انواع المكثفات

أنواع المكثفات

1- مكثفات ثابته ولها أشكال مختلفة
2- مكثفات مستقطبة مثل المكثف اليكتروني ومكثف التنتانيوم وتتميز بوجود قطب موجب وسالب
3 - مكثفات متغيرة وتستخدم في ضبط الترددات كما الموجوده في الراديو
تكتب القيمة العليا لفرق الجهد على المكثف والتي ممكن أن يعمل بها.
وفي بعض المكثفات كإليكترونية والتنتانيوم تكون مقطبة وهذا يعني إنها يجب أن توضع بالشكل الصحيح وتكتب عليها عادة هذه الأقطاب إذا كانت موجبة أو سالبة.
الملفات :-
يتركب الملف من سلك معزول ملفوف على اطار من مادة عازلة former وممكن أن تكون على عدة أشكال
تركيب الملفات :
يتركب الملف من سلك معزول ملفوف على اطار من مادة عازلة former وممكن أن تكون على عدة أشكال منها :
1- على شكل اسطوانة أو مكعب أو متوازى مستطيلات .
2- على شكل قلب الاطار مجوفا وفارغا ،وممكن أن يكون قلب الاطار مشغولا بشرائح حديدية أو مسحوق حديد أو مادة الفيرريت ferrite .
مرور تيار في ملف:
يلف السلك بطريقة معينة ليعطى مجالا مغناطيسيا في اتجاه معين محدد مسبقا من قبل المصمم .
وتخضع اتجاهات التيار واللف والمجال المغناطيسى لقاعدة اليد
الحث الذاتي :
اذا كانت قيمة التيار المار في الملف تتغير زيادة ونقصا كما هو الحال مع التيار المتردد ، فان قيمة المجال المغناطيسى الناشئ عن التيار تتغير ايضا زيادة ونقصا وفي هذه الحالة يتولد على طرفي الملف جهد يعارض الزيادة والنقص في التيار المار في الملف وكلما زاد معدل تغير التيار كلما زادت قيمة هذا الجهد المعارض لحدوث التغيير وخاصية المعارضة هذه تسمى " الحث الذاتى " .
ويسمى الجهد العارض لحدوث التغير : جهد مستحث أو جهد مستنتج أو جهد مولد بالحث الذاتى .
وحدات قياس الحث الذاتى :
يقاس الحث الذاتى لملف بوحدة (الهنري) أو (المللى هنري) .
والمللى هنرى يساوى 10^-3 هنري.




أنواع الملفات Coils Types
انواع الملفات
أولا: من حيث القلب :
تصنف الملفات وفقا للمادة التى تشغل الحيز داخل الاطار الداخلى للملف الى :
1- ملفات ذات قلب هوائى :
وهى تلك الملفات التى يشغل الهواء ما بداخل اطارها الداخلى (ما بداخل قلبها ) والحث الذاتى لمثل هذه الملفات صغير.


2- ملفات ذات قلب حديدى :
اذا وضع داخل الملف قلب حديدى فان المجال المغناطيسى يتركز داخل وحول الملف ولا يشرد كثيرا خارجه وبالتالي يزيد من حث الملف ، قد يصل حث مثل هذا النوع من الملفات الى 10 هنرى .
ولكن يعيب على مثل هذا النوع من الملفات أن تيارات متولدة بالحث الذاتى داخل القلب الحديدى تسمى بالتيارات الاعصارية أو التيارات الدوامية تتحرك في اتجاهات عشوائية داخل هذا القلب مما يسبب ارتفاع درجة حرارة القلب المغناطيسى وفقد فى الطاقة .
ولذلك يقسم القلب الحديدى الى شرائح معزولة عن بعضها البعض لتقاوم التيارات الاعصارية أو الدوامية .
وتسخدم الملفات ذات القلب الحديدى في التنعيم في دوائر تقويم التيار المتردد كما تستخدم في دوائر المصابيح الفلورسنتية اليمنثانيا: من حيث الترددات:
ملفات التردد المنخفض :
تلك الملفات التى تستخدم فى الترددات الصوتية ، ومن المعروف أن الترددات الصوتية تتراوح من 20 هرتز الى 20 كيلو هرتز .

وملفات التردد المنخفض من الملفات ذات القلب الحديدى .
ملفات التردد المتوسط :
تلك الملفات التى تستخدم فى الترددات المتوسطة والتردد المتوسط في أجهزة الراديو ذات التعديل الاتساعي ال A M يساوي 465 كيلو هرتز .
وملفات التردد المتوسط من الملفات ذات القلب المصنوع من مسحوق الحديد أو مادة الفيرريت .
ملفات التردد العالي :
تلك الملفات التى تستخدم فى الترددات العالية التى تزيد عن 2 ميجا هرتز ، مثل دوائر التنعيم في أجهزة الراديو .
وملفات التردد العالي من ال ملفات ذات القلب الهوائى .
في حالة التردد العالى تكون ممانعة الملفات كبيرة وفى حالة التردد المنخفض تكون ممانعة الملفات صغيرة وهذا يمكننا من فصل الترددات الصوتية عن الترددات العالية في الدوائر التى يقترن فيها التردد العالى مع التردد المنخفض .




الملف فى دوائر التيار المستمر :< /b>

اذا سلط جهد مستمر على ملف فان التيار الذى سيمر بالملف لا يصل الى قيمتة العظمى منذ اللحظة الاولى لتوصيل الجهد بالملف وذلك بسبب تولد جهد مستنتج بالحث الذاتى يعارض مرور التيار فى الملف .

التيار يتزايد تدريجيا فى الملف عند توصيلة بالتيار المستمر واذا فصل الجهد المستمر عن الملف فان الجهد المستنتج بالحث الذاتى يعارض تناقض التيار فى الملف لذا فان تيار الهبوط لا يصل الى الصفر بمجرد فصل الجهد المستمر عن الملف بل يستمر الى حين .



الملفات فى دوائر التيار المتردد :

بما أن التيار المتردد يتغير باستمرار فى قيمتة واتجاهه لذلك فان الملفات يتولد فيها جهد مستنتج بالحث الذاتى يعارض الزيادة أو النقص أوتغيير الاتجاه عندما توصل تلك الملفات فى دوائر التيار المتردد
اذا سلطت مجموعة اشارات مختلفة التردد على الدائرة الموضحة في الشكل فسوف لا يظهر في خرجها سوى الترددات المنخفضة بما في ذلك الجهود المستمرة أما الترددات العالية فلا تظهر فى خرج هذه الدائرة ولذا سميت هذه الدائرة بمرشح التمرير المنخفض .



الرنين والمرشحات Resonance and Filters

دوائر الرنين والمرشحات
أولا: دوائر المرشحات Filters:
تصنف دوائر المرشحات على حسب تمريرها للتردد و مكونات الترشيح مثل المقاومة والمكتف والمف وهي كالتالي:
أ- مرشحات المقاومة والمكثف RC:
1- مرشح التمرير المنخفض RC Low Pass Filter:
اذا سلطت مجموعة اشارات مختلفة التردد على الدائرة الموضحة في الشكل فسوف لا تمرر سوى الترددات المنخفضة بما في ذلك الجهود المستمرة أما الترددات العالية فلا تظهر فى خرج هذه الدائرة ولذا سميت هذه الدائرة بمرشح التمرير المنخفض .
وتستخدم هذه الدئرة في تمرير اشارات ترددها f1 أوأقل من f1 إلى التردد الذى يساوى صفر ( أى الجهدالمستمر ) ، ويمكن ايجاد f1 من العلاقة الرياضية الآتية :

حيث أن R قيمة المقاومة ، C سعة المكثف, مقدار ثابت يساوي 3.14

ويسمى المقدار RC بالثابت الزمنى للمرشح .



2- مرشح التمرير العالي RC High Pass Filter:

اذا سلطت مجموعة اشارات مختلفة التردد على الدائرة الموضحة في الشكل فسوف لا تمرر سوى الترددات العالية أما الترددات المنخفضة فلا تظهر فى خرج هذه الدائرة ولذا سميت هذه الدائرة بمرشح التمرير العالي.

وتستخدم هذه الدئرة في تمرير اشارات ترددها f2 أوأكبر من f2 ، ويمكن ايجاد f2 من العلاقة الرياضية الآتية :

حيث أن R قيمة المقاومة ، C سعة المكثف, مقدار ثابت يساوي 3.14

ويسمى المقدار RC بالثابت الزمنى للمرشح .



أ- مرشحات المقاومة والملف RL:
1- مرشح التمرير المنخفض RC Low Pass Filter:
اذا سلطت مجموعة اشارات مختلفة التردد على الدائرة الموضحة في الشكل فسوف لا تمرر سوى الترددات المنخفضة بما في ذلك الجهود المستمرة أما الترددات العالية فلا تظهر فى خرج هذه الدائرة ولذا سميت هذه الدائرة بمرشح التمرير المنخفض .
وتستخدم هذه الدئرة في تمرير اشارات ترددها f1 أوأقل من f1 إلى التردد الذى يساوى صفر ( أى الجهدالمستمر ) ، ويمكن ايجاد f1 من العلاقة الرياضية الآتية :
ويسمى المقدار R/L بالثابت الزمنى للمرشح .



2- مرشح التمرير العالي RL High Pass Filter:
اذا سلطت مجموعة اشارات مختلفة التردد على الدائرة الموضحة في الشكل فسوف لا تمرر سوى الترددات العالية أما الترددات المنخفضة فلا تظهر فى خرج هذه الدائرة ولذا سميت هذه الدائرة بمرشح التمرير العالي.

وتستخدم هذه الدئرة في تمرير اشارات ترددها f1 أو أكثر من f1 ، ويمكن ايجاد f1 من العلاقة الرياضية الآتية :




ثانيا: دوائر الرنين Resonance:
دوائر الرنين RLC توصل بطريقتين هما:
1- دائرة رنين التوالى :
يمكن الحصول على رنين توالي بتوصيل مقاومة ومكثف وملف (RLC) معا على التوالى كما في الشكل وحالة الرنين هي أن يتبادل المكثف الطاقة مع الملف دون سحب طاقة من المنبع ويحدث هذا فقط عند تردد معين يسمى تردد الرنين 0



ممانعة دائرة الرنين على التوالي :

في حالة الرنين تتساوى الممانعة السعوية XC مع الممانعة الحثية XL وتكون الممانعة الكلية للدائرة مساوية للمقاومة الاومية للدائرة 0 وبذلك تكون الممانعة أقل ما يمكن والتيار المار بالدائرة أقل ما يمكن 0 ومعامل القدرة للدائرة يساوي الواحدة الصحيح

0 قبل تردد الرنين تكون الممانعة حثية XL، وبعد تردد الرنين تكون الممانعة سعوية 0 XC

ويمكن الوصول لتردد الرنين لدائرة RLC على التوالى اما بتغيير سعة المكثف أو حث الملف 0



2- دائرة رنين التوازي :
نحصل على رنين التوازي بتوصيل مقاومة ومكثف وملف (RLC) معا على التوازي كما في الشكل


مانعة دائرة رنين التوازى :
عند تردد الرنين تتساوي الممانعة الحثية XL للدائرة مع الممانعة السعوية XC لها وتصبح الممانعة الكلية ممانعة أومية تزيد بزيادة R

وعلى كل حال سواء في رنين التوالي أو في رنين التوازي فانة يمك ن ايجاد تردد الرنين من العلاقة 0