دانلود مقاله خازن

خازن ها انرژی الکتریکی را نگهداری می کنند و به همراه مقاومت ها ، در مدارات تایمینگ استفاده می شوند .

همچنین از خازن ها برای صاف کردن سطح تغییرات ولتاژ مستقیم استفاده می شود .

از خازن ها در مدارات بعنوان فیلتر هم استفاده می شود .

زیرا خازن ها به راحتی سیگنال های غیر مستقیم AC را عبور می دهند ولی مانع عبور سیگنالهای مستقیم DC  می شوند .

ظرفیت :

ظرفیت معیاری برای اندازه گیری توانائی نگهداری انرژی الکتریکی است .

ظرفیت زیاد بدین معنی است که خازن قادر به نگهداری انرژی الکتریکی بیشتری است .

واحد اندازه گیری ظرفیت فاراد است .

1 فاراد واحد بزرگی است و مشخص کننده ظرفیت بالا می باشد .

بنابراین استفاده  از واحدهای کوچکتر نیز در خازنها مرسوم است .

میکروفاراد µF  ، نانوفاراد nF  و پیکوفاراد pF  واحدهای کوچکتر فاراد هستند .

µ means 10-6 (millionth), so 1000000µF = 1F

n means 10-9 (thousand-millionth), so 1000nF = 1µF

p means 10-12 (million-millionth), so 1000pF = 1nF

انواع مختلفی از خازن ها وجود دارند که میتوان از دو نوع اصلی آنها ، با پلاریته ( قطب دار ) و بدون پلاریته ( بدون قطب ) نام برد .

خازنهای قطب دار :

(تصاویر در فایل اصلی موجود است)

الف - خازن های الکترولیت

در خازن های الکترولیت قطب مثبت و منفی بر روی بدنه آنها مشخص شده و بر اساس قطب ها در مدارات مورد استفاده قرار می گیرند .

دو نوع طراحی برای شکل این خازن ها وجود دارد .

یکی شکل اَکسیل که در این نوع پایه های یکی در طرف راست و دیگری در طرف چپ قرار دارد و دیگری رادیال که در این نوع هر دو پایه خازن در یک طرف آن قرار دارد .

در شکل نمونه ای از خازن اکسیل و رادیال نشان داده شده است .

در خازن های الکترولیت ظرفیت آنها بصورت یک عدد بر روی بدنه شان نوشته شده است .

همچنین ولتاژ تحمل خازن ها نیز بر روی بدنه آنها نوشته شده و هنگام انتخاب یک خازن باید این ولتاژ مد نظر قرار گیرد .

این خازن ها آسیبی نمی بینند مگر اینکه با هویه داغ شوند .

ب - خازن های تانتالیوم

خازن های تانتالیم هم از نوع قطب دار هستند و مانند خازنهای الکترولیت معمولاً ولتاژ کمی دارند .

این خازن ها معمولاً در سایز های کوچک و البته گران تهیه می شوند و بنابراین یک ظرفیت بالا را  در سایزی کوچک را ارائه می دهند .

در خازنهای تانتالیوم جدید ، ولتاژ و ظرفیت بر روی بدنه آنها نوشته شده ولی در انواع قدیمی از یک نوار رنگی استفاده می شود که مثلا دو خط دارد ( برای دو رقم ) و یک نقطه رنگی برای تعداد صفرها وجود دارد که ظرفیت بر حست میکروفاراد را مشخص می کنند .

برای دو رقم اول کدهای استاندارد رنگی استفاده می شود ولی برای تعداد صفرها و محل رنگی ، رنگ خاکستری به معنی × 0.01  و رنگ سفید به معنی × 0.1  است .

نوار رنگی سوم نزدیک به انتها ، ولتاژ را مشخص می کند بطوری که  اگر این خط زرد باشد 3/6 ولت ، مشکی 10 ولت ، سبز 16 ولت ، آبی 20 ولت ، خاکستری 25 ولت و سفید 30 ولت را نشان می دهد .

برای مثال رنگهای آبی - خاکستری و نقطه سیاه به معنی 68 میکروفاراد است .

آبی - خاکستری و نقطه سفید  به معنی 8/6 میکروفاراد است .

خازن های بدون قطب :

خازن های بدون قطب معمولا خازنهای با ظرفیت کم هستند و میتوان آنها را از هر طرف در مدارات مورد استفاده قرار داد .

این خازنها در برابر گرما تحمل بیشتری دارند و در ولتاژهای بالاتر مثلا 50 ولت ، 250 ولت و ...

عرضه می شوند .

پیدا کردن ظرفیت این خازن ها کمی مشکل است چون انواع زیادی از این نوع خازنها وجود دارد و سیستم های کد گذاری مختلفی برای آنها وجود دارد .

در بسیاری از خازن ها با ظرفیت کم ، ظرفیت بر روی خازن نوشته شده ولی هیچ واحد یا مضربی برای آن چاپ نشده و برای دانستن واحد باید به دانش خودتان رجوع کنید .

برای مثال بر 1/0  به معنی 0.1µF یا 100 نانوفاراد است .

گاهی اوقات بر روی این خازنها چنین نوشته می شود  ( 4n7  ) به معنی 7/4 نانوفاراد .

در خازن های کوچک چنانچه نوشتن بر روی آنها مشکل باشد از شماره های کد دار بر روی خازن ها استفاده می شود .

در این موارد عدد اول و دوم را نوشته و سپس به تعداد عدد سوم در مقابل آن صفر قرار دهید تا ظرفیت بر حسب پیکوفاراد بدست اید .

بطور مثال اگر بر روی خازنی عدد  102 چاپ شده باشد ، ظرفیت برابر خواهد بود با 1000 پیکوفاراد یا 1 نانوفاراد .

برای مثال بر 1/0 به معنی 0.1µF یا 100 نانوفاراد است .

گاهی اوقات بر روی این خازنها چنین نوشته می شود ( 4n7 ) به معنی 7/4 نانوفاراد .

بطور مثال اگر بر روی خازنی عدد 102 چاپ شده باشد ، ظرفیت برابر خواهد بود با 1000 پیکوفاراد یا 1 نانوفاراد .

کد رنگی خازن ها : خازن ها با هر ظرفیتی وجود ندارند .

بطور مثال خازن های 22 میکروفاراد یا 47 میکروفاراد وجود دارند ولی خازن های 25 میکروفاراد یا 117 میکروفاراد وجود ندارند .

دلیل اینکار چنین است : فرض کنیم بخواهیم خازن ها را با اختلاف ظرفیت ده تا ده تا بسازیم .

مثلاً 10 و 20 و 30 و .

.

به همین ترتیب .

در ابتدا خوب بنظر می رسد ولی وقتی که به ظرفیت مثلاً 1000 برسیم چه رخ می دهد ؟

مثلاً 1000 و 1010 و 1020 و .

که در اینصورت اختلاف بین خازن 1000 میکروفاراد با 1010 میکروفاراد بسیار کم است و فرقی با هم ندارند پس این مسئله معقول بنظر نمی رسد .

برای ساختن یک رنج محسوس از ارزش خازن ها ، میتوان برای اندازه ظرفیت از مضارب استاندارد 10 استفاده نمود .

مثلاً 7/4 - 47 - 470 و .

و یا 2/2 - 220 - 2200 و .

خازن های متغیر : خازن های تریمر : مقاومت الکتریکی چیست رسانای الکتریکی (هادی)به هر ماده ای که بتواند جریان الکتریکی را از خود عبور دهد رسانای الکتریکی یا هادی الکتریک (هدایت کننده جریان الکتریکی ) گویند مانند فلزات و به هر ماده که نتواند جریان الکتریکی را از خود عبور دهد نارسانا یا غیرهادی گویند مانند پلاستیک ، چرم ، کاغذ وغیره مقاومت چیست ؟

هر هادی الکتریکی در برابر عبور جریان مقداری مقاومت از خود نشان میدهد این مقاومت باعث میشود که جریان عبوری از هادی محدود شود، مثال دو لیوان آب را به یاد بیارید وقتی بین دولیوان که مقدار آبشان با هم برابر نبود لوله ای وصل کردیم آب از طرف لیوان پرتر به طرف لیوانه نصفه در درون لوله به حرکت در آمد حالا اگر یک شیر سر راه این لوله قرار دهیم چنانچه شیر را به سمت بسته شدن بچرخانیم لوله ارتباطی تنگ تر میشود در نتیجه جریان آب کاهش پیدا میکند یعنی مقاومت سر راه لوله را افزایش داده ایم پس مقدار مقاومت سر راه لوله تعیین کننده مقدار جریان آب عبوری از لوله است در واقع شیر یک وسیله برای کنترل جریان آب است به همین صورت با کم و زیاد کردن مقاومت موجود در مسیر یک مدار میتوان جریان کل مدار را کنترل کرد .

مقدار مقاومت بستگی به جنس هادی و طول آن دارد که آن را بر حسب اهم می سنجند یک اهم عبارتست از مقدار مقاومتی که اگر به دو سریک منبع ولتاژ یک ولتی وصل شود جریان یک آمپر از آن عبور کند .

هنگام در گیری سربازهای سیم و سربازهای الکترونی ، الکترونها با سلاح های گرم به جون سیم می افتند و در اثر این جنگ و آتش سوزی مقداری از انرژی سربازهای الکترونی بصورت گرما هدر میرود (میدونم که بی مزه بود شما زحمت انتقاد کردن رو نکشید البته اگر خواننده ای باشه که از این خبرها نیست) پس یکی از کارهایی که مقاومت انجام داد این بود که مقداری از جریان را تبدیل به گرما کرد در بعضی جاها ما عمداً برای تولید گرما از مقاومت استفاده میکنیم مثل مقاومت تنگستن لامپ یا سیم مقاومت داری که در سماورهای برقی یا بخاری برقی ها استفاده میکنیم که بهش المنت هم میگن در این جور مواقع که گرما کار مورد نیاز ما را انجام میده میگیم سیم یا دستگاه انرژی الکتریکی رو مصرف کرده اما هر وقت که این گرما رو لازم نداشته باشیم و بیخودی تولید بشه میگیم مقاومت سیم مقداری انرژی الکتریکی رو تلف کرده (آخ آخ چه کار بدی ) مثل گرمایی که در سیمهای انتقال انرژی (سیمهای رابط ) تولید میشه .

شکل ظاهری مقاومتها مقاومت ممکن است چندین حلقه سیم مسی نازک که به دور هسته ای پیچیده شده است باشد ، و یا از مواد نیمه رسانا مانند کربن ساخته شده باشد.

مواد نیمه رسانا نسبت به رساناها مقاومت بیشتری در برابر عبور جریان از خود نشان میدهند.

مقاومتها به اشکال و اندازه های مختلفی ساخته میشوند که رایجترین آنها ، مقاومتهای رنگی هستند که از آنها در جریانهای پایین استفاده میشود و در جریانهای بالا معمولا از مقاومتهای سرامیکی یا آجری استفاده میشود که نسبت به مقاومتهای رنگی حجم بیشتری دارند .

سمبل مداری مقاومت به این شکلها است حالا میخواهیم یک رابطه بین این سه کمیت پیدا کنیم مقاومت ، جریان ، ولتاژ بازم مثال لیوان آب (راست میگن که آب مایه حیاته ؟) گفتیم اگه یه شیر سر راه لوله رابط دو لیوان قرار دهیم میتونیم جریان آب رو کنترل کنیم حالا فرض کنید شیر آب رو به اندازه ای تنظیم کردیم که در هر ثانیه یک سی سی آب وارد لیوان نصفه میشه حالا میایم به جای لیوان پر آب یه گالن پر آب وصل میکنیم آیا بازم همون مقدار آب وارد لیوان نصفه میشه ؟

مسلماً اینجور نیست چون فشار آب زیاد شده .

به ازای یک ثانیه آب بیشتری از لوله عبور میکنه پس هرچه فشار آب رو زیاد کنیم (اختلاف سطح آبها) جریان آب بیشتر میشه به همین صورت هم در مدار الکتریکی هر چه فشار الکتریکی (ولتاژ) رو افزایش دهیم در صورت ثابت بودن مقاومت مدار جریان نیز بیشتر میشود آقای اهم این قانون رو کشف کرده که به این صورته مقاومت / ولتاژ= جریان عبوری از سیم خوب این یک معادله است و به این صورت ها هم میشه نوشتش جریان / ولتاژ = مقاومت جریان × مقاومت = ولتاژ مثال فرض میکنیم که یک مقاومت 5 اهمی داریم دوسرش رو به یک منبع ولتاژ 10 ولتی وصل کرده ایم میخواهیم ببینینم که چه جریانی از مقاومت عبور میکند (جریان را با I ولتاژ را با V و مقاومت را R نشان میدهند( I=10/5 = 2 A پس جریان دو آمپر از مقاومت عبور میکند حالا اگر به جای مقاومت 5 اهمی مقاومت 4 اهمی قرار بدیم جریانی که مقاومت از منبع تغذیه دریافت میکند 5/2 آمپر میشود پس نتیجه میگیریم که هر مقاومت یا هر مصرف کننده فقط به اندازه مورد نیاز خود از منبع تغذیه، جریان میکشد.

توجه داشته باشید وقتی یک منبع به مقاومتی جریان میدهد این جریان از خود منبع تغذیه هم عبور میکند بازم که لیوان آب (بابا این لیوانها آبشون بخار نشد) بله لیوان آب خیلی کاربردها داره دست کم نگیریدش گفتیم که چون سطح آب درون لیوانها متفاوت است جریان آب برقرار میشود اما پس از اینکه آب هر دوتا یه اندازه شد دیگه جریان آبی وجود ندارد ( بله درسته چون دیگر اختلافی وجود ندارد) ولی در منبع تغذیه اینجوری نیست چون الکترونها دائما توسط نیروی خارجی به یک سمت کشیده میشوند .

پس برای لیوان هم می میتوان فرض کرد که یک پمپ آب بالای سر لیوانها وجود دارد که توسط یک شیلنگ به هراندازه که آب وارد لیوان نصفه میشود به همان اندازه آب را برمیدارد و به لیوان پر میریزد و هیچ گاه نمیگذارد که سطح آب درون لیوانها تغییر کند همان کاری را که نیروی خارجی بر روی یک سیم انجام میداد (آهنربا) پس چون همیشه اختلاف ثابت است در نتیجه همیشه جریان ثابت و پایدار است .

همان جریانی که از لوله پایینی لیوانها میگذرد همان جریان هم از شیلنگ و پمپ بالا میگذرد.

این مجموعه را میتوان به دو قسمت کلی تقسیم کرد 1- منبع تغذیه (شامل دو لیوان و پمپ و شیلنگ) 2- مصرف کننده (لوله پایینی و شیر( پس نتیجه میگیریم که در یک مدار بسته جریان بصورت حلقه ای از کل عناصر مدار عبور میکند (حتی از خود منبع تغذیه ) که مقدارش در تمام نقاط برابر است حالا اگر شیر آب را کمی زیاد کنیم کل جریانی که در حال گردش است زیاد میشود این بدان معناست که اگر در یک مدار که بصورت حلقه بسته است چنانچه یکی از عناصر آن را تغییر دهیم جریان در کل مدار تغییر میکند حالا داریم کم کم به جواب بعضی سوال هامون نزدیک میشیم میشه وقتی با ماشین میریم مسافرت 8 تا دونه باطریه قلمی 5/1 ولتی با خودمون برداریم که اگه باطری ماشین خالی شد یا خراب شد به جاش از اون 8 تا باطری قلمی که روی هم میشن 12 ولت استفاده کنیم؟

یا مثلا چرا یک لامپ گازی رو میشه با باطری ماشین روشن کرد ولی با یه آدابتور 12 ولتی نمیشه ؟

یک باطری که ولتاژش بیشتره بیشتر برق تولید میکنه یا اونکه جریانش بیشتره ؟

مقاومت ها- مقاومت ها از اصلی ترین اجزایی هستند که در وسایل برقی به کار می روند.مقاومت هادی دربرابر عبور جریان الکتریکی را مقاومت الکتریکی گویند.واحد مقاومت اهم و نشانه آن)  ( است .

شمای مقاومت در مدارها بدین صورت است .

مقاومت رابه منظور کاهش دادن جریان به مقدار معین و یا افت مقدار معینی از ولتاژ به کار می برند.

انواع مقاومت- الف-مقاومت طبیعی مدارها که ناشی از جنس ونوع قطعات به کار رفته در مدار است مثل موتور های الکتریکی.

ب-مقاومت های مصنوعی ساخته شده که درمدار به کار می رود وبه شرح زیر می باشند.

1-مقاومت های سیمی مولد حرارت-معمولا از جنس کرم نیکل یاکرم آلومینیوم هستندوبه منظور تولید حرات ساخته شده اند مثل المان سماور برقی،سشوار،اتو و....

2- مقاومت سیمی تهیه شده از مانگانین (ترکیبی از مس ونیکل و منگنز ) این مقاومت ها از یک اهم تاهزار ها اهم تهیه می شوند ودر دستگاه هایی نظیر ولتمتر استفاده می شود.جنس و طول سیم مقدار مقاومت را مشخص می کند ساختمان آن بدین صورت است که سیم مذکور را به دور یک هسته عایق که معمولا از جنس چینی ، باکلیت یا کاغذ فشرده می باشد می پیچند.

3- مقاومت های کربنی - از ذرات کربن یا گرافیت که همراه با پودر ی ازجنس عایق تهیه میشوند.مقدار در صد هر یک از اجزاء بالا درمخلوط مقدار معینی از مقاومت را بدست می دهد.مخلوط مذکور را درون محفظه ای از جنس پلاستیک ریخته ودر دو طرف آن هادی هایی جهت اتصال ولحیم کاری درمدار ها تعبیه می نمایند.این مقاومت ها با قدرت های 1/8,1/4,1/2,1,2 وات واز یک تا 20 مگا اهم تهیه می شوند.

4- مقاومت های کربنی لایه ای - بر روی عایقی از جنس چینی لایه ای از گرافیت اندود می کنند واین لایه را بصورت مار پیچ می تراشند .مقدار مقاومت با پهن وباریک بودن این نوار مارپیچ تعیین می شود .برای محافظت لایه کربنی روی آن را اندود می کنند.مقدار مقاومت ها را یا بر روی آن ها چاپ می کنند ویا از روش استاندارد نقطه ها ونوار های رنگی استفاده می کنند در این روش هر رنگ نماینده یک عدد می باشد مقاومت را طوری در دست می گیرند که نوار های رنگی بطرف دست چپ نزدیک تر باشد اولین نوار از سمت چپ مشخص کننده رقم اول ودومین نوار رقم دوم را نشان می دهد ونوار سوم تعداد صفر هایی را مشخص می کند که بعد از دو رقم اول ودوم قرار گیرد .حلقه چهارم مقدار تلرانس مقاومت (مقدار درصد خطای مقاومت داده شده با مقاومت واقعی) را نشان می دهد.کد های رنگی مقاومت ها مطابق جدول زیر می باشد.

مثال:مقدارمقاومت شکل برابر است با 47 اهم تذکر: درصورتیکه حلقه سوم سیاه باشد هیچ عدد یا صفر منظور نمی کنیم .پس مقدار مقاومت یک عدد دو رقمی است.مقاومت های کربنی به وفور در دستگاه های الکترنیکی وهمچنین بصورت سری با لامپ های اتو سماور برقی و ...بکار می روند.مقاومت ها را بصورت متغییر نیز می سازند مثل مقاومت متغییر (ولوم) تنظیم صدا در دستگاه های صوتی .

اتصال مقاومت ها به هم - مقاومت کل مقاومت هایی که در مدار سری به هم بسته می شوند (مقاومت معادل ) از فرمول زیر بدست می آید.

R=R1+R2+R3+.........

مقاومت کل مقاومت هایی که در مدار موازی به هم بسته می شوند(مقاومت معادل) از فرمول زیر بدست می آید.

1/R=1/R1+1/R2+1/R3+…..

عیب یابی مقاومت ها--سوختگی ،شکستگی و پارگی از نشانه های ظاهری خرابی مقاومت هاست.همچنین می توان یک سر مقاومت را از مدار جدا کرده واهم متر را روی رنج مربوطه قرار داده وسیم های آن را به دو سر مقاومت متصل می نماییم در صورتی که جریان از خود عبور داده ومقدار مقاومت را مشخص نماید،مقاومت سالم ودر غیر این صورت معیوب است.

خازن ها- خازن تشکیل شده است از دوصفحه هادی که بوسیله جسم عایقی از یکدیگر جدا شده باشند.کاغذ،میکاوسرامیک از جمله عایق هایی هستند که در ساخت خازن بکار می روند.خازن در مدار دو اثر مهم دارد .

اولا" با دادن ولتاژ به دو سر آن بار الکتریکی در آن ذخیره می شود .

ثانیا"ذخیره شدن بار های الکتریکی باعث ایجاد اختلاف پتانسیلی در دو سر خازن میشود.وقتی که ولتاژ خازن برابرولتاژ داده شده شود دیگر جابجایی بار الکتریکی بیشتری بوجود نمی آید.این بار الکتریکی درخازن چه به منبع وصل باشد یا آن را قطع کنیم در خازن باقی می ماند.وقتی که دوسر یک خازن شارژ شده که از منبع تغذیه جدا کرده ایم را به وسیله یک سبم رابط به هم وصل کنیم خازن خالی می شود عملا" کافی است که ولتاژ خازن بیشتر از ولتاژ داده شده به سر آن باشد تا خازن به عنوان یک منبع ولتاژ موقت برای ایجاد یک جریان تخلیه در مسیر تخلیه اقدام کند در این دو حالت جریان تخلیه خازن ادامه خواهد داشت تا اینکه ولتاژ به صفر ویا برابر ولتاژ داده شده به دو سر آن برسد.

مقدار ذخیره الکتریسته در خازن را ظرفیت خازن می نامند واحد ظرفیت خازن فاراد است فاراد واحد بزرگی است به همین دلیل از واحد های کوچکتری استفاده می شود که عبارتنداز: انواع خازن ها-خازن با عایق میکا-ورقه های نازکی از میکا(طلق)بین صفحات نازک قلعی که به منظور صفحات خازن است برای تولید ظرفیت لازم خازنی قرار داده می شود.نوار های صفحات قلع را یک در میان به یکدیگر وصل کرده واز هردوسری صفحات قلعی که به هم وصل شده اند انشعابی خارج می کنند که مشخص کننده ترمینال های خازن میباشد.

تمامی این قطعات داخل محفظه ای از باکلیت (فیبر استخوانی)قرارداده می شود.استفاده از خازن های میکایی معمولا" برای مقدار ظرفیت های کوچک از 50تا500PF است.

خازن با عایق کاغذ-درساختمان این نوع خازن ها از دو ورقه لوله شده قلع به منزله صفحات هادی که بوسیله ورقه های نازک کاغذی از یک دیگر جداشده اند استفاده می شودوآن را به صورت یک استوانه فشرده در می آورند.هر یک ازاتصال های خارجی خازن به ورقه های قلعی که به عنوان صفحات خازن می باشد وصل می شود معمولا" این استوانه در محفظه ای مقوایی که با موم پوشش یافته ویا آن را در محفظه ای پلاستیکی قرار می دهند.خازن های کاغذی معمولا"برای ظرفیت های حد متوسط در حدود 0/001MFتا1MF به کار برده می شوند.

خازن های سرامیکی-دی الکتریک سرامیک تحت حرات خیلی زیادی ساخته می شود.با استفاده از دی اکسید تیتانیوم ویا انواع مختلف سیلیکات ها می توان دی الکتریک هایی با کیفیت بسیار عالی وثابت دی الکتریکی زیاد را بدست آورد.درخازن های عدسی شکل از نقره ذوب شده به منظور ایجاد صفحات هادی به دو طرف سرامیک استفاده میشود.خازن های سرامیکی عدسی شکل با ثابت الکتریک به میزان 1200وظرفیت0/01MF دارای حجم به مراتب کوچکتری از خازن های کاغذی می باشد.

خازن های الکترولیتی-دراین خازن ها به علت این که الکترولیت مقدار ظرفیت خازنی را از 5 تا 1000MF دراندازه های کوچک وقیمت کم حاصل می کند مورد استعمال فراوانی دارد ساختمان این خازن ها شامل دو فلز به نام الکترود می باشد که معمولا"از آلومینیم می باشد والکترولیت آن از فسفات یا محلول کربنات ساخته می شود.در بین صفحه آلومینیومی ماده اسفنجی (توری)به منظور جذب کردن الکترولیت به خودوایجاد تجزیه الکتریکی لازم به کار برده می شود.محفظه نگهدارنده اجزاء فوق را از جنس پلاستیک یا آلومینیم می سازند .این خازن ها در موتور هایی که با خازن راه انداز کار می کند ویا موتور های دو خازنی به کار می رود.

خازن های روغنی - عایق این خازن ها تشکیل شده از کاغذ آغشته به روغن که قدرت عایق کاغذ را بالا می برد و از داغ شدن زیاد خازن جلو گیری می کند.این خازن ها بطور دایم در مدار ند ودر مقایسه با خازن های الکترولیتی با ظرفیت مساوی بزرگ تر می باشند.

با ظرفیت هایی از دو میکرو فاراد تا 50 میکروفاراد ساخته می شوند ودرالکتروموتور های دو خازنی و با خازن دایم به کار می روند.

کد رنگی خازن ها - خازن های میکا وسرامیک لوله ای دارای علایم رنگی هستند که مشخص کننده ظرفیت آن ها می باشد.چون علایم مشخصه رنگی فقط برای خازن های کوچک خیلی ضروری به نظر می رسد لذا ظرفیت خازنی که به وسیله علایم مشخصه رنگی روی خازنی قراردارد همیشه برحسب PF می باشد.علایم مشخصه رنگی خازن ها مانند مقاومت می باشد واز سیاه که برابر صفر است تا سفید که برابر 9 میباشد ادامه دارند(جدول صفحه بعد) .

درخازن های میکامعمولا"از سیستم 6 نقطه ای رنگی استفاده می شودکه درشکل نشان داده شده است خواندن آنها به این ترتیب است که اول ردیف بالایی را از چپ به راست وسپس ردیف پایینی رااز راست به چپ ادامه می دهند.علامت سفیدی که به وسیله نقطه مشخص شده است بوسیله استاندارد ُEIA است.مقدار ظرفیت خازنی به وسیله سه علامت بعدی خوانده می شود .مثلا" اگر رنگ ها برای نقاط 4،3،2 به ترتیب قرمز سز وقهوه ای باشد در نتیجه مقدار ظرفیت خازن برابر 250PF است.چنانچه اولین نقطه نقره ای باشد،مشخص کننده آن است که خازن کاغذی است ومقدارظرفیت خازنی به همان ترتیب از نقطه 4،3،2 خوانده ومعلوم می شود.پنجمین نقطه مقدار تولرانس خازن را تعیین می کند در صورتی که نقطه ششم مخصوص طبقه بندی خازن است.

درموردخازن های لوله ای سرامیکی دارای نقاط یا نوار های رنگی چنین عمل می کنیم.نوار پهن موجود در طرف چپ بدنه خازن ضریب حرارتی وطرفی که به الکترود داخلی خازن متصل شده است را مشخص می کند.ظرفیت خازن از روی سه رنگ بعدی چه نقطه ای چه نواری معین می شود مثلا"رنگ های قهوه ای،سیاه،قهوه ای برای نقاط 4،3،2 مشخص کننده ظرفیت 100PF می باشد.باید توجه داشت که رنگ های خاکستری وسفید برای مقادیر ضریب اعشاری خازن های کوچک استفاده می شود چنانچه خاکستری برابر 0/01وسفید برابر0/1 می باشد.مثلا"اگر رنگی به ترتیب سبز سیاه وسفیدبرای نقاط 4،3،2 باشد به این معنی است که ظرفیت خازن برابر 50×0/1 یا 5PF است.در موقع خواندن مقدار ظرفیت خازن به وسیله رنگی باید به خاطر داشت که خازن های میکا معمولا"دارای ظرفیت های به میزان 10تا 5000PF می باشندوخازن های لوله ای سرامیکی معمولا"0/5تا1000PFودر مورد خازن های کاغذی وعدسی معمولا"مقادیر ظرفیت خازنی و ولتاژ مجاز خازن بر روی آن ها نوشته شده است چنانچه میزان ولتاژ مجاز بر روی آن ها نوشته نشده باشد معمولا"حد ولتاژ بین 400تا600 ولت خواهد بود.خازن های الکترولیتی همیشه دارای ظرفیت خازنی ومیزان ولتاژ شده بر روی آن ها می باشد.

کاربرد خازن ها- خازن ها به جزءمصرف زیادی که در الکترونیک دارنددر لوازم برقی با هدف های زیر نیز به کار می روند.

1-به منظور پارازیت گیر در لوازمی که دارای موتور های یونیورسال (ذغال دار ) هستند.ذغال ها هنگام کار ودر گیر شدن با کلکتور تولید جرقه می نمایند که بر روی کار دستگاه های صوتی و تصویری اثر می گذارند.

2-به منظور راه اندازه در الکتروموتور ها که موجب نیروی گشتاور شده و موتور به گردش در می آید.همچنین به منظور اصلاح ضریب قدرت برای جبران انر ژی الکتریکی تلف شده در الکتروموتور به کار می رود.

عیب یابی خازن ها- ابتدا خازن را به وسیله پیچ گوشتی یا قطعه ای سیم هادی که به دو پایه آن متصل می کنیم تخلیه می نماییم.پس از آن اهم متر را روی رنج R×1M اهم -قرارمی دهیم برای این کار باید یک طرف خازن را از مدار قطع کرد تا این که هر نوع مسیر موازی را که سبب کم کردن مقاومت شود محدود نمود .نباید انگشتان با سیم اتصال اهم متر اتصال داشته باشد.چون در این صورت مقاومت بدن سبب اشتباه در خواندن مقدار مقاومت خازن خواهد بود.چنانچه سیم های اهم متر به دو سر خازن بسته شود برای یک خازن خوب عقربه اهم متر به سرعت به سمت درجات مقاومت های کم صفحه حرکت کرده و سپس به کندی به طرف مقاومت بینهایت می رود ومقاومت عایق خازن مقداری خواهد بود که عقربه از حرکت باز می ایستد که معمولا"مقدار زیادی خواهد بود .

در مورد خازن های کاغذی و میکا وسرامیک مقاومت اهم خازن می تواند حدود 500تا 1000 M اهم ویا بیشتر باشد که عملا"دارا بودن چنین مقاومتی به منزله مقاومت بینهایت است.خازن های الکترولیتی دارای مقاومت کمتر ودر حدود 0/5M اهم ویا بیشتر می باشد.وقتی که اهم متر به خازن وصل می شود ابتدا باتری اهم متر خازن را شارژ می کند.دلیل نرسیدن به حالات بینهایت عقربه نیز همین جریان شارژ می باشد از آنجایی که جریان بیشتر در اهم متر به معنای کم بودن مقاومت است در مرحله اول شارژ مقدار شدت جریان عبور داده شده ماکزیمم بوده سپس جریان با ازدیاد ولتاژ دو سر خازن کاهش پیدا می کند تا به حد ولتاژ داخلی اهم متر می رسد .بنابر این عقربه اهم متر به کندی به طرف مقاومت اهمی اهم متر حرکت می کند.

بالاخره خازن تاحد ولتاژ اهم متر شارژ می شود در این حالت شدت جریان برابرصفر می شود واهم متر فقط مقدار کمی جریان نشتی در داخل دی الکتریک را نشان می دهد این عمل نشان می دهد که خازن می تواند بار الکتریکی را در خود نگه داشته ومشخص کننده سالم بودن آن نیز می باشد ..نتیجه این که 1-اگر عقربه اهم متر به طرف عدد صفر رفت ودر همان جا باقی ماند خازن به صورت اتصال کوتاه می باشد وخراب است .

2-اگر خازن حالت شارژ را نشان داد ولی مقاومت خوانده شده به وسیله اهم متر از حالت نرمال کمتر باشد خازن دارای جریان خواهد بود چنین خازنی در مدار های با مقاومت زیاد ایجاد اشکال می کند.

بستن خازن ها به هم -اتصال خازن ها به یکدیگر یا برای بالا بردن اختلاف پتانسیل است (به صورت سری) یا برای به دست آوردن ظرفیت بیشتر (به صورت موازی).

ظرفیت کل خازن هایی که در مدار سری به هم بسته می شونداز فرمول زیر بدست می آید.

1/c=1/c1+1/c2+ 1/c3+.....

ظرفیت کل خازن هایی که در مدار موازی به هم بسته می شوند از فرمول زیر بدست می آید.

c=c1+c2+c3+.....

دیود مقدمه دیودها جریان الکتریکی را در یک جهت از خود عبور می‌‌دهند و در جهت دیگر در مقابل عبور جریان از خود مقاومت بالایی نشان می‌‌دهند.

این خاصیت آنها باعث شده بود تا در سالهای اولیه ساخت این وسیله الکترونیکی ، به آن دریچه یا Valve هم اطلاق شود.

از لحاظ الکتریکی یک دیود هنگامی عبور جریان را از خود ممکن می‌‌سازد که شما با برقرار کردن ولتاژ در جهت درست (+ به آند و - به کاتد) آنرا آماده کار کنید.

مقدار ولتاژی که باعث می‌شود تا دیود شروع به هدایت جریان الکتریکی نماید ولتاژ آستانه یا (forward voltage drop) نامیده می‌شود که چیزی حدود 0.6 تا 0.6 ولت می‌‌باشد.

ولتاژ معکوس هنگامی که شما ولتاژ معکوس به دیود متصل می‌‌کنید (+ به کاتد و - به آند) جریانی از دیود عبور نمی‌کند، مگر جریان بسیار کمی که به جریان نشتی یا Leakage معرف است که در حدود چند µA یا حتی کمتر می‌‌باشد.

این مقدار جریان معمولآ در اغلب مدارهای الکترونیکی قابل صرفنظر کردن بوده و تأثیر در رفتار سایر المانهای مدار نمی‌گذارد.

اما نکته مهم آنکه تمام دیودها یک آستانه برای حداکثر ولتاژ معکوس دارند که اگر ولتاژ معکوس بیش از آن شود دیود می‌‌سوزد و جریان را در جهت معکوس هم عبور می‌‌دهد.

به این ولتاژ آستانه شکست یا Breakdown گفته می‌شود.

دسته بندی دیودها در دسته بندی اصلی ، دیودها را به سه قسمت اصلی تقسیم می‌‌کنند، دیودهای سیگنال (Signal) که برای آشکار سازی در رادیو بکار می‌‌روند و جریانی در حد میلی آمپر از خود عبور می‌‌دهند، دیودهای یکسو کننده (Rectifiers) که برای یکسو سازی جریانهای متناوب بکار برده می‌‌شوند و توانایی عبور جریانهای زیاد را دارند و بالاخره دیودهای زنر (Zener) که برای تثبیت ولتاژ از آنها استفاده می‌شود.

اختراع دیود پلاستیکی (plastic diode) محققان فیزیک دانشگاه اوهایو (Ohio State University) توانستند دیود تونل پلیمری اختراع کنند.

این قطعه الکترونیکی منجر به ساخت نسل آینده حافظه‌های پلاستیکی کامپیوتری و چیپهای مدارات منطقی خواهد شد.

این قطعات کم مصرف و انعطاف پذیر خواهند بود.

ایده اصلی از سال 2003 که یک دانشجوی کارشناسی دانشگاه اوهایو ، سیتا اسار ، شروع به طراحی سلول خورشیدی پلاستیکی نمود بوجود آمد.

تیم پژوهشی توسط پاول برگر (Paul Berger) ، پروفسور الکترونیک و مهندسی کامپیوتر و همچنین پروفسور فیزیک دانشگاه اوهایو رهبری می‌شود.

دیود سیگنال این نوع از انواع دیودها برای پردازش سیگنالهای ضعیف - معمولا" رادیویی - و کم جریان تا حداکثر حدود 100mA کاربرد دارند.

معروفترین و پر استفاده ترین آنها که ممکن است با آن آشنا باشید دیود 1N4148 است که از سیلیکون ساخته شده است و ولتاژ شکست مستقیم آن 0.7 ولت است.

اما برخی از دیود های سیگنال از ژرمانیم هم ساخته می شوند، مانند OA90 که ولتاژ شکست مستقیم پایینتری دارد، حدود 0.2 ولت.

به همین دلیل از این نوع دیود بیشتر برای آشکار سازی امواج مدوله شده رادیویی استفاده می شود.

بصورت یک قانون کلی هنگامی که ولتاژ شکست مستقیم دیوید خیلی مهم نباشد، از دیودهای سیلیکون استفاده می شود.

دلیل آن مقاومت بهتر آنها در مقابل حرارت محیط یا حرارت هنگام لحیم کاری و نیز مقاومت الکتریکی کمتر در ولتاژ مستقیم است.

همچنین دیود های سیلیکونی سیگنال معمولا" در ولتاژ معکوس جریان نشتی بسیار کمتری نسبت به نوع ژرمانیم دارند.

از کاربرد دیگری که برای دیودهای سیگنال وجود دارد می توان به استفاده از آنها برای حفاظت مدار هنگامی که رله در یک مدار الکترونیکی قرار دارد نام برد.

هنگامی که رله خاموش می شود تغییر جریان در سیم پیچ آن میتواند در دوسر آن ولتاژ بسیار زیادی القا کند که قرار دادن یک دیود در جهت مناسب میتواند این ولتاژ را خنثی کند.

به شکل اول توجه کنید.