ما هو المكثف – Capacitor؟
السعة – Capacitance:
شحن المكثف – Charging a Capacitor:
كيفية شحن المكثف:
ما هو المكثف – Capacitor؟

 

المكثف هو واحد من عدة أنواع من الأجهزة المستخدمة في الدوائر الكهربائية لأجهزة الراديو وأجهزة الكمبيوتر وغيرها من الأجهزة، توفر المكثفات تخزينًا مؤقتًا للطاقة في الدوائر ويمكن إجراؤها لتحريرها عند الحاجة، تسمّى خاصية المكثف الذي يميز قدرته على تخزين الطاقة بالسّعة (capacitance).

 

عندما يتم تخزين الطاقة في المكثف، يوجد مجال كهربائي داخل المكثف، يمكن أن ترتبط الطاقة المخزنة بالمجال الكهربائي، في الواقع، يمكن أن ترتبط الطاقة بوجود مجال كهربائي، تقودنا دراسة المكثفات والسعة إلى جانب مهم من المجالات الكهربائية، طاقة المجال الكهربائي.

 

السعة – Capacitance:

 

إذا واصلنا صب سائل في وعاء، فإنّ مستوى السائل يستمر في الارتفاع، وبالمثل، إذا واصلنا إضافة الشحنة إلى موصل، فإنّ فرق الجهد يستمر في الارتفاع، وبالتالي:

 

Charge (Q) ? potential (V)

Q = CV … (1)

 

حيث: (C) هو ثابت التناسب ويسمّى السعة أو قدرة الموصل، من المعادلة الأولى:

 

C = Q / V … (2)

 

يتم تعريف سعة الموصل على أنّها نسبة الشحنة الموجودة عليه إلى فرق الجهد، تعتمد قيمة (C) على:

 

حجم وشكل الموصل.

 

طبيعة الوسط المحيط بالموصل.

 

موقع الشحنات المجاورة.

 

ومع ذلك، فإنّها لا تعتمد على مادة الموصل، علاوةً على ذلك، لتكن (V = 1)، لذلك من المعادلة الأولى:

 

Q = C or C = Q

 

وبالتالي، فإنّ سعة الموصل تساوي عدديًا مقدار الشحنة المطلوبة لزيادة فرق الجهد من خلال الوحدة، وحدة السعة هي:

 

1 statfarad = 1 statcoulomb? / 1 statvolt

 

وبالتالي، يُقال إنّ سعة الموصل تكون واحدة من “ستات فاراد” إذا ارتفع فرق الجهد من خلال “ستات فولت” واحد عندما تُعطى شحنة من “ستات كولوم” واحد، وحدة السعة في النظام الدولي للوحدات تسمّى “فاراد” (F)، من المعادلة الثانية:

 

1 farad (F) = 1 coulomb (C) / 1 volt (V)

 

شحن المكثف – Charging a Capacitor:

 

عندما نقوم بتوصيل مكثف غير مشحون أو مشحون جزئيًا بمصدر جهد يكون الجهد فيه أكبر من جهد المكثف “في حالة المكثف المشحون جزئيًا” فإنّه يستقبل شحنة من