خازن چیست - قسمت دوم


خازن یکی از مهم ترین قطعات الکتریکی است که در بسیاری از وسایل الکتریکی و الکترونیکی از آن استفاده شده است . در این سری از مقالات قصد داریم تا شما را با این قطعه کاربردی آشنا کنیم . با بستیوال همراه باشید .

خازن چیست - قسمت دوم

همانطور که در مقاله قبل نیز به آن اشاره شد ، خازن قطعه الکتریکی است که از دو صفحه رسانا و موازی با یکدیگر تشکیل شده است و می تواند انرژی الکتریکی را در میدان الکتریکمی بین دو صفحه اش ذخیره کند . این مقاله قسمت دوم از سری مقالات معرفی خازن است و قصد دارید در این قسمت به برسی انرژی ذخیره شده در خازن و کاربرد آن بپردازیم . همچنین در انتها نگاهی خواهیم داشت بر نحوه اتصال خازن ها به یکدیگر و روش های قرار گرفتن این اتصالات در مدار .

در صورتی که قصد دارید مقالات معرفی خازن را از ابتدا مطالعه کنید ، می توانید به لینک مقاله خازن چیست - قسمت اول مراجعه نمایید . برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد خازن در ادامه با ما همراه باشید .

- انرژی ذخیره شده در خازن و کاربرد آن

همانطور که گفته شد ، با اتصال خازن به منبع انرژی الکتریک مانند باتری ، بار الکتریک بر روی خازن ذخیره می شود . پس از جدا کردن خازن از باتری ، مقداری بار الکتریکی بر روی خازن ذخیره شده است و با اتصال خازن به یک مقاومت یا یک مدار الکتریکی این بار تخلیه می شود . پس در این فرایند شارژ و تخلیه شارژ ( دشارژ ) ، خازن انرژی الکتریک را در خود ذخیره می کند و سپس تحویل مدار الکتریکی می دهد . از دید فیزیک ، این انرژی در میدان الکتریک بین صفحات خازن ذخیره شده و می توان خازن را ، به چشم یک منبع انرژی موقت یا یک باتری موقت نگاه کنیم . لازم به ذکر است ، خازن جریان الکتریکی مستقیم DC را در خود ذخیره می کند و همانطور که در قسمت قبلی گفته شد ، جریان الکتریکی متناوب AC را فقط عبور می دهد .

این خاصیت ذخیره سازی انرژی در خازن باعث شده است تا از خازن در بعضی از کاربرد های نظامی ، پزشکی و صنعتی استفاده نمود . برای مثال دستگاه شوک پزشکی که در زمان ایست قلب بیمار از آن استفاده می شود ، خازنی با ظرفیت زیاد است که می تواند شارژ ذخیره شده در خود را در زمان کوتاهی در بدن بیمار تخلیه کند . کاربرد نظامی خازن نیز در تجهیزاتی خاص مانند شوکر است که می توان به واسطه شارژ موجود در آن به یک فرد صدمه رساند .

میزان انرژی ذخیره شده در خازن به اختلاف پتانسیل و میزان بار ذخیره شده بر روی خازن بستگی دارد و از روابط زیر محاسبه می شود .

رابطه انرژی ذخیره شده در خازن

- روش اتصال خازن ها به یکدیگر

خازن ها را می توان در سه حالت سری ، موازی و ترکیبی به یکدیگر متصل نمود . در ادامه به برسی هر کدام از این حالت ها خواهیم پرداخت .

- اتصال سری

در این اتصال ، مطابق شکل زیر ، یک پایه هر خازن به پایه دیگر متصل می شود که در این حالت ولتاژ کل از جمع ولتاژ تک تک خازن ها محاسبه می شود . از این اتصال می توان برای افزایش حداکثر ولتاژ کاری خازن استفاده نمود . در این اتصال ظرفیت معادل کاهش پیدا می کند . همچنین بار ذخیره شده در خازن ها نیز با یکدیگر برابر است . روابط این اتصال به صورت زیر است :

اتصال سری خازن ها

روابط حاکم بر اتصال سری

- اتصال موازی

در این اتصال ، مطابق شکل زیر دو سر هر خازن به دو سر خازن دیگر متصل می شود . این اتصال برای افزایش طرفیت معادل خازن ها مورد استفاده قرار میگیرد . ظرفیت معادل از جمع ظرفیت تک تک خازن ها بدست می آید . روابط این اتصال به صورت زیر است .

اتصال موازی خازن ها

روابط حاکم بر اتصال موازی خازن ها

- اتصال ترکیبی

این اتصال از ترکیب دو اتصال سری و موازی به وجود می آید و برای تحلیل چنین مداراتی از قوانین حاکم بر هر دو اتصال سری و موازی به صورت همزمان استفاده می شود . لازم به ذکر است که شکل مداری این اتصال به صورت های مختلف ممکن است و به هر خازن که لازم باشد در مدار استفاده می شود .

این مقاله ، قسمت دوم از سری مقالات معرفی خازن بود که در آن به برسی انرژی ذخیره شده در خازن و روش های اتصال خازن ها به یکدیگر پرداخته شد . برای دسترسی به مقاله بعد از همین سری مقالات می توانید بر روی لینک خازن چیست - معرفی انواع خازن های موجود در بازار مراجعه نمایید . با بستیوال بهترین ها را دنبال کنید .

خازن چیست - قسمت اول خازن چیست - قسمت اول
خازن چیست - قسمت چهارم خازن چیست - قسمت چهارم