كلاهما المحاثاتوالمكثفات هي أجزاء حاسمة من الدوائر الكهربائية ، ومع ذلك فهي تؤدي مهام مختلفة. تشكل هذه المكونات ، جنبًا إلى جنب مع المقاومات ، العمود الفقري للدوائر الإلكترونية وهي ضرورية لقدرتها على التحكم في الإشارات الكهربائية ومعالجتها. هناك مجموعة واسعة من الاستخدامات للمحاثات بسبب قدرتها الفريدة على تخزين الطاقة في شكل مجال مغناطيسي. تخدم المحاثات وظيفة حاسمة في تنظيم وتثبيت التيارات الكهربائية وتستخدم على نطاق واسع في إمدادات الطاقة والمحولات. إن خصائصهم المتأصلة في مقاومة التغييرات في الحالية تجعلها فعالة بشكل خاص في تخفيف التقلبات ، وبالتالي المساهمة في الحفاظ على تدفق طاقة ثابت وموثوق. علاوة على ذلك ، تتميز المحاثات بشكل بارز في أنظمة السيارات ، لا سيما في أنظمة الإشعال حيث تسهل تحويل طاقة البطارية منخفضة الجهد إلى نبضات عالية الجهد.
من ناحية أخرى ، يتم التعرف على المكثفات بشكل متزايد كعناصر رئيسية بسبب قدرتها الفريدة على تخزين الشحنة الكهربائية. تم نشرها على نطاق واسع في تصفية الدوائر ، ودوائر الاقتران ، وآليات تصحيح عامل الطاقة ، تتفوق المكثفات في قدرتها على تخزين الطاقة والتحرير كما تطلبت من الدائرة. وجودها أمر بالغ الأهمية في دوائر التوقيت ، حيث يكون الإفراج عن الطاقة المتحكم فيه أمرًا ضروريًا ، وفي تنظيم الجهد ، حيث تساعد المكثفات في تجانس مستويات الجهد. أنها تعمل كأجهزة تخزين الطاقة المؤقتة. في الأجهزة الإلكترونية مثل الكاميرات والمضات ، تتراكم المكثفات الطاقة وتفريغها بسرعة عند الحاجة ، كما في حالة فلاش الكاميرا. في المحركات الكهربائية ، غالبًا ما يتم استخدام المكثفات لتوفير انفجار أولي للطاقة أثناء بدء التشغيل ، والمساعدة في التغلب على الجمود.
كيف يعمل المحث؟
كلما ينتقل التيار الكهربائي عبر الحث ، يتم تخزين الطاقة في شكل مجال مغناطيسي. يعتمد على مبادئ الحث الكهرومغناطيسي ، وهي قانون فاراداي. دعنا ندخل في تفاصيل كيفية عملها.
المحث هو ملف سلك ينتج مجالًا مغناطيسيًا عندما ينتقل التيار الكهربائي عبره. يتم إحداث قوة كهربائية (EMF) أو الجهد في ملف عندما يتغير المجال المغناطيسي المحيط به ، كما ذكر قانون فاراداي. في البداية ، عندما يبدأ التيار في التدفق ، يتم إنشاء مجال مغناطيسي حول الملف. يتم استيفاء اختلافات التدفق الحالية بالمقاومة من المحث. لطالما استطاعت ، سيقاوم المحث أي ارتفاع في معدل تغيير التيار مع تعزيز المجال المغناطيسي.
يخزن المحث الطاقة الكهربائية في شكل الطاقة المغناطيسية داخل ملفه. كمية الطاقة المخزنة تتناسب مع مربع التيار المتدفق من خلال المحث. كلما كان هناك تحول في التيار يمر عبر المحث ، يضعف المجال المغناطيسي ويحث على الجهد في الاتجاه المعاكس. عندما يتم تطبيق هذا الجهد المستحث في معارضة التغيير الناتج في التيار ، يتم إرجاع الطاقة المخزنة إلى الدائرة. يتميز المعدل الذي يستجيب فيه المحث للتغيرات في التيار بوقته الثابت. يزيد الحث الأكبر أو عدد أكبر من لفائف الملف من الوقت الثابت ، مما يجعل المحث أكثر مقاومة للتغيرات السريعة في التيار.
كيف يعمل المكثف؟
يعد المكثف جزءًا مهمًا من كل جهاز إلكتروني بسبب قدرته على تخزين الشحنة الكهربائية وإطلاقها. الإلكتروستاتيك وتخزين الشحنة الكهربائية أمر أساسي لعملها. يحتوي المكثف على زوج من اللوحات التي يتم فصلها بطبقة من العزل الكهربائي. يمكن استخدام المعدن للصفائح ، في حين يمكن استخدام الكهربي الخزفي أو البلاستيك أو السائل للعزل الكهربائي. عندما يتم تطبيق الجهد عبر محطات المكثف ، يتم إنشاء مجال كهربائي بين لوحات المكثف. صفيحة واحدة تكتسب شحنة إيجابية صافية نتيجة لرفع الإلكترون. تحصل اللوحة الأخرى على شحنة سالبة صافية حيث يتم سحب الإلكترونات إليها من الأول. يتم إنتاج الجهد عبر مكثف عند فصل رسومه.
خاتمة
تخزن المحاثات والمكثفات الطاقة ، ولكن بطرق مختلفة ومع خصائص مختلفة. يستخدم المحث مجالًا مغناطيسيًا لتخزين الطاقة. عندما يتدفق التيار عبر محث ، يتراكم مجال مغناطيسي حوله ، ويتم تخزين الطاقة في هذا المجال. يتم إطلاق الطاقة عندما ينهار المجال المغناطيسي ، مما يؤدي إلى جهد في الاتجاه المعاكس. المكثف ، من ناحية أخرى ، يستخدم مجال كهربائي لتخزين الطاقة. يتم إنتاج الحقل الكهربائي عندما يتم وضع الجهد عبر لوحات المكثف ، ويتم تخزين الطاقة في هذا الحقل نتيجة لفصل الشحنات على اللوحات. يتم إطلاق الطاقة عندما يصاب المكثف ، مما يسمح للشحنة المخزنة بالتدفق عبر الدائرة.