المكثف، هو جهاز يقوم بتخزين الطاقة في مجال كهربائي بين "لوحات" مشحونة لفترة قصيرة من الزمن. ثم يتم استخدام الشحنة الكهربائية أو تبديدها في الوقت المناسب، ويعمل المكثف بشكل أساسي على نفس خطوط البطارية التي قد تجدها في مصباح يدوي، ولكن مع بعض الاختلافات الطفيفة.
كيف يعمل المكثف
يعمل المكثف بطريقة بسيطة إلى حد ما. يوجد نوعان من "الصفائح" مفصولة بمادة تسمى عازل، يمكن صنع العازل من العديد من المواد، ولكنه بشكل عام عازل. عند تطبيق التيار، تنشأ الشحنات المنفصلة على اللوحات، ثم يتم تخزين الطاقة الناتجة من الشحنات في الحقل بين الصفيحتين. بشكل أساسي، ما يحدث هو أن هناك شحنتان منفصلتين يتم تكثيفهما والسيطرة عليهما في مجال كهربائي. هذا هو السبب في أن المكثف الكهربائي كان يسمى المكثف في ما مضى.
أنواع العوازل الكهربائية
يستخدم العازل اعتمادا على الغاية التي نريد من استخدام المكثف لها، هناك العديد من المواد التي يمكن استخدامها كعزل. إذا كان المطلوب هو كفاءة عالية جدا، فإن الفراغ هو العازل المحدد في أغلب الأحيان. الأقطاب الكهربائية بمثابة "لوحات"، وبما أن العازل الكهربائي عبارة عن فراغ، فهناك مقاومة قليلة جدًا في النظام، مما يعطي كفاءة عالية.
تعد الأنظمة الراديوية مثالًا جيدًا لاستخدام هذا النوع من العوازل، نظرًا لأن الكفاءة وخصائص الحرارة لها أهمية قصوى. إذا كان توليف الراديو هو تطبيق للنظر، فقد يكون عازل الهواء خيارًا جيدًا.
إذا وضعنا في عين الاعتبار درجات الحرارة المرتفعة والجهود الفولتية، فإن الميكا والزجاج يصنعان مواد عازلة ممتازة. التحكم في الحرارة بسيط نسبيا، والمواد وفيرة. واحدة من أفضل الخصائص الموجودة في عازل الكهرباء أنه يمكن السيطرة عليها لتوفير كمية العزل بين "الوحات" وهو المطلوب. إذا تم استخدام سلك أو سلسلة من الأسلاك كعازل، فيمكن أن تكون ملتوية أو غير ملتوية لدرجة العزل المطلوبة.
المراجع
Tech-faq.com
التصانيف
تخزين طاقة كهرباء هندسة كهربائية مكونات إلكترونية الهندسة العلوم التطبيقية