خازن
لغت‌نامه دهخدا
خازن . [ زِ ] (ع اِ) وقتی دو صفحه ٔ فلزی A و B بوسیله ٔ عایقی مانند هوا یا غیر آن از یکدیگر جدا شده باشند دستگاه حاصل را یک خازن الکتریکی و یا بطور اختصار خازن می گویند. همچنین سیم مسی یک کابل با روپوش فلزی آن که بین آنها ماده ٔ عایق وجود دارد یک خازن تشکیل می دهند. اگر دو صفحه ٔ A و B یک خازن را بدو قطب یک منبع جریان دائمی S مثلاً دو سر یک پیل وصل نموده در مدار جریان دو گالوانومتر G و ,G و کلید I قرار دهیم تجربه نشان میدهد در موقع بستن کلید I (با وجود آنکه بین صفحه های A و B عایق است وجریانی از این مدار نمیتواند بگذرد) گالوانمترهای Gو ,G وجود جریانی را در جهت سهم های شکل زیر نشان می دهند. بعد از اندک مدتی این جریان بکلی از بین رفته عقربه های G و ,G بسمت صفر بر می گردند و از این به بعد خازن B A مثل جسم عایقی که بین دو سر منبع S قرار گرفته باشد کار میکند. در این حالت بین دو صفحه ٔ A وB یک اختلاف سطح الکتریک منبع S وجود دارد بقسمی که مجموع جبری اختلاف سطح های الکتریک در مدار SABS صفر می باشد. الکتریسیته ای که در موقع بستن کلید I از سیم SGA می گذرد در روی صفحه ٔ A جمع میشود. بنابراین پس از آنکه شدت جریان در مدار بالا صفر شد این صفحه دارای همین مقدار الکتریسیته ٔ مثبت مانند Q خواهد بود همچنین صفحه ٔ B دارای همین مقدار الکتریسیته ٔ منفی میباشد و در این حالت گویند خازن پر شده است . تجربه نشان می دهد که اگر اختلاف سطح الکتریک منبع S را زیاد کنیم جریانی که در موقع بستن I از گالوانومترهای G و ,Gمی گذرد و بنابراین Q بهمان نسبت زیاد میشود و اگر Uاختلاف سطح الکتریک منبع S باشد چنین خواهیم داشت :
Q را بار خازن AB (مقدار الکتریسته ای که روی هر یک از صفحه های خازن ذخیره شده است ) و C را ظرفیت این خازن می گویند. بنابراین دیده میشود که برای یک خازن معین نسبت بار آن باختلاف سطح الکتریک بین دو صفحه ٔ خازن یعنی ظرفیت آن مقدار ثابتی است رابطه ٔ بالا را میتوان بصورت زیر نوشت :
اگر Q بر حسب کولمب و U بر حسب ولت بیان شود C بر حسب واحد ظرفیت خازن یعنی فاراد بیان خواهد شد. وقتی دو صفحه ٔ یک خازن پر را به دو سر یک مقاومت الکتریکی وصل کنیم یعنی در شکل بالا بجای منبع S یک مقاومت R قرار داده کلید I را ببندیم باز گالوانمترهای G و ,G وجود جریانی را در جهت عکس سهم های شکل نشان داده بعد از اندک مدتی این جریان از بین میرود بعبارت دیگر می توان گفت در این حالت خازن AB روی مقاومت r خالی شده انرژی الکتریکی آن در این سیم بصورت حرارت ژول در می آید. واضح است مقدار انرژی الکتریکی که خازن در موقعپر شدن از منبع جریان می گیرد با مقدار انرژی الکتریکی که در موقع خالی شدن میدهد مساوی میباشد، باید دانست که جریان پرشدن یا خالی شدن خازن بین صفحه های آن و قسمتهای خارج انجام گرفته . هیچ جریانی در داخل خازن از A به B یا از B به A نمیگذرد بلکه از نتیجه ٔ وجود اختلاف سطح الکتریک بین دو صفحه ٔ خازن در یک زمان کوچک Dt جریانی مانند i از منبع جریان بسمت A و از B بسمت منبع جریان میرود و این مقدار الکتریسته یعنی iDt روی A و iDt - روی B جمع میشود و موقعی که خازن پر شد بار آن مساوی مجموع مقدارهای Dt.i در مدت پر شدن خازن خواهد بود. (از کتاب الکتریسیته تألیف عبداﷲ ریاضی صص 403 - 405).
U . C = Q
Q را بار خازن AB (مقدار الکتریسته ای که روی هر یک از صفحه های خازن ذخیره شده است ) و C را ظرفیت این خازن می گویند. بنابراین دیده میشود که برای یک خازن معین نسبت بار آن باختلاف سطح الکتریک بین دو صفحه ٔ خازن یعنی ظرفیت آن مقدار ثابتی است رابطه ٔ بالا را میتوان بصورت زیر نوشت :
QU = C
اگر Q بر حسب کولمب و U بر حسب ولت بیان شود C بر حسب واحد ظرفیت خازن یعنی فاراد بیان خواهد شد. وقتی دو صفحه ٔ یک خازن پر را به دو سر یک مقاومت الکتریکی وصل کنیم یعنی در شکل بالا بجای منبع S یک مقاومت R قرار داده کلید I را ببندیم باز گالوانمترهای G و ,G وجود جریانی را در جهت عکس سهم های شکل نشان داده بعد از اندک مدتی این جریان از بین میرود بعبارت دیگر می توان گفت در این حالت خازن AB روی مقاومت r خالی شده انرژی الکتریکی آن در این سیم بصورت حرارت ژول در می آید. واضح است مقدار انرژی الکتریکی که خازن در موقعپر شدن از منبع جریان می گیرد با مقدار انرژی الکتریکی که در موقع خالی شدن میدهد مساوی میباشد، باید دانست که جریان پرشدن یا خالی شدن خازن بین صفحه های آن و قسمتهای خارج انجام گرفته . هیچ جریانی در داخل خازن از A به B یا از B به A نمیگذرد بلکه از نتیجه ٔ وجود اختلاف سطح الکتریک بین دو صفحه ٔ خازن در یک زمان کوچک Dt جریانی مانند i از منبع جریان بسمت A و از B بسمت منبع جریان میرود و این مقدار الکتریسته یعنی iDt روی A و iDt - روی B جمع میشود و موقعی که خازن پر شد بار آن مساوی مجموع مقدارهای Dt.i در مدت پر شدن خازن خواهد بود. (از کتاب الکتریسیته تألیف عبداﷲ ریاضی صص 403 - 405).
