خازن چگونه کار می کند؟

در وهله اول باید توجه داشته باشیم که یک فلز معمولا بار مثبت و منفی برابری دارد یعنی از نظر الکتریکی خنثی است. اگر یک منبع تعذیه یا باتری را به صفحات فلزی خازن وصل کنیم، جریان الکتریکی ایجاد می شود یا الکترون های صفحه متصل به سر مثبت باتری شروع به حرکت به سمت صفحه متصل به قطب منفی باتری می کنند. با این وجود به علت وجود دی الکتریک بین صفحات، الکترون ها نمی توانند از خازن عبور کنند و در صفحه های فلزی جمع می شوند.

بعد از این که تعداد مشخصی از الکترون ها روی صفحه فلزی جمع شدند، باتری دیگر انرژی کافی را برای وارد کردن الکترون های جدید به صفحه را نخواهد داشت. در این حالت، خازن به طور کامل شارژ شده است. صفحه اول دارای بار منفی و صفحه دوم دارای بار مثبت و برابر با صفحه اول شده است که باعث تشکیل یک میدان الکتریکی با نیروی جاذبه بین آن ها شده و شارژ خازن را حفظ می کند.

خازن چیست و چه کاربردی دارد؟

خازن دستگاهی است که قابلیت ذخیره بار الکتریکی را در صفحاتش دارد. ساده ترین شکل خازن از قرار دادن یک ماده عایق به نام دی الکتریک بین دو صفحه رسانای فلزی ساخته می شود. در زیر خلاصه ای از نکات مهم خازن را مشاهده می کنید:

• خازن از دو ورقه فلزی تشکیل شده است که یک دی الکتریک آن ها را از هم جدا می کند
• دی الکتریک را می توان از مواد نارسانای مختلف از جمله هوا، شیشه، کاغذ، پلاستیک و … ساخت
• خازن می تواند بار و انرژی الکتریکی را در خود ذخیره کند
• هر چه ظرفیت خازن بالاتر باشد، بار بیشتری را می تواند ذخیره کند
• هر چه مساحت سطح صفحات بزرگتر و فاصله بین آن ها کمتر باشد، خازن ظرفیت بیشتری دارد و بنابراین بار بیشتری را ذخیره می کند.
• زمانی که ولتاژ صفحات خازن با ولتاژ منبع تغذیه برابر شود می گوییم خازن کاملا شارژ شده است.
• نماد بار الکتریکی حرف Q و یکای آن کولمب است
• خازن های الکترولیتی پولاریزه هستند و پایه های مثبت و منفی دارند
• ظرفیت خازن با یکای فاراد اندازه گیری می شود که واحد بسیار بزرگی است بنابراین معمولا از میکروفاراد μF، نانوفاراد nF و پیکوفاراد pF استفاده می کنیم.
• در صورتی که خازن ها به صورت متوالی در یک خط به هم بسته شوند به آن ها خازن سری می گوییم
• در صورتی که پایه های هم نام خازن ها به هم متصل شوند به آن ها خازن موازی گفته می شود
• ولتاژ در خازن های موازی با هم برابر است.
• جریان در خازن های سری با هم برابر است
• مقاومت القایی یا خازنی در مدارهای AC برعکس جریان است