خازن چیست و چگونه کار میکنی؟

در این مطلب عملکرد خازن‌ و نقش آن در ذخیره و تخلیه انرژی الکتریکی توضیح داده شده است.

«خازن» (Capacitor) یک عضو مهم در صنایع الکترونیک است. وظیفه اصلی خازن ذخیره انرژی الکتریکی است. وقتی که دو سر یک خازن را به یک اختلاف پتانسیل وصل می‌کنید بار الکتریکی را در صفحات خود ذخیره می‌کند و در صورت نیاز آن را به مدار بازمی‌گرداند.

گرچه خازن و انواع آن شکل های ظاهری مختلفی دارند اما همه آنها متشکل اند از دو صفحه هادی موازی که فاصله معینی از هم دارند و فاصله بین آنها با ماده ی عایقی بنام دی الکتریک پر شده است. 🍯دی الکتریک ممکن است از جنس کاغذ، پلاستیک میکا شیشه سرامیک یا هوا باشد. (دی الکتریک در خازن‌ها یک ماده عایق است که بین صفحات خازن قرار می‌گیرد و وظیفه اصلی آن افزایش ظرفیت خازن و جلوگیری از اتصال کوتاه بین صفحات است)

شارژ خازن ( پرکردن خازن )🔌⚡🔋 اگر مانند تصویر بالا خازن و انواع آن را به منبع تغزیه وصل کنید یا آنها را در مدار قرار دهید، آنها شارژ میشوند یعنی بار الکتریکی به سرعت روی صفحات آنها ذخیره میشود. دشارژ خازن ( تخلیه خازن ) 🪫🪫 برای قطع روند شارژ شدن خازن و انواع آن، ابتدا منبع تغذیه رو از مدار جدا میکنیم و سپس صفحات خازن را به هم متصل میکنیم تا بارهای ذخیره شده صفحات خازن به سرعت تخلیه شوند.

﴿ظرفیت خازن﴾ به توانایی ذخیره سازی بار الکتریکی گفته می‌شود. که از رابطه زیر بدست می‌آید: Q=C×V V اختلاف پتانسیل دو صفحه خازن است C نمایانگر ظرفیت خازن است که نشان‌دهنده توانایی خازن در ذخیره بار الکتریکی است Q نشان دهنده بار ذخیره شده در خازن است، و واحد آن کولن می‌باشد

ظرفیت خازن (C) به عوامل فیزیکی چون: مساحت صفحات خازن، فاصله بین صفحات، و نوع ماده دی‌الکتریک بین صفحات وابسته است همچنین به فاصله بین صفحات خازن نیز بستگی دارد. فاصله بیشتر: با افزایش فاصله بین صفحات، میدان الکتریکی بین آنها ضعیف‌تر می‌شود و در نتیجه خازن می‌تواند بار کمتری را با همان ولتاژ ذخیره کند. به عبارت دیگر، ظرفیت خازن کاهش می‌یابد. ‌ فاصله کمتر: با کاهش فاصله بین صفحات، میدان الکتریکی بین آنها قوی‌تر می‌شود و در نتیجه خازن می‌تواند بار بیشتری را با همان ولتاژ ذخیره کند. به عبارت دیگر، ظرفیت خازن افزایش می‌یابد.