يتكون المكثف من موصلين تفصل بينهما منطقة غير موصلة ، ويمكن أن تكون المنطقة غير الموصلة إما فراغًا أو مادة عازلة كهربائية تُعرف بالعزل الكهربائي. ومن أمثلة الوسائط العازلة: الزجاج والهواء والورق والبلاستيك والسيراميك وحتى منطقة استنفاد أشباه الموصلات المماثلة كيميائيًا للموصلات. من قانون كولوم ، ستؤثر شحنة على أحد الموصلات قوة على حاملات الشحنة داخل الموصل الآخر ، مما يؤدي إلى جذب شحنة قطبية معاكسة وصد شحنة القطبية ، وبالتالي يتم إحداث شحنة قطبية معاكسة على سطح الموصل الآخر. وبالتالي ، فإن الموصلات تحمل شحنات متساوية ومعاكسة على أسطحها المواجهة ويطور العازل مجالًا كهربائيًا. يتميز المكثف المثالي بسعة ثابتة C في الفاراد في نظام الوحدات الدولي SI المحدد على أنه نسبة الشحنة الموجبة أو السالبة Q على كل موصل إلى الجهد V بينهما.
تعني السعة بمقدار واحد فاراد (F) أن كولومًا واحدًا من الشحنة على كل موصل يتسبب في جهد واحد فولت عبر الجهاز. نظرًا لأن الموصلات (أو الألواح) قريبة من بعضها البعض ، فإن الشحنات المعاكسة على الموصلات تجتذب بعضها البعض بسبب مجالاتها الكهربائية مما يسمح للمكثف بتخزين شحنة أكبر لجهد معين مما يحدث عند فصل الموصلات مما ينتج عنه سعة أكبر. في الأجهزة العملية يؤثر تراكم الشحن أحيانًا على المكثف ميكانيكيًا مما يتسبب في اختلاف سعته. في هذه الحالة يتم تعريف السعة من حيث التغيرات المتزايدة:
الشكل يوضح فصل الشحنات في مكثف متوازي اللوح إلى مجال كهربائي داخلي. يقلل العازل (البرتقالي) المجال ويزيد السعة
الشكل 2 يوضح مكثف عرض بسيط مصنوع من لوحين معدنيين متوازيين باستخدام فجوة هوائية كعازل
تعليقات
إرسال تعليق