به نقل از کارافیکس: خازنها قطعاتی ساده، انفعالی، تاثیرپذیر و تابع هستند. این قطعات زمانی که به منبع ولتاژ متصل میشوند، بار الکتریکی را روی ۲ تیغه خود ذخیره میکنند. خازنها مانند یک باتری کوچک قابل شارژ، توانایی ذخیره انرژی به فرم بار الکتریکی و ایجاد اختلاف پتانسیل (ولتاژ ایستا) بین ۲ پایه خود دارند.
خازنها انواع زیادی دارند. کار مشترک همه خازنها، از اندازه بسیار کوچک که در مدارهای رزونانسی استفاده میشوند تا خازنهای بزرگ تصحیح ضریب قدرت، ذخیره بار الکتریکی است. فرم ساختاری ساده و پایهای خازنها به این صورت است که ۲ یا چند صفحه یا تیغه فلزی رسانا که به یکدیگر متصل نیستند، روبهروی هم قرار میگیرند و بین آنها هوا، ماده عایق یا نارسانا مانند کاغذ روغنی، میکا، سرامیک، پلاستیک یا یک نوع ژل مایع که در خازنهای الکترونیکی استفاده میشود قرار میگیرد. به این لایه عایقکننده که بین تیغههای خازن قرار میگیرد دیالکتریک میگویند.
جریان DC بهوسیله لایه عایقکننده که بین تیغههای خازن قرار میگیرد، توانایی عبور از خازن را ندارد. بهجای جریان، یک ولتاژ به شکل بار الکتریکی بین دو پایه خازن به وجود میآید. تیغهها یا صفحههای فلزی رسانا به شکلهای مختلف مربع، مستطیل، دایرهای، استوانهای و کروی هستند. سایز و ساختار این صفحات موازی بسته به کاربرد و مشخصات ولتاژی آنها متفاوت است. در مدارهای DC زمانی که از این صفحهها استفاده میشود، بارالکتریکی خازن افزایش پیدا میکند و به اندازه ولتاژ منبع تغذیه دو سر خازن میرسد.
در مدارهای DC جریان الکتریکی از خازن عبور نمیکند؛ زیرا دیالکتریک موجود در خازن نارسانا است و بهعنوان عایق عمل میکند. این در حالی است که در مدارهای AC جریان به صورت مستقیم از خازن عبور میکند؛ حتی اگر مقاومت کم یا بدون مقاومت (راکتانس) باشد.
انواع بارهای الکتریکی
بارهای الکتریکی به ۲ دسته بارهای مثبت یا پروتونها و بارهای منفی یا الکترونها تقسیم میشوند. زمانی که ۲ پایه خازن به ولتاژ DC متصل میشود، بار مثبت روی یکی از تیغههای فلزی، سپس بار منفی روی صفحه مقابل که به صورت موازی قرار دارد جمع میشود. بنابراین صفحههای خازن خنثی میشوند و بین ۲ پایه براساس بارالکتریکی ذخیرهشده در آن یک اختلاف پتانسیل بهوجود میآید. زمانی که خازن در شرایط ثابت قرار بگیرد و به ماکزیمم ولتاژ یا بار الکتریکی ذخیرهشده در خود برسد، جریان الکتریکی از مدار عبور نمیکند؛ زیرا دیالکتریک که بین صفحات خازن قرار دارد خاصیت عایقکنندگی دارد.
اطلاعات کاملتر در بلاگ کارافیکس
به عمل جمع شدن الکترونها روی صفحات خازن شارژ شدن گفته میشود؛ این عمل تا جایی که ولتاژ ۲ پایه خازن با منبع تغذیه متصل به خازن برابر شود ادامه پیدا میکند. در نهایت به خازن، خازن شارژشده میگویند. زمانی که خازن به طور کامل تخلیه شود (حالت آغازی)، نرخ یا سرعت جریان شارژ شدن به ماکزیمم حالت خود میرسد. این نمودار با سرعت کم به سمت صفر میل میکند، تا زمانی که اختلاف پتانسیل بین صفحههای خازن با ولتاژ منبع تغذیه برابر شود. به این نکته توجه داشته باشید که اختلاف پتانسیل خازن به مقدار ظرفیت خازن و مقدار باری که بهوسیله منبع تغذیه متصل به آن روی صفحهها جمع میشود بستگی دارد.
خازنها با صفحات موازی سادهترین فرم خازنها هستند که با استفاده از ۲ صفحه فلزی یا فویل متالیزهشده که با هم فاصله دارند ساخته میشوند. مقدار ظرفیت این خازنها فاراد است که با (F) نشان داده میشود. مهمترین فاکتور برای تعیین ظرفیت خازنها، میزان فاصله ۲ صفحه فلزی موازی با یکدیگر و مقدار مساحت آنها است. تغییر هر کدام از این فاکتورها باعث تغییر ظرفیت خازنها میشود؛ پایه و اساس کارکرد خازنهای متغیر نیز به همین صورت است.