دریافت تحقیقی در مورد خازن – 19302

عناوین کلیدی فایل تحقیقی در مورد خازن، شامل: موارد تحقیقی, در, مورد, خازن می باشد:

توضیحات:

خـازن‌
برداشته شده از Wiki pedia دايره المعارف رايگان :
خازن ابزاري است كه انرژي در ميدان الكتريكي دو هادي كه داراي بار يكسان ولي مخالف هستند بوجود مي آيد ذخيره مي كند .
خازن را گهگاه بنام اصطلاح قبلي آن كه كندانسور است مي خوانند .
1 ـ تاريخ
در حدود 600BC قبل از ميلاد ثبت شد كه يك يوناني باستاني بوسيله ساچمه توپ هاي كهربا بر روي محور جرقه توليد كند . اين نتيجه ايجاد برق در اثر اصطكاك مالشي است.
جداسازي مكانيكي بار در دي الكتريك

اين نتيجه اساس كار خازن است . در اكتبر 1745 Ewald Georg vonkleist اهل ژپومرانيا اولين خازن ثبت شده را اختراع كرد : يك ليوان دهن گشاد كه درون و بيرون آن به وسيله فنر پوشانده شده است . پوشش بيروني به ميله أي كه از وسط دريچه عبور مي كرد و به كره ختم مي شد متصل بود. Von kleist به طور نمايش و به وسيله لايه بندي جسم عايق بين دو صفحه فلزي چگالي بار را افزايش داد. قبل از اينكه كشف kleist بطور گسترده مشهور شود يك فيزيكدان هلندي به نام مستقلانه يك خازن مشابه را كشف كرده بود كه در ژانويه سال 1747 آن خازن را به نام بطري ليد ناميد. اين نام گذاري به يادبود دانشگاه ليدن كه Van Musschenbroek در آن كار مي كرد انجام شد.
Benjamin Franklin در مورد بطري ليد به تحقيق پرداخت و بار ذخيره شونده در ليوان (نه در آب) را بهبود داد. در آغاز كار واحد ظرفيت ‘jars’ (دقه زدن ، ضربه زدن) يك jar معادل 1 nF است .
به زودي لغت خازن همانند كندانسور مشهور شد. تا مدتي كه هنوز گهگاه امروزه استفاده مي شود كه اين لغت از لغت ولتا در 1782 (كه از لغت condensatione استنتاج مي شود) مسكوك شده است كه به ابزاري كه توانايي ذخيره چگالي بالاي بار الكتريكي نسبه به القاگر عايق شدة معمولي را دارد اشاره دارد. بيشتر مردم بجز انگليسي ها هنوز از نغت استنتاج شده از Condensatone استفاده مي كردند مانند فرانسوي ها condensateur و آلماني ها Kondensator

2 ـ فيزيك :
1 ـ بازنگري :
خازن شامل دو صفحه با الكترود مي شود كه هر يك از انها بار مخالفي را ذخيره مي كند.
اين دو صفحه هادي هستند و همچنين به وسيله يك نارسانا يا يك دي الكتريك از هم جدا شده اند بر روي سطح صفحات در مرز به وسيله أي الكتريك با ذخيره شده است. زيرا هر صفحه بار مساوي اما مختلف العلام در خود ذخيره مي كند. كل بار خازن هميشه صفر است .

2ـ ظرفيت
ظرفيت خازن (C) با مقدار ( Q) ذخيره شده در هر صفحه بر اختلاف پتانسيل با ولتاژ (V) معين كه بين دو صفحه به نظر مي رسد اندازه گيري مي شود.
در واحد SI يك خازن ظرفيت برابر يك فاراد دارد هنگامي كه يك كولمب بار باعث اختلاف پتانسيل 1 ولت بين دو صفحه مي شود چون يك فاراد يك واحد بزرگ است . ارزش خازن ها با ميكرو فاراد و نانوفاراد بيان مي شود.
ظرفيت با سطح صفحه رسانا رابطة مستقيم و با فاصله صفحات رابطة معكوس دارد. و همچنين با ثابت دي الكتريك نيز متناسب است ( كه هيچ رسانايي ندارد) جسمي كه دو صفحه را جدا مي كند.
ظرفيت صفحه هاي موازي خازن بدست مي آيد با :

كه ثابت دي الكتريك و A سطح صفحات خازن و d فاصله آنهاست.
3 ـ ذخيره انرژي
هنگامي كه بارهاي مخالف بر روي سطوح خازن ناشي از جداسازي بارها انباشته مي شود ولتاژ سراسر خازن به علت ميدان الكتريكي اين بارها افزايش مي يابد . هر افزايش بايستي بر خلاف افزايش الكتريكي هنگامي كه بار بيشتري جدا مي شود انجام مي شود.
انرژي ( اندازه گيري مي شود با ژول در SI ) ذخيره شده در خازن برابر است با ميزان كار در مورد نياز براي انتشار ولتاژ در سراسر خازن متعاقباً ميدان الكتريكي انرژي ذخيره شده به صورت زير بدست مي آيد .
كه V ولتاژ سراسر خازن است
3 ـ در مدارهاي الكتريكي
1 ـ در مدارهاي DC
الكترون ها مستقيماً نمي توانند سراسر دي الكتريك را از يك صفحه به صفحه ديگر بگذرند. هنگامي كه جرياني در خازن وجود دارد الكترون ها در روي يك صفحه انباشته شده و از صفحه ديگر انتقال مي يابند. اين فرآيند عرفاً ‘ charging’ خازن ناميده مي شود ولو اينكه خازن در همه اوقات از نظر الكتريكي خنثي باشد. در حقيقت جريان درون خازن باعث جداسازي سريعتر از انباشتگي بار الكتريكي مي شود اين جداسازي با رعايت گسترش ميدان الكتريكي بين صفحات خازن ناشي از ولتاژ سراسر صفحات مي شود اين ولتاژ V نسبت مستقيم با مقدار بار جدا شده دارد. اما Q فقط تابع اوليه زمان جريان I درون خازن است. توضيح اينكه رياضي بدين گونه است