد اللوحين قيقربهم لبعض فتزيد السعه او يبعدهم عن بعض وتقل السعه وهو المشهور باسم التريمر trimmer وهو يستخدم مع المكثف المتغير فى دوائر الرنين ولكن للضبط الدقيق.


استخدمات المكثف المتغير :

اشهر الاستخدامات على الاطلاق هى دائره الرنين tuning circuit وهى الدائره المستخدمه فى الارسال وفى الاستقبال سواء للصوت او الصوره بطريقه هندسيه رائعه وممتعه سنتعرض لها بعد ذلك وبعد الانتهاء من شرح الملفات ان شاء الله لان الملف هو الشق الثانى للدائره مع المكثف ومن غير المنطقى ان اشرح هذه الدائره بدون ان اشرح الملف ويكفى الان ان اريك الدائره الاساسيه لهذه الدائره فهى كما بالرسم التالى

http://img83.imageshack.us/img83/8916/22918060wu8.jpg
فعن طريق المكثف المتغير وعن طريق اليد الخاصه به والتى تتحكم فى سعه المكثف وبتحريك هذه اليد تتغير سعه المكثف ويتغير معها استقبال محطات الراديو من موجه الى اخرى وعلميا هى ترددات مختلفه تستقبلها الدائره عن طريق تغيير تردد دائره الرنين كما سنعرف فيما بعد واما ان تكون الدائره كما بالشكل السابق او كما بالشكل التالى
http://img83.imageshack.us/img83/6892/74782306jd1.jpg
ويكفى ان تعرف الان ان الفرق بين الاثنين هو ان الدائره الثانيه يمكن ان تستقبل اكثر من موجه مثلا الموجه المتوسطه mw بالاضافه الى موجه الـــ fm مثلاً. ونظرا لانه استحدث نظام فى الاستقبال سمى نظام السيوبر هترودين (التردد المستنبط) فان الدائره الثانيه تصلح لذلك والسبب هو وجود مكثف اخر يمكن ان يتم توصيله مع ملف اخر مع ترانسيستور اخر يسمى ترانسيستور المذبذب المحلى لينمزجا الاثنين معاً فى ترانسيستور اخر يسمى بالمازج (mixer) لينمزج تردد المذبذب المحلى مع التردد العالى الحامل لاشاره الصوت مثلاً ويخرج بعد هذا الترانسيستور اشاره تسمى باشاره التردد المتوسط IF فهذا المكثف يشكل مع الملف (دائره رنين اخرى) للمذبذب المحلى وان كان الكلام صعب شويه فان شاء الله لسه المشوار طويل وسيشرح بامر الله بالتفصيل مدعوما بالصور


ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــ


علاقه المكثف بالمقاومه



المكثف معروف انه فى حاله التيار المستمر يشحن فقط به فلو مثلا اتينا بلمبه كهربائيه (وهى هنا تمثل نوع من انواع المقاومات) ووصلنا معها مكثف تحت تاثير تيار مستمر فان المصباح سيضىء مده معينه ثم ينطفىء


وتحسب هذه المده التى يضىء فيها المصباح بالمعادله الاتيه:-



ثابت الزمن = سعة المكثف × قيمة المقاومة



و سبب الاضاءه ان المكثف كان يقوم بعمليه شحن لنفسه


سب الانطفاء هو اكتمال شحن المكثف وعندما يكتمل شحن المكثف يصبح (فى حاله التيار المستمر ) غير موصل كأن الدائره مفتوحه وليست مغلقه



اما فى حاله التيار المتغير فهو كماسبق وان ذكرنا مقاومه متغيره امامه نتحكم فيها بهذه العلاقه




ولهذه العلاقه قصه سحريه سنعرفها مع دوائر الرنين ان شاء الله



نعود الى موضوع المكثف والمقاومه


عندما توصل مقاومه ومكثف على التولى فى دائره تيار مستمر كما بالرسم التالى :-





فاءن ما يحدث ان المكثف يشحن عاديا اما المقاومه فهى عائق يزيد من مده الشحن اى يبطىء عمليه الشحن وبالتالى لو عدنا الى مثال اللمبه الكهربائيه فستزيد مده الاضاءه قليلا حسب قيمه المقاومه المستخدمه (ارجع الى قانون ثابت الزمن)



حاله توصيل مقاومه ومكثف على التوازى كما بالرسم التالى







ان مايحدث هنا عمليه تفريغ لشحنه المكثف فالمقاومه تعمل على ابطاء تفريغ المكثف وكلما قلت قيمه المقاومه زادت سرعه التفريغ فلووضعنا سلك بدل المقاومه فسيقوم بعمل شورت ويفرغ المكثف باقصى سرعه ممكنه ولكن هذه الطريقه خطره خصوصا فى الضغوط العاليه.



ويمكن استخدم هذه الدوائر مع الترانسيستور لعمل المؤقتات الزمنيه TIMER ولكن الان التقنيه الحديثه اوجدت قطع اروع واسهل( واشهرها متكامله المؤقت الزمنى المعروفه باسم 555 او HA17555 وسندرسها ايضا بتفاصيلها فيما بعد ان شاء الله) .



ومن الاستخدامات المهمه ايضا للمكثف هو تحويله الصوت الى كهرباء فى الميكروفون السعوى( ذو المكثف) حيث ان ذبذبات الصوت تؤثر على المسافه بين لوحى المكثف فتتغير سعته ومن ثم يقوم يتحويلها الى تيار كهربائى معبر عن ذبذبات الصوت المنطوقه امامه



كما يستعمل المكثف الكيماوي ذو السعة الكبيره في دوائر فلاش كاميرا التصوير حيث يخزن شحنات كهربية عالية وعند عمليه التفريغ الفجائى يحدث الفلاش.


المكثف مع المقاومه فى دوائر التيار المتغير:-
اولا دوائر الــ LOW PASS FILLTER

كما بالرسم الموضح
http://img443.imageshack.us/img443/6486/56447743dg6.jpg
وفكره هذه الدائره هى فى موضع المكثف فالمكثف متصل بالارضى والمكثف ايضا تقل مقاومته كلما زاد التردد وبذلك عند زياده التردد سيقوم بتهريبه الى الارضى ومن ثم يمررر التردد المنخفض فقط ابتداء من تردد معين يحسب بهذه العلاقه:-
F=1/2X3.14RC


اما اذا عكس المكثف مكان المقاومه واصبحت المقاومه هى المتصله بالارضى ونظرا لان المكثف تقل مقاومته امام التردد العالى فسيصبح ممرا سهلا امامه ويعيق التردد المنخفض كما بالرسم التالى ويصبح اسمه HI PASS FILTTER


ويحسب ايضا تردده بنفس القانون السايق مع الاختلاف فى انه فى الحاله الاولى سيمرر من التردد الذى سينتج ونازل (تنازلى) اما فى الحاله الثانيه سيمرر من نفس التردد وطالع (تصاعدى)

http://img86.imageshack.us/img86/2355/49732348dg0.jpg
ولو نظرنا الى هذه الدائره الجديده
http://img250.imageshack.us/img250/2796/36434083wh8.jpg
نجدها عباره عن دائرتين احداهما LOW PASS والاخرى HI PASS وهنا تصبح BAND PASS والفكره هى اننا سنحدد ترددين احدهما لل LOW PASS والاخر للـ HI PASS ويتقابل الترددين سوينا فى باند واحد يسمى الـ PAND PASS وهنا يصبح حيز معين من الترددات مسموح له بالمرور دون غيره وتفعل دوائر الرنين هى الاخرى نفس الوضع فيمكن تحديد ذبذبه صوتيه معينه لايمر غيرها كموضوع البصمه الصوتيه وان شاء دوائر الرنين اتيه وفيها من السحر الكثير والكثير


وفى النهايه ارجو ان اكون قد وفقت


والسلام عليكم ورحمه الله

No comments:

Post a Comment