القائمة الرئيسية

الصفحات

 السلوك الغير مثالي :

في الممارسة العملية تنحرف المكثفات عن معادلة المكثف المثالية في عدة جوانب. بعض هذه التأثيرات مثل تيار التسرب والتأثيرات الطفيلية خطية أو يمكن تحليلها على أنها خطية تقريبًا ويمكن حسابها عن طريق إضافة مكونات افتراضية إلى الدائرة المكافئة لمكثف مثالي. يمكن بعد ذلك تطبيق الأساليب المعتادة لتحليل الشبكة. في حالات أخرى مثل جهد الانهيار يكون التأثير غير خطي ولا يمكن استخدام تحليل الشبكة العادي (العادي ، على سبيل المثال الخطي) يجب النظر في التأثير بشكل منفصل. ومع ذلك قد توجد مجموعة أخرى من المصنوعات اليدوية بما في ذلك الاعتماد على درجة الحرارة  والتي قد تكون خطية ولكنها تبطل الافتراض في التحليل بأن السعة ثابتة. أخيرًا يمكن أن تظهر التأثيرات الطفيلية المجمعة مثل الحث المتأصل أو المقاومة أو خسائر العزل الكهربائي سلوكًا غير منتظم عند ترددات مختلفة من العملية.

 جهد الإنهيار :

فوق شدة مجال كهربائي معينة تُعرف باسم قوة العزل الكهربائي Eds ، يصبح العازل في المكثف موصلًا. يُطلق على الجهد الذي يحدث عنده هذا الجهد الانهيار للجهاز ويُعطى بواسطة ناتج قوة العزل والفصل بين الموصلات

الطاقة القصوى التي يمكن تخزينها بأمان في مكثف محدودة بجهد الانهيار. نظرًا لتحجيم السعة والجهد الانهيار بسمك عازل فإن جميع المكثفات المصنوعة من عازل كهربائي لها كثافة طاقة قصوى متساوية تقريبًا إلى الحد الذي يسيطر فيه العازل على حجمها. بالنسبة للمكثفات العازلة للكهرباء ، تكون شدة مجال الانهيار من  2-5MV/m(أو kV / mm)  بالنسبة للميكا يكون الانهيار 100-300MV/m للزيت 15-25 ميغا فولت / م  يمكن أن يكون أقل بكثير عند استخدام مواد أخرى للعزل الكهربائي. يتم استخدام العازل الكهربائي في طبقات رقيقة جدًا وبالتالي يكون جهد الانهيار المطلق للمكثفات محدودًا. تتراوح التصنيفات النموذجية للمكثفات المستخدمة في التطبيقات الإلكترونية العامة من بضعة فولتات إلى 1 كيلو فولت. مع زيادة الجهد يجب أن يكون العازل أكثر سمكًا مما يجعل المكثفات عالية الجهد أكبر لكل سعة من تلك المصنفة للجهد المنخفض. يتأثر جهد الانهيار بشدة بعوامل مثل هندسة الأجزاء الموصلة للمكثف تزيد الحواف أو النقاط الحادة من شدة المجال الكهربائي عند تلك النقطة ويمكن أن تؤدي إلى انهيار محلي. بمجرد أن يبدأ هذا في الحدوث يتتبع الانهيار بسرعة خلال العازل الكهربائي حتى يصل إلى اللوحة المقابلة تاركًا الكربون وراءه وتسبب في دائرة قصيرة (أو مقاومة منخفضة نسبيًا). يمكن أن تكون النتائج متفجرة حيث يسحب القصير في المكثف التيار من الدوائر المحيطة ويبدد الطاقة. ومع ذلك في المكثفات مع عوازل معينة وأقطاب كهربائية معدنية رقيقة لا تتشكل بعد الانهيار. يحدث ذلك لأن المعدن يذوب أو يتبخر في محيط الانهيار ويعزله عن بقية المكثف. طريق الانهيار المعتاد هو أن شدة المجال تصبح كبيرة بما يكفي لسحب الإلكترونات في العازل من ذراتها مما يتسبب في التوصيل. هناك سيناريوهات أخرى ممكنة مثل الشوائب في العازل الكهربائي وإذا كان العازل ذو طبيعة بلورية يمكن أن تؤدي العيوب في التركيب البلوري إلى انهيار الانهيار الجليدي كما يظهر في أجهزة أشباه الموصلات. يتأثر جهد الانهيار أيضًا بالضغط والرطوبة ودرجة الحرارة.

author-img
مهندس الكترونيات مهتم في مجال تخصصي وخبرتي في مجال الطاقة والاختبارات

تعليقات