با عرض سلام وتحيت خدمت استاد معین.استاد از مبحث خازن در بسته آموزشی شما چند مورد برام مبهم میباشد در صورت امکان پاسخ سوالات زیر را بفرمایید.
۱.اینکه میگوییم خازن جریان مستقیم را سد ولی جریان متناوب عبور میدهد.منظور سری قرار گرفتن خازن در مدار است یا موازی ویا هردو صورت.
۲.آیا خازنهای بدون قطب را نیز شامل میشود
۳.بفرض اگر خازنی با جریان باطری در یک مدار شارژگردید زمانیکه لازم است ولتاژ ذخیره شده را در مدار تخلیه کند پس چگونه این ولتاژ مستقیم ذخیره شده را عبور میدهد.
۴. مداری که فقط یک منبع تغذیه ویک خازن دارد آیا این خازن به منبع تغذیه سری بسته شده یا موازی.
۵.آیا خازنهای بدون قطب می توانند در مدار با منبع تغذیه موازی بسته شوند.
۶.خروجی از پل دیود که یک جریان یکسو شده با ریپل است خازن صافی موازی شده با آن ریپل ها را فیلتر میکند.چطوری؟به گرما تبدیل میکند؟ اگر این عملکرد درست یعنی فرکانس ریپل رد نمیشود وجریان یکسو شده صاف شده رد میشود.که مغایر ماهیت عملکرد خازن میباشد
۷.اینکه گفته میشود سلف در مقابل جریانهای با فرکانس بالا بصورت open عمل میکند.چگونه امکان دارد مگر اینکه سیم پیچ از یک جایی قطع گردد.
سلام دوست عزیز، با توجه به اینکه ۷ سوال در یک سوال پرسیده شده، سعی میکنم به ترتیب سوالات رو پاسخ بدم.
۱. فرمول اصلی رابطه بین جریان و ولتاژ یک خازن به این صورت هست:
i = c.dv/dt
i جریان، c یک عدد ثابت و dv/dt به معنی مشتق ولتاژ نسبت به زمان یا همون تغییرات لحظه ای ولتاژ نسبت به زمان
بنابراین اگر تغییرات ولتاژ نسبت به زمان برابر صفر باشه، جریان برابر صفر میشه و جریانی عبور نمیکنه.
دقت کنید که dc به معنی جریان مستقیم هست یعنی جهت جریان منفی نمیشه ولی به معنی ثابت بودن ولتاژ نیست و ولتاژ میتونه تغییر کنه و ac به معنی جریان متناوب هست و یعنی جریان منفی میشه توش و ولتاژ هم توش تغییر میکنه. اگر در آموزش از عبارات ac و dc استفاده شده، منظور استفاده عامیانه از این عبارات بوده که در dc ولتاژ تغییر نمیکنه و در ac تغییر میکنه. ولی تعبیر درست تر این هست که خازن، تغییرات رو عبور میده و اگر ولتاژ دو سرش ثابت باشه، جریانی رو عبور نمیده.
این تعابیر برای خازن هم به صورت سری و هم به صورت موازی صادق هست.
۲. بله. همه انواع خازن رو شامل میشه. خازن های پلاریته دار ولی نمیتونن به ac وصل بشن چون جهت جریان عوض میشه توشون و مثبت و منفی جابجا میشن
۳. خازن فقط وقتی لازم هست که شارژ خودش رو خالی کنه که ولتاژ دو سرش تغییر کنه و به زیر ولتاژ شارژش برسه. بنابراین ولتاژ تغییر کرده و خازن شروع میکنه به مدار بار الکتریکی وارد میکنه
۴. بسته به هدف وجود خازن در مدار، هر دو ممکن هست. معمولا در مدار های منبع تغذیه، خازن رو موازی میبندن که بتونه افت ولتاژ رو جبران کنه
۵. بله
۶. فرض کنید که برق شهر رو یکسو کردیم و به خازن وصل کردیم. قبل از یکسوسازی ولتاژ بین حدود +۳۱۰ و -۳۱۰ نوسان میکرده. بعد از یکسوسازی، ولتاژ بین ۰ تا +۳۱۰ نوسان میکنه. فرض کنید که از ۰ شروع میشه ولتاژ و خازن هم به صورت موازی وصل هست. وقتی که ولتاژ از ۰ میرسه به +۳۱۰، چون ولتاژ دو سر خازن داره تغییر میکنه و ولتاژ خازن کمتر هست، خازن شارژ میشه. پس خروجی مدار هم بین ۰ تا ۳۱۰ تغییر میکنه که میشه شارژ خازن.
حالا در سیکل بعدی، ولتاژ شروع میکنه از ۳۱۰ تا ۰ حرکت کردن. ولتاژ داره تغییر میکنه و شارژ خازن حالا بیشتر از ولتاژ هست. پس خازن شروع به دشارژ میکنه و افت ولتاژ رو جبران میکنه. درست قبل از اینکه خازن زیاد دشارژ بشه، ولتاژ دوباره از ۰ به سمت ۳۱۰ میاد و خازن رو مجدد شارژ میکنه. پس خروجی در این سیکل که توضیح دادیم، کمی کمتر از ۳۱۰ میشه ولی نزدیک به همون ۳۱۰ هست. شکل زیر بیشتر میتونه این رو توضیح بده. اون خط مشکی رنگ که کمی ریپل داره میشه ولتاژ خروجی مدار که دو سر مقاومت رسیده.
اما در مورد سوال ۷:
گفتیم که سلف در برابر تغییرات جریان مقاومت نشون میده. همچنین گفتیم که سلف شبیه یک توربین آبی داخل مسیر آب هست. وقتی که آب شروع به حرکت میکنه، توربین اولش خیلی کند و با مقاومت بالا شروع به حرکت میکنه و بعد از گذشت زمان، هم سرعت با آب میشه. حالا فرض کنید که یک توربین داریم که داخل مسیر آبی قرار گرفته که جهت حرکت آب با سرعت خیلی خیلی بالایی عوض میشه. خب این توربین به هر سمتی که بخواد شروع به حرکت کنه، قبل از اینکه حرکت کنه، جهت جریان تغییر کرده و حالا باید به سمت دیگه حرکت کنه و همینطور تا بینهایت این اتفاق میفته. خب در این حالت، فرق توربین با یک دیوار چیه؟ حرکت که نمیکنه، آب رو هم نمیذاره عبور کنه از هیچ طرفی. هیچ فرقی ندارن با هم.
بنابراین در فرکانس بالا، سلف مثل مدار باز عمل میکنه.
