خازنها و روش خواندن ظرفیت آنها

خازن (Capacitor):

خازن نیز مانند مقاومت، انواع مختلفی دارد. متداول ترین نوع خازن، خازن الکترولیتی و سرامیکی می باشند که قیمت بسیار پایینی دارند البته هرچه ظرفیت خازن و یا ولتاژ کار خازن بیشتر شود، قیمتش نیز بیشتر خواهد شد.

خازنهای سرامیکی ظرفیت بسیار کمی دارند(مشهور ترین نوع خازن سرامیکی خازن عدسی است که شبیه به عدس است).خازنهای لایه فلزی، تانتالیوم(این نوع خازن قیمت بالایی دارد و بسیار سمّی است و به هیچ وجه نباید شکسته شود)،میکا، پلی استیرن، پلی کربنات، پلی پیروپیلن و پلی استر از انواع دیگر خازن هستند (واردات قطعات الکترونیک)

انواع خازن ها

خازن ثابت:

۱-بدون قطبیت

۲-دارای قطبیت(الکترولیتی)

خازن متغیر :

خازن های بدون قطبیت:این خازن ها در انواع مختلف

۱-خازن های کاغذی

۲-خازن های سرامیکی

۳-خازن های عدسی

۴-خازن تانتالیومی

۵-خازن میکا

۶-خازن روغنی

وغیره می باشد.

خازن های کاغذی: دی الکتریک این نوع خازن ها از یک صفحه نازک کاغذ متخلخل تشکیل شده است که یک دی الکتریک مناسب درون آ ن تزریق می شود. جوشن های این نوع خازن نیز معمولا از جنس آلومینیوم است.این خازن ها دارای ابعاد فیزیکی بزرگی بوده و غالبا دارای ولتاژ کار بالایی می باشند.

خازن های سرامیکی:این نوع خازن ها معمولا دارای روکش سرامیکی می باشند و در ولتاژهای بالا کار می کنند و همچنین در مدار های با فرکانس زیاد از این نوع خازن ها استفاده می نمایند.ظرفیت این خازن ها معمولا بین ۱۰۰PF تا ۰٫۱uF می باشند.

شکل زیر نمونه هایی از خازن های بدون قطبیت را نشان می دهد.

خازن های دارای قطبیت(الکترولیتی): در میان خازن ها بیشترین ظرفیت را خازن های الکترولیتی دارند.ظرفیت زیاد این خازن ها، ناشی از به کار بردن یک لایه دی الکتریک نازک به ضخامت تقریبی یک نانومتر است.چنین لایه ای عملا به وسیله اکسیداسیون آندی یک فلز مناسب تهیه شده و میان صفحات خازن قرار می گیرد و به خاطر همین ضخامت کم لایه دی الکتریک و نزدیک شدن صفحات خازن به یکدیگر، دارای ولتاژ کار کمی می باشد.

خازن های الکترولیتی اکثرا قطبی بوده و دارای کاتد و آند هستند بنابراین هنگام استفاده از آن، پایه های خازن اشتباه وصل نشود. در غیر این صورت واکنش های الکتروشیمیایی درون خازن اتفاق می افتد که باعث معیوب شدن می گردد.

شکل زیر نمونه هایی از خازن دی الکتریک را نشان می دهد.

خازن های الکترولیتی با توجه به مواد دی الکتریک در انواع مختلف ساخته می شوند که هر کدام با توجه به مواد به کار برده شده در آنها دارای مشخصات خاصی هستند.

خازن های متغیر: با تغیر سه عامل می توان ظرفیت خازن را تغیر داد.

۱-فاصله صفحات

۲-سطح مقطع صفحات

۳-نوع دی الکتریک

رایج ترین روش ساخت خازن های متغیر، تغیر سطح مقطع صفحات است.شکل زیر یک نمونه خازن متغیر را نشان می دهد که شامل یک دسته صفحه ثابت و متحرک می باشدکه تمام صفحات متغیر به محور چرخان متصل می باشد و با چرخاندن محور می توان صفحات متحرک را درون صفحات ثابت قرار داد و بدین ترتیب سطح موثر صفحات خازن و ظرفیت آن را افزایش داد. ماکزیمم چرخش محور در خازن های متغیر ۱۸۰ درجه است.

روش دیگری که جهت ساخت خازن متغیر از آن استفاده می شود و بیشتر در سنسورهای خیلی حساس کاربرد دارد روش تغیر دی الکتریک است.به عنوان مثال در سنسور های حساس به گاز شیمیایی و یا دود حاصل از آتش سوزی که باعث تغیر ظرفیت خازن شده و فرمان به صدا در آمدن آژیر خطر و یا فرمان عملیاتی را به سیستم ها می دهند.

معرفی چهار واحد بسیار مشهور:

۱)میلی(m): میلی یعنی هزارم(۳-۱۰). مثلاً وقتی می گوییم یک میلی متر یعنی یک هزارم متر و وقتی می گوییم ده میلی فاراد یعنی ۰۱۰/۰ (۲-۱۰) فاراد.

۲)میکرو(µ): میکرو یعنی میلیونیوم(۶-۱۰). مثلاً ۶/۳µF یعنی ۰۰۰۰۰۶۳/۰ فاراد.

۳)نانو(n): نانو یعنی میلیاردیوم(۹-۱۰). مثلاً ۳nF یعنی ۰۰۰۰۰۰۰۰۳/۰ فاراد.

۴)پیکو(p): پیکو یعنی تریلیونیم(۱۲-۱۰). مثلاً ۶۳pF یعنی ۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۶۳/۰ فاراد.

تشخیص مقدار خازن ها:

در خازنهای الکترولیتی که ظرفیت بسیار بالایی دارند که ظرفیت همه ی آنها بر روی بدنه شان نوشته شده است(بر حسب mF). این نوع خازنها قطبی هستند یعنی دارای سر مثبت و سر منفی هستند که معمولاً سر منفی بر روی بدنه خازن مشخص شده است و باید دقت کرد که سر منفی و مثبت اشتباه وصل نشوند چون در این صورت مایع الکترولیت داخل آن به گاز تبدیل می شود و احتمالاً باعث منفجر شدن خازن می شود و یا از خازن خارج می شود در این صورت ظرفیت خازن تا حد زیادی کم خواهد شد و دیگر خازن به درد نمی خورد.

در خازن های عدسی و پلی استر معمولاً عدد ۱، ۲ یا ۳ رقمی بر روی بدنه آنها درج شده است که مقدار ظرفیت این نوع خازن را مشخص می کنند و نحوه تشخیص ظرفیت بدین صورت است: اگر عدد ۱ یا ۲ رقمی بر روی بدنه این خازنها درج شده بود همان عدد مقدار ظرفیت خازن بر حسب pF (پیکو فاراد) ، و اگر عدد ۳ رقمی بر روی بدنه آنها نوشته شده بود، (مثلاً ۲۲۳) دو رقم سمت چپ را می نویسیم (یعنی ۲۲) و به جای شماره رقم سمت راست صفر می گذاریم (یعنی ۲۲۰۰۰) و این عدد بیانگر مقدار خازن بر حسب pF است.

نکته: بر روی بدنه بعضی از خازنها(ترجیحاً قدیمی) اعداد رنگی مانند مقاومت ها چاپ می شود که مقدار ظرفیت خازن را مشخص می کنند. 

خدمات و محصولات صنعتی

 الکتروپمپ