دليل به وجود آمدن راکتانس در خازن

[محمد خوزستان]

خازن در ولتاژac از خود مقاومت نشان مي دهد ،اگر فرکانس ثابت باشد هر چه ظرفيت خازن بيشتر شود مقاومت آن کمتر مي شود.اگر هم ظرفيت ثابت باشد و فرکانس بيشتر شود همچنين است. خازن در ولتاژ dc بعد از پر شدن مانند يک کليد عمل مي کند (البته نه بطور کامل ،چرا که خازن خود داراي نشتي است و هميشه بعد از پر شدن از يک جريان براي ذخيره انژي به جاي انرژِي از دست داده توسط جريان نشتي استفاده مي کند،مقدار اين جريان بستگي به مقدار نشتي خازن دارد).








دليل راکتانس خازن در ولتاژهاي ac مقدار ظرفيت خازن است.چرا که هر خازن بسته به ظرفيت صفحات خود قادر به ذخيره انرژي است.در جريان ac در هر نيم موج خازن الکترون ها را بر روي يک صفحه خود ذخيره مي کند ،چرا که در هر نيم موج الکترون ها از يک جهت حرکت مي کنند (اگر به فرض شما برق خانه خود را نگاه کنيد acاست. يک بار حرکت الکترون ها از نول به فاز است و يک با از فاز به نول است.هرگاه که فاز منفي باشد حرکت الکترون ها از فاز به نول است و برعکس).
در هر نيم چرخه (نيم سيکل) جهت جريان تنها در يک جهت است و در نيم سيکل ديگر جهت جريان بر عکس جهت جريان نيم سيکل قبلي است.هر خازن تنها به اندازه ظرفيتش قادر به ذخيره است و همچنين در هنگام پر شدن يک صفحه اش مانند يک مقاومت متغير عمل مي کند که پيوسته مقاومت آن به بالا مي رود(اين به دليل اين است که هر چه خازن پر تر شود جاي کمتر براي ذخيره دارد ) و همچنين هنگامي که يک صفحه اش در حال تخليه است (اين به دليل اين است که هر چه صفحه بيشتر تخليه شود از تعداد الکتروني که در آن است کمتر مي شود).
اين دو دليل که گفتم با اين موضوع که هر چه يک نيم سيکل بيشتر طول بکشد بيشتر الکترون به سوي آن صفحه خازن که جهت منفي جريان به سوي آن است حرکت مي کند و خازن که تنها به اندازه ظرفيتش قادر به ذخيره است ،وقتي پر شد ديگر بقيه الکترون ها را که از آن نيم سيکل مي ايد ذخيره نمي کند.(نيم موج،نيم چرخه ،نيم سيکل).يک نکته را بد نيست ياد آوري کرد که اگر به مدارات يکسو ساز پل نگاه کنيم ،به راحتي خواهيد فهميد که ايا اين نکته که در مورد حرکت الکترون ها در جريان AC گفته شده درست است يا نه.
همانگونه که مي دانيد ديود يک سو ساز تنها در يک جهت اجازه عبور به الکترون ها مي دهد (هر چند ديود شکست و بهمني که به اختصار هر دو زنر يا همان شکست گفته مي شوند علاوه بر اين کار، کار ديگري هم مي کنند و بايد اين را هم گفت امّا به دليل اينکه بحث در مورد خازن است از توضيحات ديود به طور مفصل بايد خود داري کرد)،يعني وقتي که قطب منفي به N و قطب مثنت به P وصل باشد.
اگر نگاه کنيد دو ديودي که به خط منفي وصل شده ،يکي از آن دو به يک سيم جريان متناوب و ديود ديگر به سيم ديگر وصل شده ؛ ولي ناحيه N هر دو به دو سيم جريان متناوب و P ها به خط منفي وصل است و اين يعني الکترون از هر کدام از سيم ها بيايد وارد خط منفي شود و اگر بخواهم در مورد ديود هايي که به خط مثبت وصل اند بگويم همين بس که بگويم به جاي منفي بنويسيد مثبت و به جاي N بنويسيد P و P را N در گفته بالا.
اما گفتني است که اگر مي خوهيد در مورد اينکه چرا از خازن در ساخت فيلتر استفاده مي شود بدانيد يک بار ديگر به متني که تا اينجا خوانده ايد نگاه کنيد و ببينيد که عملکرد خازن در جريان متناوب چيست. همانگونه که مي بينيد خازن در ولتاژac از خود مقاومت نشان مي دهد ،اگر فرکانس ثابت باشد هر چه ظرفيت خازن بيشتر شود مقاومت آن کمتر مي شود.اگر هم ظرفيت ثابت باشد و فرکانس بيشتر شود همچنين است. اگر باور نداريد به فرمول راکتانس خازن مراجعه کنيد (يک تقسيم بر (دو پي در فرکانس در ظرفيت))، حتي بدون دادن فرکانس ها و يا ظرفيت هاي مختلف به فرمول و سنجش پاسخ هاي فرمول مي شود فهميد که چه مي شود ،مگر نه اينکه وقتي يک بر عددي تقسيم شود هر چه آن عدد بزگتر باشد حاصل کسر کوچک تر است.پس اگر فرکانس ما بيشتر شود يا ظرفيت ،مگر مخرج کسر بزگتر نمي شود در هنگامي که فرکانس يا ظرفيت يا هردو بيشتر شوند.