اتصال کوتاه شدن خازن

[Mohammad elec]

چرا خازن در فرکانس بالا اتصال کوتاه میشه و جریان ازش عبور میکنه :angry:

[erfan2000]

پاسخ : اتصال کوتاه شدن خازن

سلام
به رابطه زیر که در مورد عکس العمل خازن در جریان متناوب هست دقت کنید .



خوب حالا یک مثال
راکتانس خازن 50 میکرو فاراد در فرکانس 100 هرتز چند اهم است ؟
پاسخ



که میشه 31.8 اهم .

در جریان متناوب خازن شروع به شارژ در یک نیم سیکل ( + ) میکنه و با رسیدن نیم سیکل مخالف ( - ) شارژ قبلی رو در مدار تخلیه و شروع به شارژ در پلاریته جدید میکنه و با رسیدن دوباره به نیم سیکل های بعدی این عمل مداوم تکرار میشه .

به این ترتیب خازن بار الکتریکی رو جا به جا میکنه و به عبارتی موقع شارژ و دشارژهای متوالی از اون جریان میگذره و اما این جریان با مقدار ظرفیت خازن و فرکانس رابطه عکس داره ( در فرمول هم هر دو این فاکتورها در مخرج کسر قرار دارند ) ، هرچه خازن ظرفیت بیشتری داشته باشه جریان بیشتری رو برای شارژ و دشارژهای متوالی خودش طلب میکنه و هر چه فرکانس بالاتر باشه خازن فرصت کمتری برای شارژ پیدا میکنه و بیشتر بار رو به جای ذخیره درخود ، به مدار بعد از خودش منتقل میکنه .

و اما اگر شما فرکانس رو صفر قرار بدید چی میشه ؟

در حقیقت فرکانس صفر یعنی هیچ تغیراتی در پلاریته و قطبیت ولتاژ اتفاق نیفته و این یعنی جریان مستقیم یا DC ، بعد از حل رابطه میبینیم که به جواب بی نهایت اهم میرسیم و به همین دلیل هست که میگن " خازن در DC جریان رو از خودش عبور نمیده " ( یه بار شارژ میشه و دیگه جریانی نیاز نداره و این مساله رو در حالت ماندگار یعنی خازن مدت زیادی به مدار DC وصل باشه تا مطمئن بشه گفت که شارژش تکمیله و دیگه جریانی نمیکشه )

حالا مثلا با همین خازن 50 میکروفاراد که در تصویر مثال بالا دیدید بیاید فرکانس رو افزایش بدیم و ببینیم جواب به چه سمتی میل میکنه ( این کار در حقیقت حد گرفتن از این فرمول هست وقتی که فرکانس به سمت بی نهایت میل میکنه ) ، با قرار دادن چند عدد بزرگ و بزرگتر به جای فرکانس 100 هرنز میبینید که جواب رو به 0 میل میکنه و نهایتا با قرار دادن مقدار بی نهایت به جای فرکانس مقدار عکس العمل خازن به صفر میرسه ).


در حل بسیاری مسایل مدار الکتریکی و این قبیل اشاره میکنن که فرکانس به اندازه کافی بالا هست در این صورت فلان فاکتور را محاسبه کنید و معنیش اینه که شما حق داری در حل مساله تمام خازنها رو اتصال کوتاه در نظر بگیری .

امیدوارم مطلب رو کامل بیان کرده باشم گرچه جای توضیح زیاده اما فرصت کم هست .

[Mohammad elec]

پاسخ : اتصال کوتاه شدن خازن

سلام
به رابطه زیر که در مورد عکس العمل خازن در جریان متناوب هست دقت کنید .



خوب حالا یک مثال
راکتانس خازن 50 میکرو فاراد در فرکانس 100 هرتز چند اهم است ؟
پاسخ



که میشه 31.8 اهم .

در جریان متناوب خازن شروع به شارژ در یک نیم سیکل ( + ) میکنه و با رسیدن نیم سیکل مخالف ( - ) شارژ قبلی رو در مدار تخلیه و شروع به شارژ در پلاریته جدید میکنه و با رسیدن دوباره به نیم سیکل های بعدی این عمل مداوم تکرار میشه .

به این ترتیب خازن بار الکتریکی رو جا به جا میکنه و به عبارتی موقع شارژ و دشارژهای متوالی از اون جریان میگذره و اما این جریان با مقدار ظرفیت خازن و فرکانس رابطه عکس داره ( در فرمول هم هر دو این فاکتورها در مخرج کسر قرار دارند ) ، هرچه خازن ظرفیت بیشتری داشته باشه جریان بیشتری رو برای شارژ و دشارژهای متوالی خودش طلب میکنه و هر چه فرکانس بالاتر باشه خازن فرصت کمتری برای شارژ پیدا میکنه و بیشتر بار رو به جای ذخیره درخود ، به مدار بعد از خودش منتقل میکنه .

و اما اگر شما فرکانس رو صفر قرار بدید چی میشه ؟

در حقیقت فرکانس صفر یعنی هیچ تغیراتی در پلاریته و قطبیت ولتاژ اتفاق نیفته و این یعنی جریان مستقیم یا DC ، بعد از حل رابطه میبینیم که به جواب بی نهایت اهم میرسیم و به همین دلیل هست که میگن " خازن در DC جریان رو از خودش عبور نمیده " ( یه بار شارژ میشه و دیگه جریانی نیاز نداره و این مساله رو در حالت ماندگار یعنی خازن مدت زیادی به مدار DC وصل باشه تا مطمئن بشه گفت که شارژش تکمیله و دیگه جریانی نمیکشه )

حالا مثلا با همین خازن 50 میکروفاراد که در تصویر مثال بالا دیدید بیاید فرکانس رو افزایش بدیم و ببینیم جواب به چه سمتی میل میکنه ( این کار در حقیقت حد گرفتن از این فرمول هست وقتی که فرکانس به سمت بی نهایت میل میکنه ) ، با قرار دادن چند عدد بزرگ و بزرگتر به جای فرکانس 100 هرنز میبینید که جواب رو به 0 میل میکنه و نهایتا با قرار دادن مقدار بی نهایت به جای فرکانس مقدار عکس العمل خازن به صفر میرسه ).


در حل بسیاری مسایل مدار الکتریکی و این قبیل اشاره میکنن که فرکانس به اندازه کافی بالا هست در این صورت فلان فاکتور را محاسبه کنید و معنیش اینه که شما حق داری در حل مساله تمام خازنها رو اتصال کوتاه در نظر بگیری .

امیدوارم مطلب رو کامل بیان کرده باشم گرچه جای توضیح زیاده اما فرصت کم هست .

ممنون یه سوال دیگه چرا خازن های پلاریته دار در ac یونیزه نمیشن(بهتر بگم چرا منفجر نمیشن) ولی اگر تو برق DC اون ها رو برعکس بزنیم خازن یونیزه میشه و درنهایت منفجر میشه؟

[erfan2000]

پاسخ : اتصال کوتاه شدن خازن

البته استفاده از این خازنها در جریان متناوب قطعا استاندارد نیست و عمر خازن بسیار کوتاه میشه اما در جایی که در جریان متناوب ، خازن های پلاریته دار در هیچ جهتی شارژ کامل نشن مشکل کمتر مشهود هست و زمان میبره تا آسیب خازن مشخص بشه .



به طور کلی جاهایی که قرار هست جریان متناوب زیادی ازخازن بگذره استفاده از خازنهای الکترولیت کاری کاملا اشتباه هست حتی اگر پلاریته نداشته باشند و نتیجش به شکلهای زیر هست .







حتی مخلوط شدن یک ولتاژ متناوب با ولتاژ اصلی که در دو سر خازن ظاهر میشه ( به طور مثال نشتی دیود یکسوساز در منابع تغذیه و یا برگشت پالسهای توان بالا از سمت مصرف کننده های القایی مثل موتورها یا مثل چوکهای افزایش ولتاژ در مدارهای بالاست لامپهای کم مصرف مشکلات بالا رو بوجود میاره و اصلا علت اصلی اتمام عمر یک لامپ پیش از هر چیز به همین موضوع بر میگرده .

به طور کلی جای استفاده از خازن های الکترولیت به دلیل حساس بودن مایع الکترولیت داخلشون به گرما و تبخیر شدن اون ، در انواع جریانهای DC هست . مثل منابع تغذیه که موج DC ضربانی یکسوساز رو به عبارتی کمی صاف میکنند یعنی جاهای خالی شکل موج رو پر میکنند .