تحقیق در مورد خازن

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 15 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

خازن:

خازن تشکیل شده است ازدوصفحه هادی که بوسیله جسم عایق ازهم جداشده باشند.کاغذ،میکاوسرامیک از جمله عایقهایی هستند که درساخت خازن بکارمیروند.خازن درمداردواثرمهم دارد.اولا با دادن ولتاژبه دو سرآن بارالکتریکی درآن ذخیره میشود.ثانیا ذخیره شدن بارهای الکتریکی باعث ایجاداختلاف پتانسیلی در دو سرخازن میشود.وقتی که ولتاژخازن برابر ولتاژداده شده شود دیگرجابجایی بارالکتریکی بیشتری به وجود نمیآید.این بارالکتریکی درخازن چه به منبع وصل باشدیا آنرا قطع کنیم درخازن باقی می ماند.وقتی که دوسریک خازن شارژشده که ازمنبع تغذیه جدا کردیم رابه وسیله یک سیم رابط به هم وصل کنیم خازن خالی میشودعملاکافی است که ولتاژخازن بیشترازولتاژداده شده به سرآن باشد تاخازن به عنوان یک منبع ولتاژموقت برای ایجاد یک جریان تخلیه درمسیر تخلیه اقدام کند دراین دوحالت جریان تخلیه خازن ادامه خواهد داشت تا اینکه ولتاژبه صفرویا برابرولتاژ داده شده به دوسرآن برسد. خازنها به اشکال گوناگون ساخته میشوند که متداول ترین آنها خازنهای مسطح هستند.این نوع خازنها ازدوصفحه هادی که بین آنها عایق یادی الکتریک قراردارد،تشکیل میشوند.صفحات هادی نسبتا بزرگ اندودرفاصله ای بسیار نزدیک به هم قرارمیگیرند.دی الکتریک انواع مختلفی دارد وباضریب مخصوصی که نسبت به هواسنجیده میشود معرفی میگردد.این ضریب راضریب دی الکتریک میگویند.

پر کردن خازن:

ساده‌ترین راه برای باردارکردن یک خازن این است که دوسرآنرابه یک باتری متصل کنیم،جریانی که به هنگام بستن کلید برای باراول تنها برای چند لحظه درمداربرقرارمیشود بارراروی تیغه‌ها انباشته میکند. ظرفیت هرخازن محدود است،به همین دلیل خازن پس ازگرفتن مقدارمعینی بار (Q = CV) پر می‌شود. دراین حالت با آنکه کلیدهمچنان بسته است جریانی ازمدارعبورنمیکند،لذا نتیجه میگیریم که جریان مستقیم درمداری که شامل خازن است نمیتواند بطوردائمی برقرارباشد. بعضی ازخازنها پلاریته دارند یعنی باید درهنگام اتصال به باتری قصب مثبت باتری به مثبت خازن وصل شود وقطب منفی باتری به منفی خازن وصل شود

ظرفیت خازن:

خازن یکی ازاجزای مدارهای الکترونیکی است که وقتی درمدار قرارمی گیرد برخلاف مقاومت ، بار الکتریکی راازخودعبورنمیدهد،بلکه آنرا درخود ذخیره میکندوبه این دلیل کاربرد مهمی درمداردارند.اگر خازن با صفحات موازی را درنظربگیریم ویک گالوانومتربه آن وصل کنیم،بعدازبستن کلید برای مدت کوتاهی عبور جریانی را در مدارنشان می دهد.جریان اخیررا روی یک صفحه خازن انباشته می کند وازصفحه دیگرباررا دورمیکند وباعث می شود بارخالص درآن باقی بماند،درچنین وضعیتی خازن باررا درخود ذخیره کرده کرده،هرچه اختلاف پتانسیل دوسرمنبع بیشترباشد مقدارباری که روی صفحات خازن انباشته میشود بیشترخواهد بود،به طوری که نسبتبهبرای یک خازن معین مقداری است ثابت، این مقدارثابت را با نمایش داده،ظرفیت خازن می نامیم. واحد ظرفیت درفاراد است که با نشان داده میشود وآن ظرفیت خازنی است که هرگاه اختلاف پتانسیل بین صفحات آن یک ولت باشد، بارذخیره شده روی هریک ازصفحات یک کولن شود.

عواملی که بر ظرفیت خازن اثر می گذارد:

*ظرفیت خازن با فاصله دو صفحه از یکدیگر نسبت عکس دارد.

*ظرفیت خازن با مساحت بخشی از دو صفحه که در مقابل هم قرار دارد نسبت مستقیم دارد.

*اگربین دو صفحه خازنی که عایق آن هواست، قطعه‌ای از یک ماده عایق قراردهیم ظرفیت آن زیاد می شود.مقداراین افزایش به جنس ماده عایق بستگی دارد،ضریب این افزایش برای مواد مختلف را ثابت دی الکتریک آن ماده مینامند.ماده‌ای که برای پرکردن فضای بین دوصفحه خازن بکارمیرود بایدعایق خوبی باشدوبرای آنکه ظرفیت خازن زیاد شود باید ثابت دی الکتریک بالایی داشته باشد. ظرفیت خازن دی الکتریک با صفحات موازی

C = Kε0A/d که ε0 = 8.85X10-12 C²/Nm²

به جنس ماده دی الکتریک بستگی دارد و برای هوا تقریبا 1 است.

برای محاسبه ظرفیت خازن ابتدا از قانون گاوس استفاده کرده، برای این منظورسطح گاوسی فرضی مناسبی اختیارکنید،با استفاده ازاین روش بدست می‌آید