عالم الراديو والتلفزيون

منتدى عالم الإلكترونات
 
الرئيسيةاليوميةس .و .جبحـثقائمة الاعضاءالمجموعاتالتسجيلدخول
شاطر | 
 

 المكثفات وأنواعها

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
osama



عدد المساهمات: 4
تاريخ التسجيل: 04/11/2009
العمر: 29

مُساهمةموضوع: المكثفات وأنواعها   الإثنين نوفمبر 09, 2009 1:03 pm

المكثف

[center]يطلق عليه (( CAPACITOR ))

ويرمز له بالرمز (( C ))
[/center]








يعتبر المكثف من اهم واخطر عناصر الدائرة الالكترونية حيث انه يقوم بعدد من الوظائف المهمة والمؤثرة مثل التنعيم للاشارات تخزين الطاقة المشاركة فى دوائر الاختيار والاصطياد ثبات الجهد .............الخ

وايعتبر حوالى 99% من عيوب الاجهزة الالكترونية سببها المكثف

مما يتكون المكثف ؟؟

يتكون المكثف من لوحين من مادة موصلة يفصل بينهما مادة عازلة مثل الهواء الورق الميكا السراميك ....الخ
ويكون نوع المكثف هو نوع المادة العازلة

سعة المكثف (( CAPACITANCE ))

هى كمية الشحنات التى يستطيع ان يحتفظ بها وتقاس بوحدة الفاراد ( F )
وطبعا مافيش مكثف بالفاراد والا كان حجمه مثل غرفة كبيرة بل نقيس بجزء من الفاراد مثل
(( UF . NF . PF )) حيث ان






UF
= ميكرو فراد = 1\ 1000000 فراد



NF = نانو فراد = 1\ 1000000000 فراد


PF = بيكو فراد = 1\ 1000000000000 فراد

طريقة حساب المعاوقة للمكثفات

كما ذكرنا فى الملفات يجب ان نحول السعة الى اوم

بفرض ان XC هى المعاوقة السعوية لمكثف

XC = 1/ 2 * ~ * F * C


~ = 22\7 = القيمة ط ( باى )


F= التردد

C = سعة المكثف


وتكون المعاوقة الكلية لمكثف معين ZC
ZC = الجزر التربيعى ( مربع XC + مربع R )

ملحوظة مهمة جدا
عند قياس المكثف بالافوميتر نجد ان المؤشر يتجه الى قيمة معينة ثم يعود الى مالانهاية مرة اخرى وهذا لان عند بداية القياس مر تيار من البطارية الداخلية للافو شحنت المكثف وعند ما تم شحن المكثف بجهد يساوى جهد البطارية الداخلية توقف مرور التيار وبالتالى عاد المؤشر الى سابق وضعه
ولو عوضنا فى المعادلة الخاصة بالمعاوقة السعوية نجد ان معاوقة المكثف فى التيار المستمر تساوى مالانهاية وهو عكس الملف

توصيل المكثفات فى التوالى والتوازى
تعامل المكثفات فى التوالى والتوازى عكس معاملة المقاومة والملف فى الحسابات فالتوالى يحسب كانه توازى والعكس

كيفية تحديد قيمة المكثف

1 - طريقة القياس
ظهر الان فى الاسواق اجهزة تقيس سعة المكثف بمنتهى الدقة وهى رخيصة الثمن لذلك لن نشير للطريقة القديمة باستخدام الافو الانالوج ومن يريد ان يعرفها يرسل لى وسوف اقوم بشرحها باذن الله

2 - الكتابة على المكثف نفسه

توجد طرق عديدةولكن اشهرها ثلاث طرق
1 - ان يكون مكتوب على المكثف السعة والجهد مباشرة
2 - ان يكون عليه الوان مثل المقاومة والملف
3 - ان يكون مكتوب عليه مثلا ( 104 , 102 , 105 , 336 ....الخ )
وفى هذة الطريقة ناخذ اول رقمين عدد والثالث عدد اصفار مثلا
336
33000000 بيكو فراد

ونقسم على 1000000 لنحول الى ميكرو



فتكون القيمة 33 ميكرو فراد





وهذا القيمة بالذات قصدت ان اذكرها لانها موجودة فى 3310 فوق الميكرو







ورقمه C247



اشهر عيوب المكثفات
1 - فقد سعة جزئى (( تقل عن القيمة المحددة ))
2 - فقد سعة كلى (( تصل السعة الى صفر ))
3 - يعمل قفلة داخلية بين اللوحين (( شورت ))


يستعمل المكثف لتخزين الشحنات الكهربائية وتفريغها عند الحاجة. و يرمز له بالشكل التالي:


ويمكن شحن المكثف فورياً إذا تم توصيله مباشرة بمصدر التغذية (Power Supply). كما يمكن إبطاء أو تسريع وقت الشحن بوضع مقاومة بين المكثف و وحدة التغذية.

ويسرب المكثف المشحون شحنته بالتدريج ولكن يمكن الإبطاء بعملية التسريب بربط مقاومة مع المكثف
يتم قياس سعة المكثف بوحدة تسمى الفاراد (FARAD).


لو نظرت إلى المكثف لوجدت أن له طرفان حيث يكون واحد من الأطراف أطول من الآخر. الطرف الطويل يمثل الجهة الموجبة من المكثف أما الطرف الأقصر فيمثل الجهة السالبة من المكثف.



ومن انواعه
- نوع الغشاء البلاستيكي
Plastic Film Type
معظم المكثفات من هذا النوع تكون معلوماته مطبوعة عليه. هذه القيم تشمل السعة والجهد الذي يعمل عنده المكثف وكذلك دقة السعة.
تبعا لنوع الماده العازله طبقا للتقسيم التالى:---
مكثغات متغيره :-

وهى مكثفات ذات العازل الهوائى
وتتكون من مجموعه من الواح ثابته واخرى متغيره تعزل عن بعضها بواسطه الهواء بحيث تتغير سعه المكثف كلما تغيرت مساحه الالواح المتداخله
وتستخدم هذه المكثفات بكثره فى اجهزه استقبال الراديو لتغير تردد الاذاعه المراد سماعها

المكثفات الثابته:-

وهى مكثفات اليكتروليتيه-- مكثفات سيراميكيه-- مكثفات ميكا -- مكثفات بلاستيكيه-- مكثفات ورقيه
وهى مكثفات ذات قيمه ثابته ويعرف المكثف باسم العازل المستخدم فيه

المكثفات ذات العازل الورقى:--

تتكون من رقائق معدنيه معزوله بطبقات من الورق المشبع بالزيت او الشمع وتتراوح قيم هذه المكثفات ما بين عده آلاف من البيكروفاراد لعده ميكروفاراد ولا تستخدم فى الترددات العاليه وذلك لزياده الفقد بها ولذلك تستخدم فى الترددات المنخفضه

المكثفات ذات العازل الميكا:--

عباره عن رقائق من الميكا ورقائق معدنيه ملفوفه على بعضها لتكون مكثف متعدد الالواح بحيث يتم ربطها لتكون وحده متماسكه وتغطى بطبقه من البلاستيك من الخارج لحمايه المكثف من الرطوبه والصدمات الميكانيكيه وتتراواح قيمتها مابين 10بيكروفاراد الى عده الاف من البيكروفاراد وتستخدم
فى دوائر الرنين وتستخدم القيم الصغيره منها فى الدوائر المطبوعه

المكثفات البلاستيكيه العزل:--

وهى مكثفات تتكون من رقائق من معدنيه معزوله من البلاستيك

المكثفات السيراميكيه:--

وهى المكثفات التى تحتوى على عازل من الخزف او السيراميك وتتكون الالواح من الفضه المرشوشه على سطح السيراميك وتطلى بطبقه من الورنيش وتتميز بصغر الحجم وبقله الفقد فى الترددات العاليه
ودوار الرنينويتراوح قيمتها مابين عده بيكوفاراد ومئات البيكوفاراد

المكثفات الاليكتروليتيه :--

وهى اهم المكثفات وهى مكثفات الالمنيوم الاليكتروليتيه
ويختلف تركيب هذه المكثفات عن الانواع السابقه اذ يتكون المكثف من قطب من الالومنيوم كقطب موجب والقطب السالب من ماده اليكتروليتيه مثل بورات الالومنيومملفوفه فى شريطمن الورق اما الماده العازله فهى طبقه رقيقه جدا من اكسيد الالومنيوم وهذه المكثفات لها قطبيه محدده اذا وصلت عكس هذه القطبيه فانه تنهار 00 اى يراعى فى التوصيل القطبيه الطرف الموجب فى الموجب والسالب فى السالب وتتراوح قيمتها ما بين عده الاف من الميكروفاراد وعده ميكروفاراد وتستخدم فى دوائر ترشيح موحدات التيار المستمر وهى المكثفات التى نطلق عليها المكثفات الكيماويه
هذا للاخوه الهواه والمبتدئين( وتابع المشاركات القادمه لتوصيل المكثفات )


نستعرض سويا :

كيفية ربط المكثفات تسلسليا وتفرعيا

تجمع قيم المكثفات المربوطة تفرعياً C1+C2+C3+... في حين تختزل القيمة الإجمالية للمكثفات المربوطة تسلسلياً وفق المعادلة :

1 / (1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + ...)

لنأخذ المكثفات 10µF و 22µF و 47µF ميكرو فاراد ولنربطها تفرعياً فسنحصل على :

10 + 22 + 47 = 79µF
في حين سنحصل على :

1 / (1/10 + 1/22 + 1/47 ) = 5.997 µF
عند وصلها تسلسلياً .
لاحظ أن القيمة المكافئة للمكثف في حالة الربط التسلسلي أقل من أصغر قيمة مكثف .

معادلة مبسطة لحساب سعة المكثفات المربوطة تسلسلياً . ذكرنا أن معادلة حساب السعة الكلية للمكثفات المربوطة على التسلسل هي :

1 / (1/C1 + 1/C2 +1/C3 + ...)

وهي يمكن أن تكتب بالشكل :

( C1 x C2 ) / ( C1 + C2 )

قم بتجريب ثلاث مكثفات على التسلسل . طبق المعادلة الأخيرة على أول مكثفين ثم نفذ الإجراء على القيمة المكافئة الناجمة عن المكثفين الأوليين مع المكثف الثالث وهكذا .

كيف يمكن استخدام مجموعة من المكثفات معروفة القيمة على التسلسل للحصول على قيمة مكافئة محددة ؟

استخدم المعادلة التالية للحصول على ذلك : ( C1 x C2 ) / ( C1 - C2 )

كمثال : بفرض لديك مكثف محدد القيمة هو 220PF وتريد الحصول على سعة إجمالية قدرها 68PF إذن :

( 220 x 68 ) / ( 220 - 68) = 98.4 PF

إذن استخدم مكثف سعته 100 PF .
مرة أخرى جرب استخدام ثلاث مكثفات على التسلسل ( أو أكثر من ذلك ) طبق المعادلة على أول مكثفين ثم طبق النتيجة مع المكثف الثالث وهكذا .
تذكر أن المكثفات ذات القيم المنخفضة ذات تسامح قده ±5% في حين أن المكثفات ذات القيم العالية تملك تسامحاً قدره ±10% لذلك لا تضيع كثيراً من الوقت في سبيل الحصول على مزيداً من الدقة في حسابات السعة .

خاصية هامة جداً تتعلق بالمكثفات :

المكثفات تمرر التيارات المتناوبة AC وتمنع مرور التيارات المستمرة DC . وهي خاصية ذات أهمية خاصة في الدارات الإلكترونية فهي تمكن من تمرير الإشارات المتناوبة AC أو الراديوية RF من مرحلة إلى أخرى في حين تمنع مرور المركبة المستمرة من المرحلة السابقة للدارة .
1- السعة: تكون السعة دائماً بالمايكروفاراد إلا إذا وجد الرمز n فهذا يعني أن السعة بالنانوفاراد

2- الجهد: يعطى كرقم يتبعه الحرف V وفي كثير من الأحيان لايكتب الحرف V

3- الدقة: تحدد بالحرف حسب الآتي:

الرمز الدقة
M 20%
K 10%
J 5%
H 2.5%
F 1بيكو فاراد بالموجب والسالب

ا



بعض هذه المكثفات تكون مؤشرة برموز أكثر صعوبة :



لاحظ أن المكثف يكون مؤشراً من اليسار إلى اليمين برمز مكون من ثلاثة أرقام ثم حرف وبعد ذلك رقمين أو ثلاثة وتفسير هذه الرموز هو الآتي:

أول رقمين من اليسار هي السعة بالبيكوفاراد. الرقم الثالث هو معامل الضرب فإذا كان مثلا 2 فذلك يعني أن السعة مضروبة في 100 وإذا كان 3 فيعني أن السعة مضروبة في 1000 وهكذا

الحرف الذي يتبع الأرقام يحدد الدقة. فالحرف K يعني 10% أما الحرف M فيعني 20%

الرقمين أو الثلاثة أرقام التي تتبع الحرف تحدد الجهد الذي يعمل عنده المكثف.

مثال: مكثف مؤشر بالرمز التالي: 474K63 فماذا يعني ذلك ؟

هنا نجد أن أول رقمين من اليسار 47 أي 47 بيكوفاراد.

الرقم الثالث هو 4 فيكون معامل الضرب 10000 أي أن سعة المكثف هي 47 x 10000 = 470000 بيكوفاراد (هذا يساوي 0.47 مايكروفاراد)

الحرف الذي بعد الأرقام الثلاثة هو K أي أن دقة السعة هي 10 %

الرقمان 63 بعد الحرف K يحددان الجهد وفي هذا المثال الجهد = 63 فولت

2- نوع السيراميك

Ceramic Disk Type

هذا النوع يكون مؤشراً بعدة رموز تدل على سعة المكثف ودقته والجهد وكذلك معامل الحرارة كما هو موضح بالأمثلة في الشكل التالي



لاحظ أن وحدة السعة مثل مايكروفاراد أو بيكوفاراد لا تكون محددة. كيف إذاً نعرفها ؟ عادة إذا كان الرقم لا يحتوي على أرقام عشرية فتكون الوحدة بالبيكوفاراد أما إذا كان هناك أرقام عشرية مثل 0.1 أو 0.47 فالوحدة تكون بالمايكروفاراد.

أي طريقة أخرى نعاملها بالطريقة التي شرحناها سابقاً في نوع الغشاء البلاستيكي فمثلا إذا وجدنا الرقم 473 فهذا يعني 47x 1000 بيكوفاراد أي 47 نانوفاراد

هناك أنواع أخرى لا تتبع الطرق التي ذكرناها

طرق ربط المكثفات



هناك طريقتين رئيسيتين لربط المكثفات وهي ربطها بطريقة التسلسل وطريقة التوازي.


الربط بالتسلسل:

إذا ربطنا نهايتي مكثفين بالتسلسل كما بالشكل فإن السعة المكافئة تساوي

(1) / (1/س1 +1/ س2)


مثال : إذا كانت سعة المكثف س1 = 3 مايكرو فاراد وسعة المكثف س2 = 5 مايكرو فاراد فإن السعة بين نقطتي أ و ب = (1) / (1/3 + 1/5) = 1.875 مايكرو فاراد

سؤال: 3 مكثفات 10 ، 22 ، 47 مايكروفاراد ربطت بالتسلسل فما هي السعة المكافئة؟

الإجابة: السعة = 1 / (1/10 + 1/22 + 1/47) = 5.997 مايكروفاراد

أرجو أن تكون حصلت على هذه الإجابة.

الربط بالتوازي:

إذا ربطنا نهايات مكثفين بالتوازي كما بالشكل فإن السعة المكافئة هي عبارة عن حاصل جمع سعتي المكثفين

مثال : إذا كانت سعة المكثف س1 = 3 مايكرو فاراد وسعة المكثف س2 = 5 مايكرو فاراد فإن السعة بين نقطتي أ و ب = 3 + 5 = 8 مايكرو فاراد

سؤال: 3 مكثفات 10 ، 22 ، 47 مايكروفاراد ربطت بالتوازي فما هي السعة المكافئة؟

الإجابة: السعة = 10 + 22 + 47 = 79 مايكروفاراد
أرجو أن تكون حصلت على هذه الإجابة.

لاحظ أننا استخدمنا وحدة قياس سعة المكثف المايكروفاراد. فما هو المايكروفاراد؟

المايكروفاراد = 1 على المليون من الفاراد وهذه الوحدة تقاس بها سعة المكثفات المستعملة في الدوائر الاليكترونية.
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو
 

المكثفات وأنواعها

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة 
صفحة 1 من اصل 1

صلاحيات هذا المنتدى:لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
عالم الراديو والتلفزيون ::  :: -