المكثف الكهربائي عنصر هام من عناصر الدوائر الكهربائية والالكترونية وتكمن فائدة المكثف في الدائرة الكهربائية كونه الوحده القادرة علي تخزين الشحنه الكهربائية وتفريغها, ولكل مكثف سعه وتعرف السعه بانها الخاصية التي تمكن الاجسام الموصله تخزين الشحنات الكهربائية و سعه المكثف هي قدرة المكثف علي تخزين كميه من الكهرباء ويرمز لها بالرمز C وتقاس بوحده الفاراد.
ما هو المكثف الكهربائي :
هو أحد أهم مكونات الدارات الكهربائية، ويطلق عليه في اللغة الإنجليزية اسم Capacitor، ويسمى أيضًا بالموسع الكهربائي، وهو أداة تقوم بتخزين الطاقة الكهربائية أو الشحنة الكهربائية لفترة من الزمن على شكل مجال كهربائي يتكون بين لوحين موصلين يحمل كل منها شحنة كهربائية متساوية في المقدار ومتعاكسة في الأشارة ومن ثم نستخدم الشحنة الكهربائية أو تتبدر في الوقت المناسب ويفصل اللوحين مادة عازلة.
ما هي مكونات المكثف الكهربائي:
يتكون المكثف في أبسط صوره من لوحين معدنيين موصلين للكهرباء يفصل بينهما مادة رقيقة عازلة هذه المادة من الممكن أن تكون مصنوعة من الورق أو الزجاج أو السيراميك أو البلاستيك أو أي شيء يحول دون تمرير التيار بين الللوحين.
أما اللوحين المعدنيين فهما عبارة عن مادة موصلة كالألومنيوم أو الفضة أو غيرهما هذان اللوحان يكونان مرتبطين بباقي الدائرة عن طريق الأطراف والأسلاك ، عن طريق التحكم في المسافة بين اللوحين وعن طريق مساحة كلا اللوحين وكذلك عن طريق نوع مادة العازل تتحدد كثافة المكثف، والتي تقاس بوحدة تسمى الفاراد والفاراد مصطلح مشتق من اسم العالم الإنجليزي مايكل فاراداي (1791–1867).
أنواع المكثفات:
- المكثف الكهربائي القطبي (Electrolytic Capacitor).
- مكثف ميكا (Mica Capacitor).
- المكثف الورقي (Paper Capacitor).
- مكثف الصفائح الغشائية الكربونية (Film Capacitor).
- مكثف غير القطبي (Non-polarized Capacitor)
- مكثف سيراميكي (Ceramic Capacitor)
كيف يعمل المكثف الكهربائي :
عندما يتم تسليط مصدر للتيار الثابت على طرفي المكثف، فإن الشحنات الكهربية المتمثلة في الإلكترونات تمر بسرعة لتخترق المكثف، ولكنها تتعثر وتتوقف بسبب وجود عائق في طريقها وهو المادة العازلة، فتبدأ في التراكم في الجهة المقابلة للطرف السالب للمصدر ثم يقل عددها في الطرف الآخر، ليتحول بذلك أحد اللوحين إلى الشحنة السالبة والآخر يصبح موجبًا.
هذه الشحنات المتراكمة تكون مجالا كهربيا بين اللوحين يؤدي إلى تكون فرق جهد، وهنا يتحول المكثف إلى شيء أشبه بالبطارية،تستمر عملية تدفق الشحنات بين طرفي المكثف حتى يمتليء أو بمعنى آخر حتى يصل للحد الأقصى من الشحنات التي يمكنه تخزينها ، وهنا يصبح المكثف مشحونا بالطاقة.
المكثف المشحون يمكنه الاحتفاظ بطاقته لأن الشحنات الموجبة والسالبة على طرفيه تجذب بعضها البعض فتستقر في مكانها مشدودتين إلى بعضهما، ولكن بمجرد أن تجد الشحنات مسارًا في الدائرة الكهربية فإنها على الفور تتسرب تدريجيًا من حول الألواح ويفقد المكثف شحنته.
استخدامات المكثف:
لا تخلُ دائرة كهربية أو إلكترونية تقريبا من وجود مكثف بها، في الواقع المكثفات هي من العناصر الأساسية في الدوائر الكهربية للمكثف استخدمات عديده ولا عجب اننا نجدها في كثير من الاجهزة الكهربائية حيث يعتمد عليها الدائرة فمثلا اذا تعطلت غسالة الملابس عن العمل واصبح المحرك لا يدور يكون الشك في مكثف المحرك وغير ذلك فاستخدمات المكثف كثيرة وسنذكر منها :
- تخزين الشحنه الكهربائية.
- تنعيم التيار المتردد في دوائر تحويل التيار المتردد إلى مستمر.
- المكثف عنصر يقاوم التغير المفاجئ في الجهد.
- منع مرور التيار المتردد في دوائر مكبرات الموجات.
- منع مرور التيار المستمر في بعض الدوائر.
- توليد موجات ذات زمن محدد.
- المكثف يعتبر مقاومة في دوائر التيار المتردد ويسمي مفاعله سعوية.
- يعمل وجود المكثفات على تحسين معامل القدرة الكهربائية في الدوائر الكهربائية من خلال تقليل نسبة استهلاك الطاقة غير الفعّالة أو المهدورة في الأجهزة الكهربائية.
كيف يمكن فحص المكثف أدا كان تالف او لا:
نزع المكثف وأفراغ الشحنة التي بداخله و الطريقة الأسهل الذي يتم بواسطتها افراغ شحن المكثف هي توصيل أطراف مصباح كهربائي، ذي فرق جهد منخفض قدره 120 فولت 20 وات تقريبًا بأطراف المكثف فيؤدي ذلك إلى إفراغ الطاقة الكهربائية المخزنة في المكثف.
القيام بتفقد انتفاخ المكثف أو احتمالية وجود سائل عليه، فعندما يوجد انتفاخ في الجزء العلوي من المكثف بشكل طفيف أو تمدده فهذا يدل على تلف المكثف وهي اشارة لذلك، وكذلك وجود أي سائل داكن على الجزء العلوي من المكثف فهي علامة على تلف المكثف بشكل عام.
باستخدم مقياس فرق جهد الرقمي أو التناظري، كما يمكن استخدام أي النوعين حيث إنهما يعملان بنفس الطريقة وهما مناسبان للمهمة،وذلك بضبط المقياس على 1 كيلو أوم لبدء الاختبار.
القيام بلمس طرفي المكثف بطرفي مقياس المقاومة لاختبار الأطراف، ويتضمن هذا الاختبار البسيط لمس أطراف المكثف مرتين ثم مقارنة النتائج، وبعدها القيام بتوصيل طرفي المقياس بطرفي المكثف ثم القيام بعكسهم، ومن المفترض أن تقرأ إبرة القراءة القيمة 0 أوم ثم تتأرجح الابرة الخاصة بالقراءة إلى علامة اللانهاية.
ويفترض أن يظهر خط مفتوح في كل مرة عند القيام بقلب فيها الأطراف على المقياس الرقمي، فحدوث ذلك يعني أن المكثف يعمل وأن المشكلة التي تواجهها لا تتعلق به في حالة عدم حدوث ذلك أو أن عدم وجود فرق يعني أن المكثف تالف ولا يعمل.
القيام بفحص السعة الكهربائية في حالة اذا كان المكثف يعمل، كما يمكن اللجوء الى استخدام الافوميتر ، ويمكن استخدام إعداد السعة الكهربائية في المقياس للفحص السريع للمكثف، فإن كانت القراءة التي تظهر على المقياس مقاربة للقراءة المكتوبة على المكثف يكون المكثف غير تالف.
شاهد أيضا:
- ما هو الافوميتر وما هي انواعه وما هي استخداماته في المنزل
- الافوميتر و وحدة قياس التيار الكهربائي
- تعرف علي صفارات اعطال البايوس وقم بإصلاح الكمبيوتر بنفسك
- أعطال الباور في الكمبيوتر وكيفية اصلاحها بالتفصيل والشرح العملي
- منظم جهد 7805 تعريفه واستخداماته وما هي فائدته في الدارة الكهربائية