گام به گام فعالیت 1-11 صفحه 38 درس 1 فیزیک (2) رشته ریاضی (الکتریسیتۀ ساکن)

خازن ها انواع متعددی دارند؛ زیرا برای کاربردهای مختلفی طراحی و ساخته می شوند. درباره خازن های مختلف مانند خازن های ورقه ای، میکا، سرامیکی، الکترولیتی، خازن های متغیر، ابرخازن ها و ظرفیت آنها تحقیق کنید. هر گروه می تواند روی یک نوع خازن تحقیق کند.

خازن های ورقه ای این خازن ها از دو ورقۀ قلع یا آلومینیوم تشکیلی شده اند که بین آنها دو ورقۀ دی الکتریک مانند کاغذ یا پلاستیک جا داده می شود، این ورقه ها را لوله می کنند و به صورت یک استوانهدر می آورند و در محفظه ای پلاستیکی قرار می دهند. ظرفیت این نوع خازن ها را از 1 نانوفاراد تا 1 میکروفاراد است.

خازن های میکا بین ورقه فلزی نازک قلعیف ورقه های نازک میکا قرار می دهند و ورقه های قلع را یک در میان به یکدیگر وصل می کنند. ظرفیت این خازن ها حدود 50 تا 500 پیکوفاراد است.

خازن های سرامیکی دی الکتریک این خازن ها سرامیک است که با استفاده از انواع سیلیکات ها دردمای بالا تهیه می شود. ثابت دی الکتریک این خازن ها زیاد و در حدود 1000 است. خازن های سرامیکی به شکل عدس تهیه می شوند و حجم آنها کم است. صفحه های رسانای آنها نیز ذوب نقره در دو طرف سرامیک تهیه می شود. ظرفیت این خازن ها حدود ده ها نانوفاراد است.

خازن های الکرولیتی: این خازن ها از یک صفحه فلزی اندود شده با اکسید آلمینیوم بطوریکه صفحه فلزی قطب مثبت خازن و لایه اکسید دی الکتریک ان باشد تشکیل شده است الکترولیت جامد یا مایع که غالبا کاغذی به مایع الکترولیت است(به عنوان قطب منفی خازن عمل می کند. ظرفیت این خازن ها بالاست و تا حدود 0/1F میرسد.

خازن های تغیر: دی الکتریک این خازن ها معمولا هواست.در ساختمان آنها دونوع صفحه فلزی یک دست ثابت و دسته دیگر متحرک به کار رفته است که هردو دسته روی یک محور قرار گرفته اند ولی صفحه های متحرک روی این محور میچرخند صفحه ها بهشکل نیم دایره اند و با چرخیدن صفحه های متحرک مساحت خازن کم و زیاد میشود.این نوع خازن ها در گیرنده های رادیویی به کار می رفته است

ابرخازن:این نوع خازن ها از موادی مانند زغال فعال پر شده اند که خود درون نوعی الکترولیت قرار گرفته اند زغال ها پس از قرار گرفتن در دو سوی خازن که توسط غشای عایق و نفوذپذیری به نام جداکننده از هم جدا شده اند بارهایی با علامت مخالف می گیرند با توجه به نفوذپذیری جداکننده یون های موجود در الکترولیت از غشای جداکننده عبور می کنند به طوریکه یون های منفی در سمت زغال های باردار مثبت و یون های مثبت در سمت زغال های باردار منفی قرار می گیرد هریک از جفت بارهای مثبت ومنفی زغال یون به مشابه خازنی با فاصله جدایی d است که ملیون ها بار کوچک تر از فاصله جدایی صفحه های یک خازن معمولی است. از طرفی ساختار میکروسکوپی زغال های فعال اسفنجی شکل است به طوریکه در مقیاس نانو سطح تماس بسیار بزرگی بایون ها دارد و بدین ترتیب مساحت A صفحه های این خازن نیز به مراتب بزرگ تر از مساحت سطح یک خازن معمولی است بنابراین این خازن ها ظرفیت های بسیار بزرگی از مرتبه کیلوفاراد دارند که میلیون ها برابر خازن های معمولی هستند. یکی از ویژگی های این خازن ها آن است که خیلی سریع تر از باتری های شارژشدنی شارژ می شوند و می توان انها را به دفعاتی تا هزاران بار بیشتر از این باتری ها شارژ کرد همین ویژگی است که باعث استفاده از این خازن ها در وسایل نقلیه الکتریکی می شود.