خازن چیست؟

خازن وسیله‌ای الکتریکی است که می‌تواند بار و انرژی الکتریکی رو در خود ذخیر کند، از خازن در یک مدار زمانی استفاده می‌شود که بخواهند انرژی الکتریکی رو با سرعت زیادی به مدار بدهند. با مفهوم بار الکتریکی و نیروی بین دو بار در پست‌های قبلی آشنا شدید، حال اگر دو صفحه تخت را به یک مولد وصل کنید بارهای منفی و مثبت روی این دو صفحه ذخیره می‌شوند و در حقیقت یک خازن تخت ساخته می‌شود. به این مدل از خازن‌ها، خازن تخت گفته می‌شود که فرمول‌های آن در کتاب فیزیک یازدهم بررسی شده است، کل فرمول‌ها و مطالبی که باید در مورد خازن‌ها بدانید به شرح زیر است.
⭐ فرمول بار الکتریکی ذخیره شده در خازن
⭐ عوامل موثر بر ظرفیت خازن
⭐فرمول انرژی ذخیره شده در خازن‌های تخت
⭐ میدان الکتریکی بین صفحات تخت

بار الکتریکی ذخیره شده در خازن

همانطور که در بالا گفته شد اگر دو سر یک خازن تخت رو به مولد وصل کنیم در این صورت بر روی صفحات خازن بار الکتریکی ذخیره می شود که فرمول بار ذخیره شده در خازن های تخت به صورت زیر است.

چند نکته مهم : ظرفیت یک خازن فقط و فقط به عوامل فیزیکی اون بستگی داره و مقدار بار الکتریکی یا اختلاف پتانسیل مولد روی اون تاثیری نداره ، برای درک بهتر یک لیوان آب رو تصور کنید که حجم مشخصی داره و بیشتر از یک مقداری نمیشه توی اون آب ریخت بنابراین در خازن ها هم داستان به همین صورته و اگر مقدار ولتاژ دو سر خازن رو افزایش بدهیم ، ظرفیت خازن ثابت می ماند و در نتیجه مقدار بار الکتریکی اضافه می شود.

ظرفیت یک خازن به ویژگی های ساختمانی اون بستگی داره خب حالا این جمله یعنی چی؟ یعنی اینکه تو کارخونه سازنده اگه ظرفیت یک خازن مثلا 20 میکرو فاراد ساخته شده باشه دیگه برای همیشه ظرفیت خازن همین مقدار میشه و دیگه با افزایش و کاهش q و یا افزایش و کاهش v در فرمول قسمت قبل تغییر نمی کنه . آزمایش ها نشون میده عواملی که روی ظرفیت خازن تاثیر میزارن ، مساحت صفحات خازن ، فاصله صفحات خازن و ثابت دی الکتریک هستند ( دی الکتریک وسیله ای است که برا تقویت ظرفیت خازن بین صفحات خازن گذاشته می شود).

انرژی ذخیره شده در خازن

وقتی یک خازن رو به مولد وصل کنیم ، صفحات خازن باردار می شوند و در نتیجه درون خازن انرژی الکتریکی ذخیره می شود. فرمول های انرژی ذخیره شده در خازن به صورت زیر است.

میدان الکتریکی بین صفحات خازن

بین هر دو صفحه تخت رسانای باردار میدان الکتریکی یکنواخت به وجود می آید که فرمول آن به صورت زیر است.

فیلم آموزشی بزودی بارگزای می شود……