خازن

هرگاه دو هادي در فاصله اي از هم قرار گيرند ، تشكيل يك خازن مي دهند كه به اين دو هادي جوشن هاي خازن مي گويند و در بين اين دو جوشن ماده ي عايق يا دي الكتريك وجود دارد . جنس عايق نوع خازن را مشخص مي كند . عايق هاي بكاررفته در خازن عبارتند از : هوا ، كاغذ ، ميكا ، پلاستيك ، سراميك ، اكسيد آلومينيوم و اكسيد تانتاليم .
خازن ها انرژي الكتريكي را نگهداري مي كنند و به همراه مقاومت ها ، در مدارات تايمينگ استفاده مي شوند . همچنين از خازن ها براي صاف كردن سطح تغييرات ولتاژ مستقيم استفاده مي شود . از خازن ها در مدارات بعنوان فيلتر هم استفاده مي شود . زيرا خازن ها به راحتي سيگنالهاي غير مستقيم AC را عبور مي دهند ولي مانع عبور سيگنالهاي مستقيم DC مي شوند .
تست خازن با اهمتر صورت مي گيرد بدين ترتيب كه اگر عقربه اهمتر روي 0 قرار بگيرد خازن اتصال كوتاه شده ، اگر عقربه قبل از 500 بايستد خازن نشتي دارد ، اگر بعد از 500 قرار بگيرد سالم مي باشد و اگر عقربه روي بي نهايت قرار بگيرد خازن قطع مي باشد .
ظرفيت خازن:
ظرفيت معياري براي اندازه گيري توانائي نگهداري انرژي الكتريكي است . ظرفيت زياد بدين معني است كه خازن قادر به نگهداري انرژي الكتريكي بيشتري است . واحد اندازه گيري ظرفيت فاراد است . 1 فاراد واحد بزرگي است و مشخص كننده ظرفيت بالا مي باشد . بنابراين استفاده از واحدهاي كوچكتر نيز در خازنها مرسوم است . ميكروفاراد µF ، نانوفاراد nF و پيكوفاراد pF واحدهاي كوچكتر فاراد هستند .
نانو فاراد f 9-10 = nf 1
ميكرو فاراد f 6- 10= µf 1
پيكو فاراد f12- 10 = pf1
انواع مختلفي از خازن ها وجود دارند كه ميتوان از دو نوع اصلي آنها ، با پلاريته ( قطب دار ) و بدون پلاريته ( بدون قطب ) نام برد .
خازن هاي قطب دار
الف - خازن هاي الكتروليت
در خازنهاي الكتروليت قطب مثبت و منفي بر روي بدنه آنها مشخص شده و بر اساس قطب ها در مدارات مورد استفاده قرار مي گيرند در خازن هاي الكتروليت ظرفيت آنها بصورت يك عدد بر روي بدنه شان نوشته شده است . همچنين ولتاژ تحمل خازن ها نيز بر روي بدنه آنها نوشته شده و هنگام انتخاب يك خازن بايد اين ولتاژ مد نظر قرار گيرد . اين خازن ها آسيبي نمي بينند مگر اينكه با هويه داغ شوند .
ب - خازن هاي تانتاليوم
خازن هاي تانتاليم هم از نوع قطب دار هستند و مانند خازنهاي الكتروليت معمولاً ولتاژ كمي دارند . اين خازن ها معمولاً در سايز هاي كوچك و البته گران تهيه مي شوند و بنابراين يك ظرفيت بالا را در سايزي كوچك را ارائه مي دهند .
كد رنگي خازن ها :
در خازن هاي پليستر براي سالهاي زيادي از كدهاي رنگي بر روي بدنه آنها استفاده مي شد . در اين كد ها سه رنگ اول ظرفيت را نشان مي دهند و رنگ چهارم تولرانس ا نشان مي دهد .
براي مثال قهوه اي - مشكي - نارنجي به معني 10000 پيكوفاراد يا 10 نانوفاراد است .
خازن هاي پليستر امروزه به وفور در مدارات الكترونيك مورد استفاده قرار مي گيرند . اين خازنها در برابر حرارت زياد معيوب مي شوند و بنابراين هنگام لحيمكاري بايد به اين نكته توجه داشت .
كد رنگ خازن ها
سياه 0 ،قهوه اي 1، قرمز 2،نارنجي 3،زرد4 ،سبز 5 ،آبي 6،بنفش 7 ،خاكستري 8 ، سفيد 9

خازنهاي بدون قطب :
خازن هاي بدون قطب معمولا خازنهاي با ظرفيت كم هستند و ميتوان آنها را از هر طرف در مدارات مورد استفاده قرار داد . اين خازنها در برابر گرما تحمل بيشتري دارند و در ولتاژهاي بالاتر مثلا 50 ولت ، 250 ولت و ... عرضه مي شوند .
پيدا كردن ظرفيت اين خازنها كمي مشكل است چون انواع زيادي از اين نوع خازنها وجود دارد و سيستم هاي كد گذاري مختلفي براي آنها وجود دارد . در بسياري از خازن ها با ظرفيت كم ، ظرفيت بر روي خازن نوشته شده ولي هيچ واحد يا مضربي براي آن چاپ نشده و براي دانستن واحد بايد به دانش خودتان رجوع كنيد . براي مثال بر 1/0 به معني 0.1µF يا 100 نانوفاراد است . گاهي اوقات بر روي اين خازنها چنين نوشته مي شود ( 4n7 ) به معني 7/4 نانوفاراد .
انواع خازن ها از لحاظ ظرفيت :
1- خازنهاي با ظرفيت ثابت :
خازن سراميكي ( عدسي) – غير الكتروليت :ظرفيت خازن به صورت شماره هاي كد دار بر روي آن است . در اين موارد عدد اول و دوم را نوشته و سپس به تعداد عدد سوم در مقابل آن صفر قرار دهيد تا ظرفيت بر حسب پيكوفاراد بدست ايد . بطور مثال اگر بر روي خازني عدد 102 چاپ شده باشد ، ظرفيت برابر خواهد بود با 1000 پيكوفاراد يا 1 نانوفاراد .
خازن هاي ميكايي
خازن هاي كاغذي ( غير الكتروليت يا بدون پلاريته )
خازن هاي ورقه اي
خازن هاي پلاستيكي
خازن هاي پلي استر ( غير الكتروليتي )
خازن ها ي شيميايي: خازن هاي اكسيد آلومينيومي و خازن هاي اكسيد تانتاليوم
خازن هاي پرچمي .
۲- خازن هاي متغير:
واريابل :
تريمر : خازن هاي تريمر خازن هاي متغيير كوچك و با ظرفيت بسيار پائين هستند . ظرفيت اين خازن ها از حدود 1 تا 100 پيكوفاراد ماست و بيشتر در تيونرهاي مدارات با فركانس بالا مورد استفاده قرار مي گيرند .
وركتور ( وريكاب ) – كه با تغيير ولتاژ دو سرش ظرفيتش تغيير مي كند .
در بعضی مواقع مقدار خازنی را میخواهیم که در بازار نیست برای این کار از مدارات خازنی استفاده میکنیم :
الف- مدار خازنی سری:
هرگاه چند خازن را پشت سر هم وصل کنیم مدار سری میشود و مقدار کل خازن از رابطه ی زیر محاسبه میشود.
سري بستن خازن : CT = 1 / C1 + … + 1 /Cn
ب- مدار خازنی موازی:
هرگاه چند تا خازن به صورتی که سر به سر و ته به ته وصل شود مقدار آن به هم جمع میشود و از رابطه ای زیر محاسبه میشود.
C1+C2+C3+…CN