المكثفاتCAPACITORS

عمل الطالبة : دينا غازي

الصف : حادي عشر

الشعبة : الخامسة

تعريف بسيط للمكثفات

ببساطة المكثفات تشبه البطاريات بشكل كبير لكن يوجد فرق بسيط بين البطاريات و المكثفات و هي أن البطاريات تقوم بتوليد الشحنات أما المكثفات

فهي تقوم باختزان الشحنات مما يؤدي إلى إستعمالها في الكثير من التطبيقات الحياتية و بشكل عام جميع األجهزة اإللكترونية تشتمل على أحد أنواع

المكثفات المختلفة

100مكثفة ذي ميكرو فاراد

مم تتكون المكثفة البسيطة؟إن المكثفة البسيطة تصنع من مكونات

بسيطة جدا بحيث أي شخص بإمكانه صنع مكثفة خاصة به من مكونات بسيطة من

المنزل

تتكون المكثفة البسيطة من صفيحتين من المعدن يفصل بينهما طبقة عازلة . بإمكانك صنع مكثفة بسيطة من قطعتين من ورق األلمينيوم و ورقة . بالطبع لن تخزن الكثير

!من الشحنات لكنها سوف تعملنالحظ هنا المكونات

الداخلية للمكثفة

ماهي نوع المادة العازلة التي تستعمل في المكثفة ؟

إن المادة عازلة التي تستعمل في المكثفة تختلف من _ للتطبيق التي سوف تستعمل فيه و يوجد مكثفة ألخرى تبعا

: عدة مواد مختلفة منها

الهواء : و ستعمل في الدارات الكهربائية الراديوية

الزجاج : مفيد من أجل المكثفات التي تستعمل في األجهزة ذات الكمون المرتفع

السيراميك : مفيد من أجل المكثفات التي تستعمل في األجهزة ذات التوتر العالي مثل أجهزة التصوير بأشعة إكس

مكثفة تستعمل الورق كعازل

كيف تعمل المكثفة ؟لو وصلنا في دارة كهربائية تجربة :

مكثفة و بطارية و مصباح كهربائي نالحظ أن المصباح الكهربائي يضيء كالعادة لكن

المفاجأة عندما نزيل البطارية بعد نفاذها مثال نالحظ أن المصباح يستمر في اإلضاءة!

ما التفسير المحتمل لهذه النتيجة؟

ببساطة أثناء مرور التيار الكهربائي من البطارية إلى المصباح فإنه يمر بالمكثفة

حيث تتخزن الشحنات فعندما تفرغ البطارية فإننا نملك مخزنا إضافيا هو المكثفة , مع

العلم أن كمون البطارية سوف ينتقل تماما إلى المكثفة بحيث أن البطارية لو كانت

فولط مثال فإن المكثفة سوف 1.5بكمون !تكتسب نفس الكمون

رمز المكثفة في الدارات الكهربائية

_ بين البطاريات و فرق مهم جداإن البطاريات تحتاج لحوالي دقيقة المكثفات

لتفرغ شحناتها أما المكثفات فيمكن أن تفرغ شحناتها في أجزاء صغيرة من الثانية لذلك

فإنها تستعمل في أضواء الفالش لسرعتها و لهذا فهي تعتبر خطيرة _ ما بالنسبة للمكثفات الكبيرة نوعاالتي تستعمل في التلفيزيونات

_ حيث ممكن أن تتسبب بقتلك فورانتيجة التفريغ السريع للشحنات

!في جسدك

VS

مكثفة كبيرة من أجل ضوء الفالش

تاريخ المكثفات و تطورها عبر الزمنليس هنالك من سجالت دقيقة لتحديد من هو مخترع المكثفات بشكل دقيق لكن األبحاث تشير إلى أن المخترع األلماني إيوالد جورج

ثم بعد عدة 1745فون كاليسد في نوفومبر أشهر قام مواطنه بيتير فان مسشنربويك

بإختراع أداة تشبه ما إخترعه إيوالد و سماه وعاء اليدين نسبة إلى الجامعة التي كان يدرس

. فيها

بشكل عام عبر التاريخ كال العالمان قد حصال على نفس الشهرة إلختراع المكثفة دون جواب

دقيق عن المخترع األصلي لها

اليدين وعاء إن فكرة و تصميم وعاء اليدن

_ فهو عبارة عن وعاء بسيطة جدازجاجي مملوء بالماء الذي يعتبر

كمادة عازلة و مغطى من الخارج و الداخل بورق األلمينيوم باإلضافة لوجود سلسة معدنية تتدلى في داخل الوعاء من خالل فتحة في

أعلى الوعاء حيث أن مهمة السلسة هي توصيل الشحنات من أي مصدر

كهربائي للشحنات و عندما يتم الشحن فإن الوعاء يحتفظ بجزء من

الشحنة إال إن يتم توصيل الوعاء بسلك كهربائي

إن بنجامين فرانكلين قام بإستخدام وعاء اليدين في تجاربه إلى أن وجد أن قطعة من الزجاج تعمل

بشكل مماثل لوعاء الزجاج فقام بإستبدال الوعاء الزجاجي بقطعة الزجاج فأصبحت المكثفة مسطحة

أو ما يسمى بمربع فرانكلين . بعد عدة سنوات أصبح الكيميائي اإلنكليزي مايكل فارادي من رواد

العلماء الذين حاولو وضع المكثفات ضمن مشاريع و إستخدامات عملية من أجل تخزين الشحنات , و !هذا أدى إلى إختراع أول مكثفة قابلة لإلستعمال

إن تجارب فارادي مع المكثفات هي التي أمكنتنا _ من توصيل الكهرباء إلى مسافات بعيدة و تقديرالجهوده الكبيرة في مجال المكثفات فإن الشحنة

التي تستعمل من أجل الداللة على المكثفات سميت بإسمه فارادي ثم تحولت إلى فاراد

من أوائل المكثفات الكهربائية التي تعود لسنة و هي تتألف من ورقتين من األلمينيوم بحجم 1914

سم يفصل بينهما قطعة من القماش موضوعين 3داخل أنبوب زجاجي مع إلكترودات على جانبي

ميكرو فاراد و 2األنبوب , و كان بإمكانه تخزين كانت تستخدم في الراديوهات

المكثفات بعض تطبيقات تخزين الطاقة الكهربائية 1.

األسلحة 2.

المكيفات الكهربائية 3.

فالتر إزالة الضجة 4.

الحساسات 5.

المراوح و معظم الدارات الكهربائية 6.

مكثفة تستعمل في الراديوهات

القديمة