المكثفات

أوه! توقف الفلاش عن العمل ثانية؟ دعني أرى! لكنني غيرت البطاريات للتو! ربما تعطل شئ آخر. تبين أن المشكلةُ في هذا المكون الصغير. يبدو مثل البطارية! وكالبطارية، فهو مشحون بالكهرباء! انه يستطيع تخزين وتفريغ الشحنة الكهربائية. لكنه ليس بطاريةً. انه مكثف. المكثف يعمل بطريقة مختلفة عن طريقة عمل البطارية. الشيء الجيد في المكثف أنه يُفرِغ كمية كبيرة من الكهرباء في نفس الوقت. وهو ما يحتاجه فلاش فيليب لكي يعمل. لنفتح المكثف ونرى كيف يقوم بذلك همم ... صفيحتين طويلتين من المعدن: موصلات ... ... تفصل بينهم ورقة رقيقة من مادة عازلة ... لنوصل البطارية بالمكثف، ونرى ما يحدث! الصفيحة اليمنى موصلة بالقطب الموجب للبطارية. تنجذب الإلكترونات بشحنتها السالبة من الصفيحة اليمنى إلى البطارية، تاركةً الصفيحة بشحنة موجبة. و فى اليسار يحدث العكس. يتنافر القطب السالب للبطارية من الإلكترونات، فيدفعها بعيدا نحو الصفيحة. الشحنات المختلفة تتجمع على الصفيحتين، وتتجاذب مع بعضها، لكنها لا تستطيع القفز والالتقاء بسبب الورقة العازلة - العازل. بسحب المزيد من الإلكترونات من الصفيحة اليمنى إلى اليسرى، يصبح من الصعب على البطارية نقلُ المزيدِ من الإلكترونات. أخيراً، ليس لدي البطارية جهدٌ كاف للإستمرار، فيتوقف تدفق الإلكترونات. المكثف الآن مشحون بالكامل بقدر ما تتحمله هذه البطارية. الجهد في المكثف، هو نفس جهد البطارية. إذا كان ما زال هناك فارق في الجهد بينهما، فستكون هناك إلكترونات ما زالت تتحرك لموازنة هذا الاختلاف. الشحنة المخزنة على الصفيحة اليسرى تساوي تماما التي علي اليمنى، ولكن بإشارة مختلفة: إحداهما موجبة والأخرى سالبة. الآن، يمكننا فصل البطارية، وستظل الشحنة مخزنة في المكثف. نستبدل البطارية بوحدة الفلاش في كاميرا فيليب. هنا! يفرغ المكثف بسرعة - فتندفع الإلكترونات من الجانب الأيسر، وعبر الفلاش، لمعادلة الشحنة الموجبة على الجانب الأيمن. واو شكرا! هل فهمت الآن؟ ما هي كمية الشحنة التي يستطيع المكثف تخزينها؟ هذا يعتمد على قوة الدفع . لنكتشف ذلك: نقوم بإعادة شحن المكثف، ولكن بإستخدام بطارية أخرى بجهد أعلى. عند مضاعفة الجهد، تتضاعف كمية الشحنة. يتضاعف عدد الإلكترونات التي تتدافع للقفز من صفيحة إلى الأخرى داخل المكثف. كل فولت نزيده من جهد البطارية، يزيد كمية الشحنة. يمكن حساب مقدار زيادة الشحنة لكل فولت. مثلا، كمية الشحنة: "Q" بالقسمة على فارق الجهد: فولت -"V" وتكتب Q بالقسمة على V. وناتج القسمة - شحنة لكل فولت - وهو جواب سؤالك: ما هي كمية الشحنة التي يستطيع المكثف تخزينها؟ ناتج هذه القسمة يساوي سعة المكثف. السعة تقيس قدرة المكثف على تخزين الشحنة. تقاس السعة بوحدة الفاراد. تتوقف سعة المكثف على مقاس صفيحتي التوصيل، ومدى قرب المسافة بينهما، وكفاءة المادة العازلة. هل يعني ذلك أن السعة لا تتأثر بجهد البطارية! فقد وصلنا بطارية بجهد أعلى بالمكثف، ولكن ظلت سعته كما هي. أيمكنك قول ذلك مجددا! لا أعتقد ذلك! السعة تخبرنا ما هي كمية الشحنة التي يستطيع المكثف تخزينها لكل فولت من البطارية. فيليب! سعتك لالتقاط سيلفي لنا تقيس مدى صبري!