خانه » مقالات برق و الکترونیک » دانلود مقاله درباره خازن

دانلود مقاله درباره خازن

دانلود مقاله درباره خازن و انواع آن از سری مقالات برق و الکترونیک با 34 صفحه و فرمت اجرایی PDF

خازن «Capacitor» شامل دو صفحۀ هادی است که با مادۀ عایقی به نام دی الکتریک از هم جدا شده اند. صفحات هادی می توانند گرد یا مربع باشند. وظیفۀ خازن به طور خلاصه ذخیرۀ انرژی الکتریکی است.

در همین راستا قصد داریم تا در سایت downloadarticle.ir مقاله ای بسیار کامل در مورد انواع خازن ها در اختیار شما عزیزان قرار دهیم. مطالب مهمی که در این مقاله به کار رفته است را در زیر می توانید مشاهده نمایید و در ادامه توضیحاتی پیرامون موضوع مورد بحثمان را مطالعه نمایید :

  1. در ابتدا تعریفی از خازنها و در ادامه آن تاریخچ آن توضیح داده شده است.
  2. در ادامه انواع مختلف خازنها مورد بررسی قرار گرفته و توضیحاتی پیرامون هر کدام داده شده است.
  3. شما در مورد کد ها در خازنها چه می دانید؟ در ادامه پیرامون کد رنگی و کد عددی آنها مطالبی بیان شده است.
  4. و چندین موضوع دیگر که با دانلود این مقاله می توانید به بقیه مطالب دسترسی پیدا کنید.

تاریخچه تولید خازن

اولین بار ویلیام گیلبرت در قرن هفدهم از کلمۀ الکتریسیته برای نامیدن نیروی ناشی از سایش برخی اجسام استفاده کرد. او همچنین نفاوت الکتریسیته و مغناطیس را درک نمود.

در سال 1729، استفان گری هادی الکتریکی را شناسایی کرد. چارلز دوفی در سال 1733 برای بار ایدۀ میدان الکتریکی دافع را تشریح کرد.

در سال 1745، دانشمند دیگری در زمینۀ ریاضی و فیزیک در دانشگاه لیدن در هلند، نگهدارنده بار الکتریکی را اختراع کرد. او آزمایش خود را با یک پارچ شیشه ای انجام داد که بعدها «پارچ لیدن» نام گرفت.

برخی معتقدند که مخترع خازن، یک آلمانی بوده است. اولین خازن، پارچی شیشه ای بود که نصف آن با آب پر می شد و در آن با یک چوب پنبه مسدود می گشت. از بین چوب پنبه سیمی فلزی به درون پارچ می رفت. سیم فلزی با منبع تولید الکتریسیتۀ ساکن تماس پیدا می کرد و پارچ باردار می شد. قرار گرفتن هر هادی ای در نزدیکی سیم یا تماس با آن باعث تخلیه شدن خازن می شد.

بنجامین فرانکلین، دولتمرد آمریکایی، به آزمایش با پارچ لیدن پرداخت و نشان داد که بار الکتریکی را می توان از صاعقه نیز به دست آورد.

دانلود مقاله درباره خازن

دانلود مقاله درباره خازن

در سال 1752، فرانکلین تئوری سیال الکتریکی را ارائه داد تا ثابت کند صاعقه پدیده ای الکتریکی است. فرانکلین برای اولین بار از علامت های مثبت و منفی برای نیرو های الکتریکی جاذب و دافع استفاده کرد.

اکتشافات او با پارچ لیدن ثبت کرد که از یک قطعۀ صاف شیشه ای هم می توان برای تولید خازن استفاده کرد. به این خازنها، خازنهای مسطح یا «مربع های فرانکلین» گفته می شد.

آزمایش های بعدی او منجر به اختراع روشی برای اندازه گیری ظرفیت خازن شد. خازنهای صفحه ای که او به کار می برد، حدود 130 سانتیمتر قطر داشتند و دو عدد لاستیک با آن تماس داشت.

هادی های اصلی دو استوانۀ برنجی بود که به استوانۀ سومی وصل می شد و طول آنها به 4 متر می رسید. سطح تماس خازن حدود 1 متر مربع بود. در شرایط بهینه، هر دور گردش صفحه 10 تا 12 جرقه به طول 5/2 سانتیمتر ایجاد می کرد. به راحتی می توان جرفه هایی به طول 25 تا 35 سانتیمتر به وجود آورد.

اولی بار، فاراده متوجه شد که حرکت آهنربا در یک سیم پیچ باعث تولید جریان می شود. این کشف منجر به تولید ماشین های دوار مانند دینام، ژنراتور و موتور شد. واحد ظرفیت خازن، به یاد او فاراد انتخاب شد. چند صده طول کشید تا خازن اختراع شود.

ساختمان ساده یک خازن از دو صفحه فلزی که با لایه ای عایق (دی الکتریک) از هم جدا شده اند تشکیل می شود.

آشنایی با خازن های دیگر

خازن ها، کُندانسور هم نامیده می شوند و کاربرد گسترده ای در صنعت به منظور تصحیح ضریب توان الکتریکی دارند. در صنایع الکترونیک، خازنها، اغلب در مدارهای الکترونیکی با کاربری کنترلی و کوپلینگ استفاده می شوند.

این خازنها در اشکال و اندازه های مختلف تولید می شوند. مواد مورد استفاده در آنها می تواند آلومینیوم، پلی پروپیلن، پلی استر، پلی کربنات، میکا، رزین های اپوکسی، تفلون و تانتالوم باشد. ظرفیت خازن ها از چند دهم پیکوفاراد (یک بیلیون فاراد) تا چند میلی فاراد (یک هزارم فاراد) متغییر است.

مدارهای الکتریکی معمولاً با ولتاژهای مستقیم (DC) از 5 تا 10 ولت کار می کنند. قطعات چنین مدارهایی به راحتی بر روی بورد ها لحیم  می شوند. خازنهای الکترولیتی در برخی مدارهای DC و راه اندازی موتورها کاربرد دارند.

خازن های قدرت

در خازن های اولیه از کاغذ کرافت به عنوان دی الکتریک و از آسکارل به عنوان مایع نفوذی استفاده می شد. این خازنها که تا 100 کیلووار هم تولید می شدند، به خازن کاغذی معروف بودند.

با تولید فیلم های پلاستیکی عایق از جنس پلی پروپیلن، طراحی خازن تحول یافت و با ترکیب کاغذ کرافت و پلاستیک فوق، تولید خازنهای بزرگ تر میسر شد. امروزه، به دلیل تجزیه نشدن PCB ها در محیط زیست، استفاده از آن در تولید خازن ممنون گردیده است.

خازنهای تمام فیلم، اتلاف کمتری دارند و به ندرت دچار ترکیدگی می شوند و ایمن تر هستند. در ضمن در دمای پایین ترین کار می کنند.

خازن های صنعتی

اصلی ترین وظیفۀ خازنهای شانت در شیکۀ قدرت، تصحیح ضریب توان است. از مزیت های تصحیح ضریب توان می توان به کاهش اتلاف خطوط و ترانسفورماتور ها، بهبود پروفایل ولتاژ، کاهش ماکزیمم دیماند و تصحیح کیفیت توان اشاره کرد.

خازنها در سیستم توزیع بر روی تیر برق، بانک های درون پست، و در بخش فشار قوی و توان های بالا نصب می شوند. در سیستم های صنعتی خازن های اصلاح ضریب توان، برای بارهای گروهی یا تکی مورد استفاده هستند.

خازن ها درون یک تابلو قرار می گیرند و اغلب نیازی به نگهداری ندارند. المان خازنی مطابق با استانداردهای صنعتی طراحی و آزمایش می شوند. مشخصۀ خازنها شامل کیلووار، ولتاژ و فرکانس نامی، دمای محیط از 40- تا 46+ درجۀ سانتیگراد است.

خازن های تک فار در سایزهای 50، 100، 200، 300 و 400 کیلووار موجود هستند. ولتاژ آنها از 4/2 تا 23 کیلووات متغیر است.

استانداردهای مربوط به خازن

چهار استاندارد زیر به خصوصیات، کاربرد و حفاظت از خازنهای شانت و سری می پردازند :

  1. استاندارد IEEE Standard I8 شامل تعاریف، خصوصیات و روش های آزمایش خازنهای اصلاح ضریب توان شانت است. همچنین جدول انتخاب ظرفیت های خازن بر اساس ولتاژ در آن آمده است.
  2. استاندارد IEEE Standard 1036، اهداف خازن های شانت، ابعادشان، استفادۀ کاربردی در خطوط توزیع، خازنهای شانت در پست ها و مسائل مربوط را بررسی می کند. کاربردهای خاص برای فیلترهای هارمونیک، موتور، و خازنهای ضربه هم بحث می شوند. راهنمای ایمنی و حفاظت پرسنل، بررسی اولیه، اندازه گیری، و برق دار کردن خازن در این استاندارد موجود است. بازرسی دوره ای، نگهداری و مشکلات عملی هم در این استاندارد آورده شده است.
  3. استاندارد ANSI/IEEE Standard C37.99 اصول اولیه ای مانند ابعاد خازن، آرایش های بانک مانند مثلث یا ستاره، ابعاد بانک، مسائل حفاظتی، اثر حفاظت عدم تعادل، و مسائل سیستمی مانند هارمونیک ها را بررسی می کند.
  4. استاندارد IEEE Standard 824، حاوی راهنمای استفاده از خازنهای سری در سیستم قدرت است. جبران سازی سری کاربرد بسیار خاصی از خازن است و باید دقت فراوانی در آن لحاظ گردد.

خصوصیات و ویژگی خازنها

خصوصیات و قابلیت های خازنها در استانداردها مشخص شده است. این موارد شامل تلرانس ها و دامنه کاری مجاز است. خازن ها باید همواره بتوانند این شرایط کاری را تحمل کنند :

  • 10 درصد اضافه ولتاژ موثر
  • 20 درصد اضافه جریان موثر
  • 35 درصد اضافه توان راکتیو (نسبت به توان راکتیو نامی)
  • 80 درصد اضافه جریان موثر بسته به توان راکتیو و ولتاژ نامی
2000 تومان – خرید
اشتراک گذاری مقاله
ایمیل شما آشکار نمی شود

نوشتن دیدگاه

تمام حقوق مادی , معنوی , مطالب و طرح قالب برای این سایت محفوظ است - طراحی شده توسط پارس تمز