"المكثف" و "العازل: الفرق والمقارنة

بعبارات بسيطة ، المكثف هو جهاز وظيفته تخزين الطاقة الحرارية بداخله وتوصيل الطاقة عند الحاجة.

العازل هو الذي تتمثل وظيفته في إيقاف انتقال الحرارة من جهاز إلى آخر ، أي أنه لا يسمح بنقل الحرارة. تستخدم المكثفات على نطاق واسع في دوائر اللوحة الرقمية وصناعة أشباه الموصلات.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. المكثف هو مكون يخزن الطاقة الكهربائية ، بينما العازل مادة لا توصل الكهرباء.
2. تستخدم المكثفات في الدوائر الكهربائية لتنظيم التدفق الحالي ، بينما تستخدم العوازل لمنع تدفق التيار.
3. تخزن المكثفات الطاقة الكهربائية في مجال كهربائي ، بينما تمنع العوازل تدفق الإلكترونات.

مكثف مقابل عازل

الفرق بين مكثف و عازل هو أن مكثف يخزن الطاقة الحرارية بداخله. من ناحية أخرى ، فإن العازل عبارة عن جهاز لا يسمح بنقل الحرارة بسهولة. كلا الجهازين يستخدمان بشكل رئيسي في مجال أشباه الموصلات. يختلف حجم المكثف حسب كمية الطاقة المراد تخزينها.

المكثف ، بعبارات بسيطة ، هو جهاز يخزن الطاقة الكامنة بداخله. يوجد لوحان ، أحدهما به شحنة موجبة والآخر به شحنة سالبة.

يتم تحديد التكلفة الإجمالية من حيث + Q و -Q. يتم استخدامها بشكل أساسي في الدوائر الرقمية مثل اللوحات الأم والتلفزيون وما إلى ذلك.

العوازل هي مواد هدفها الرئيسي هو وقف نقل الطاقة الحرارية أو الطاقة الكهربائية من وسيط إلى آخر.

هذا يعني أنه إذا تم استخدام العازل ، فسوف يوقف تدفق الطاقة الكهربائية. تتكون العوازل من البلاستيك والمطاط والزجاج وغيرها من المواد التي لا تسمح للتيار بالمرور من وسط إلى آخر.

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	المكثف (مكثف التشغيل)	عازل
تعريف	المكثف هو جهاز يخزن الطاقة الكهربائية أو الحرارية بداخله.	العازل هو جهاز لا يسمح للتيار الكهربائي بالمرور من وسيط إلى آخر.
حجم	يمكن أن تتراوح المكثفات من الأحجام الصغيرة إلى الكبيرة حسب الطاقة المراد تخزينها.	العوازل كبيرة في الغالب.
الرسوم	يقوم بتخزين الرسوم ويشار إليها باسم Capacitor charge مع الرمز + Q / -Q.	يحظر التهم.
السندات	روابط ضعيفة مقارنة بالعازل.	لها رابطة تساهمية عالية تمنع تدفق التيار من واحد إلى آخر.
تطبيق	يستخدم على نطاق واسع في لوحات الدوائر وكابلات الطاقة.	يتم استخدامه في توصيل الأسلاك وأنظمة الجهد.

ما هو المكثف؟

المكثف هو جهاز يخزن الطاقة الكهربائية بداخله ويطلق هذه الطاقة الكهربائية عندما يطلبها النظام.

عندما يتم تخزين الطاقة في الداخل ، يتم تسخينها حيث يتم تخزين الشحنة + Q فيها ، وعندما يتم إطلاق الطاقة ، يتم تحويل الشحنة + Q إلى Q-.

يوجد داخل المكثف صفيحتان تعملان كوسيط لتخزين طاقتين تدعى الطاقة الإيجابية والطاقة السلبية.

يشار إلى الطاقة الموجبة بالشحنة + Q ، بينما يشار إلى الطاقة السالبة بـ s -Q charge.

الحقيقة المهمة هي أن هذين الصفيحتين مفصولتان بواسطة وسيط عازل بينهما. تتمثل وظيفة هذا العازل في إيقاف نقل الطاقة من لوحة إلى أخرى.

تستخدم المكثفات بشكل أساسي في اللوحات الرقمية مثل اللوحات الأم أو المجلس التشريعي الفلسطيني لوحات الدوائر. إذا لاحظت الألواح الرقمية ، فهناك قطع أسطوانية صغيرة متصلة باللوحة ، وهي ليست سوى المكثفات فقط.

بمجرد تشغيل النظام ، يبدأ في تخزين الطاقة بداخله. إذا لمست الجزء العلوي من المكثف ، ستشعر بالحرارة. يتم إنتاج هذه الحرارة أثناء تخزين الطاقة فيها.

يمكن أن تأتي المكثفات بأحجام مختلفة حسب الطاقة المخزنة. على سبيل المثال ، لوحظ وجود قطعة أسطوانية بيضاء اللون عند تركيب مروحة السقف. إنه مكثف بحجم كبير.

ما هو العازل؟

العازل هو جهاز وظيفته الرئيسية منع تدفق التيار من وسيط إلى آخر ، أي أنه لا يسمح بنقل الطاقة الكهربائية من وسيط إلى آخر.

الطريقة الوحيدة الممكنة لمنع تدفق التيار من واحد إلى آخر هي باستخدام مادة لا تسمح بتدفق التيار ، مثل البلاستيك ، والمطاط الذي يُعرف بأنه مادة عازلة ممتازة.

كل هذه المواد تستخدم لصنع العازل.

إنهم يعملون بشكل أساسي كحماة في النظام الكهربائي. هناك العديد من الأشكال الأخرى للعوازل مثل العوازل الحرارية وعوازل الصوت وما إلى ذلك. الهدف الوحيد هو إيقاف الحرارة أو الصوت من الانتقال من واحد إلى آخر.

تستخدم العوازل الحرارية في مواد الملابس مثل الخيام العازلة. تستخدم هذه الخيام في الظروف الجوية شديدة البرودة حيث لا يوجد مصدر للحرارة عندما يعيش الشخص بداخلها.

يطلق الجسم شكلاً من أشكال الحرارة ، ويتم تخزين هذه الحرارة في الخيمة ولا تسمح لها بالمرور للخارج ، مما يجعل درجة الحرارة مختلفة مقارنة بالخارج.

العوازل قوية الرابطة التساهمية تشكيل الذي يعيق في النهاية تدفق الطاقة من وسيط إلى آخر.

الاختلافات الرئيسية بين المكثف والعازل

1. المكثف هو جهاز وظيفته تخزين الطاقة وإطلاقها عندما يتعذر خروجها ، أي لا يسمح بنقل الطاقة إلى وسط آخر.
2. يمكن أن يكون حجم المكثف صغيراً وكبيراً حسب الطاقة المراد تخزينها، أما حجم العوازل فهو كبير مثل الذي يستخدم في نقل الجهد العالي في نهاية السلك.
3. المكثفات باهظة الثمن في الغالب مقارنة بالعوازل الرخيصة لأنها مصنوعة من مواد بسيطة مثل البلاستيك والمطاط والزجاج ، مما يجعلها رخيصة الثمن.
4. تحتوي المكثفات على روابط ضعيفة ، مما يسمح لها بنقل الحرارة ، بينما تحتوي العوازل على روابط تساهمية قوية ، مما يجعل من المستحيل نقل الطاقة مع الوسائط الأخرى.
5. يكون ثابت الكهرباء (k) أعلى بالنسبة للمكثفات عند مقارنته بالعوازل ، التي تحتوي على ثابت كهربائي أقل (k)

مراجع حسابات

1. https://www.nature.com/articles/nnano.2009.37
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/919238/?casa_token=Sb_Jit11ZPcAAAAA:E_xcL6HFRgR-q_JvtDxHfa8lSTh0uGymQXChuLc_09Y_wSHf5fpfG3uRc6aD3rGOq84G8k2D

آخر تحديث: 17 يوليو 2023