عازل مقابل مكثف: الفرق والمقارنة

المادة العازلة هي مادة لا تسمح حتى بمرور الكهرباء ، في حين أن المكثف هو جهاز إلكتروني يحتفظ بالشحنات الكهربائية.

نظرًا لأن العوازل هي النقيض القطبي للعناصر الموصلة، فيشار إليها بالحواجز أو العوازل.

بصرف النظر عن الاختلاف الأساسي ، تسلط هذه المقالة الضوء على كل اختلاف صغير موجود بين العازل الكهربائي و a مكثف.

ستساعدك هذه المقالة على فهم كل مصطلح من المصطلحات بتعريفات مميزة وجدول مقارنة أيضًا.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. المادة العازلة هي مادة عازلة تقاوم تدفق التيار الكهربائي ، بينما المكثف هو مكون إلكتروني يخزن ويطلق الطاقة الكهربائية.
2. المواد العازلة ضرورية للمكثفات ، لأنها تفصل بين الألواح الموصلة ، مما يسمح بتخزين الطاقة.
3. تأتي المكثفات بأنواع وأحجام مختلفة ، مع وجود مواد عازلة مختلفة تؤثر على أدائها وتطبيقاتها.

عازل مقابل مكثف

الفرق بين العازل والمكثف هو أن العازل الكهربائي شديد المقاومة للشحنات الكهربائية وهو عبارة عن جسم عازل قوي جدًا يستخدم لطبقات السطح الخارجي للمكثف ، في حين أن المكثف هو عنصر موصل ثنائي الاتجاه يستخدم على نطاق واسع في الدوائر الكهربائية. يستخدم مكثف لتخزين الطاقة الكهربائية في الدائرة.

مادة تكون عازلة للكهرباء عندما تكون جيدة في التدريع أو ناقلة ضعيفة للشحنة الكهربائية.

عندما تتعرض العوازل الكهربائية لتيار كهرومغناطيسي ، فإنها لا تنتج أي تيار تقريبًا لأنها ، على عكس المعادن وبعض السبائك ، لا تحتوي على أي أيونات حرة أو مرتبطة بشكل غير محكم قد تنتقل عبر المادة.

من ناحية أخرى ، يحدث الاستقطاب الكهربائي. يتم دفع التغييرات الإيجابية في العازل إلى الحد الأدنى في اتجاه المجال المطبق ، في حين يتم نقل الشحنات السالبة جزئيًا بطريقة عكسية.

المكثف هو مكون إلكتروني لتخزين الكهرباء يتكون من مادتين موصلة في مكان قريب. المكثف المتزامن صغير تشابه جزئي من وسيط التخزين هذا المستخدم في الدائرة.

يحتوي المكثف بالفعل على شحنة Q إذا تم تحميل أيونات موجبة بشحنة إجمالية قدرها + Q على أحد الأسلاك ونسبة حدوث شحنة معاكسة- Q موضوعة على الموصل الآخر.

المكثفات مفيدة في مجموعة متنوعة من المواقف. يتم توظيفهم في الأنظمة الإلكترونية ، على سبيل المثال ، لضمان عدم فقد البيانات المحفوظة في ذاكرة الكمبيوتر الضخمة في حالة انقطاع التيار الكهربائي.

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	عازل	المكثف (مكثف التشغيل)
معنى	مادة عازلة للكهرباء توصل الشحنة الكهربائية بشكل سيئ لكنها تدعم المجالات الكهرومغناطيسية بشكل جيد.	المكثف هو مكون كهربائي متعدد الاتجاهات يتكون من عازل كهربائي بين مادتين موصلة.
تقارب الشحن الكهربائي	إنه معزول كهربائيًا وهو موصل ضعيف للتيار الكهربائي.	إنه موصل جيد ويساعد في تخزين الكهرباء.
الممتلكات	القدرة على تحمل التيار الكهربائي القوي والحرارة أيضًا.	لتعزيز سمة السعة وتخزين الطاقة.
مستعمل في	يستخدم بشكل رئيسي في تصنيع المكثفات.	تستخدم فى الاجهزة الالكترونية والمحولات.
التكلفة	يعتبر العازل رخيصًا جدًا من حيث التكلفة عند مقارنته بالمكثف.	يعتبر المكثف أكثر تكلفة بشكل ملحوظ عند مقارنته بمادة عازلة للكهرباء.

ما هو عازل؟

مادة عازلة للكهرباء توصل الشحنة الكهربائية بشكل سيئ لكنها تدعم المجالات الكهرومغناطيسية بشكل جيد.

إنه وسيط أو مادة يمكن أن تتحمل إجهادًا كهربائيًا عاليًا دون التسبب في توصيل كبير.

عندما يزداد الإجهاد ، يخزن العازل الطاقة على شكل شحنة كهربائية. عندما يتم التخلص من التوتر ، يتم الحفاظ على غالبية هذه الطاقة.

عندما تتلامس مادة عازلة مع تيار كهرومغناطيسي ، فإنها تصبح مستقطبة وتصبح موصلة إلى حد ما.

يتكون العازل ، مثل أي مادة ، من أيونات ذات شحنات معاكسة تتوازن للحفاظ على حيادية الإلكترون.

يتم إزاحة الشحنات الموجبة في وجود مجال كهربائي بفقدان العزل الكهربائي ، بينما تتغير الشحنات السالبة بطريقة عكسية.

ظواهر كهرومغناطيسية أخرى مرتبطة بوجود مواد عازلة للكهرباء.

في وسط عازل ، تكون قوة التفاعل الكهروستاتيكي أقل مما هي عليه في الغلاف الجوي ، لكن الطاقة الموجودة في مجال كهربائي لكل وحدة حجم من مادة عازلة تكون أكبر.

الذرات مستقطبة ، مما يشير إلى أن لها قطبًا موجب الشحنة وقطبية سالبة تتماشى مع اتجاه المجال لأن الشرط التالي يجبر الإلكترونات في كل عنصر على التركيز على حافة واحدة من النوى.

عندما يتم إعطاء جاذبية إلكتروستاتيكية عالية بما يكفي لعزل كهربائي ، فإن القوى التي ترغب في قيادة الإلكترونات يمكن أن تهزم القوة التي تقيدها بالجسيم الأولي ، أي.

تتسبب نوى الذرة في تمزيق جزيئات الإلكترون.

ما هو المكثف؟

المكثف هو مكون كهربائي متعدد الاتجاهات يتكون من عازل كهربائي بين مادتين موصلة.

إنه من بين أكثر المكونات السلبية الأساسية ، وهو قادر على تخزين تطبيقات مجال كهربائي أو كهرومغناطيسي.

إن ما يميزهم هو قدرتهم على تخزين الطاقة الكهربائية. المكثف هو أحد المكونات الأساسية الثلاثة للدائرة الكهربائية ، إلى جانب المقاوم والأحمال الاستقرائية.

عندما يتم وضع الطاقة عبرها ، فإنها تحتفظ بالشحنات الكهربائية وتحررها حسب الحاجة.

توجد المكثفات عادةً في دوائر مرتفعة، لكن المهندسين لا يعرفون مكوناتها الإلكترونية المقاومة النوعية.

تأتي المكثفات بأحجام وأشكال متنوعة ، لكن التصميم الأساسي يبقى كما هو: مكونان من الموصلات الجيدة ينقلان شحنة متساوية ولكن معاكسة.

يعتبر الغاز المتغير ، والصفائح ، والميكا ، والسيراميك ، والبوليمر ، وأكسيد القصدير ، والمكثفات الإلكتروليتية أكثر المواد العازلة شيوعًا المستخدمة في المكثفات.

تعتبر المكثفات أكثر أهمية مثل المرشحات ، حيث تعمل على تحويل النبضات الكهربائية الشاردة ومنع تلف الإلكترونيات الحساسة من الاندفاعات الكهربائية.

تستخدم معظم أنظمة الطاقة المكثفات لتخزين الطاقة الكهربائية ثم إعادتها إلى الشبكة عند الحاجة. تتمثل الوظيفة الأساسية للمكثف في تخزين الطاقة بالكلمات الأساسية.

تأتي المكثفات بأشكال وأحجام مختلفة ، ويمكن استخدامها لأداء مهام مختلفة في دوائر كهربائية مختلفة.

الاختلافات الرئيسية بين عازل ومكثف

1. تتمثل الوظيفة الأساسية للعزل الكهربائي في مقاومة الشحنة الكهربائية ، في حين أن الوظيفة الأساسية للمكثف هي تخزين الكهرباء.
2. العازل الكهربائي أرخص ومتاح بسهولة ، في حين أن المكثف مكلف للغاية ، ومع ذلك فهو يستخدم في الأجهزة الإلكترونية الرئيسية.
3. يتم استخدام كل مكون عازل في المكثف ، ولكن ليس كل مكثف هو مكون عازل.
4. يعتبر العازل عازلًا جيدًا ، لكن المكثف يعمل كموصل عام بمكونات معزولة.
5. يحتوي العازل الكهربائي على قدر أكبر من المقاومة ، بينما يحتوي المكثف على المزيد من القيم العددية للتوصيلية.

مراجع حسابات

1. https://www.britannica.com/science/dielectric
2. https://electronics.howstuffworks.com/capacitor.htm

آخر تحديث: 13 يوليو 2023