المادة العازلة هي مادة لا تسمح حتى بمرور الكهرباء ، في حين أن المكثف هو جهاز إلكتروني يحتفظ بالشحنات الكهربائية. نظرًا لأن العوازل هي عكس القطبية للعناصر الموصلة ، غالبًا ما يشار إليها على أنها حواجز أو عوازل.
بصرف النظر عن الاختلاف الأساسي ، تسلط هذه المقالة الضوء على كل فرق صغير موجود بين العازل الكهربائي والمكثف. ستساعدك هذه المقالة على فهم كل مصطلح من المصطلحات بتعريفات مميزة وجدول مقارنة أيضًا.
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 بينما المكثف هو عنصر موصل ثنائي الاتجاه يكون تستخدم 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 غير مربوطة أو حرة 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 هو تشبيه صغير لوسط التخزين 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 فقدان البيانات المحفوظة في ذاكرة الكمبيوتر الضخمة في حالة انقطاع التيار الكهربائي.
جدول المقارنة بين العازل والمكثف
| معلمات المقارنة | عازل | مكثف |
| المعنى | المادة العازلة هي مادة عازلة توصل الشحنة الكهربائية بشكل سيئ لكنها تدعم المجالات الكهرومغناطيسية بشكل جيد. | المكثف هو مكون كهربائي متعدد الاتجاهات يتكون من عازل بين مادتين موصلة للكهرباء. |
| تقارب الشحن الكهربائي | إنه معزول كهربائيًا وهو موصل ضعيف للتيار الكهربائي. | إنه موصل جيد ويساعد في تخزين الكهرباء. |
| ملكية | القدرة على تحمل التيار الكهربائي القوي والحرارة أيضًا. | لتعزيز خاصية السعة وتخزين الطاقة. |
| مستعمل في | يستخدم بشكل رئيسي في تصنيع المكثفات. | تستخدم فى الاجهزة الالكترونية والمحولات. |
| كلفة | يعتبر العازل الكهربائي رخيصًا جدًا من حيث التكلفة عند مقارنته بالمكثف. | يعتبر المكثف أكثر تكلفة بشكل ملحوظ عند مقارنته بمادة عازلة للكهرباء. |
ما هو عازل؟
المادة العازلة هي مادة عازلة توصل الشحنة الكهربائية بشكل سيئ لكنها تدعم المجالات الكهرومغناطيسية بشكل جيد. إنه وسيط أو مادة يمكنها تحمل إجهاد كهربائي مرتفع دون التسبب في موصلية كبيرة. 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. نوى الذرة ، مما يؤدي إلى تمزق جزيئات الإلكترون.
ما هو المكثف؟
المكثف هو مكون كهربائي متعدد الاتجاهات يتكون من عازل بين مادتين موصلة للكهرباء. إنه من بين أكثر المكونات السلبية الأساسية ، القادرة على تخزين تطبيقات مجال كهربائي أو كهرومغناطيسي. إن ما يميزهم هو قدرتهم على تخزين الطاقة الكهربائية. إلى جانب المقاوم والأحمال الاستقرائية ، يعد المكثف أحد المكونات الأساسية الثلاثة للدائرة الكهربائية. عندما يتم وضع الطاقة عبرها ، فإنها تحتفظ بالشحنات الكهربائية وتحررها حسب الحاجة.
توجد المكثفات بشكل شائع في دوائر كهربائية مرتفعة ، لكن المهندسين عادةً لا يدركون مقاومتهم الإلكترونية. تأتي المكثفات بأحجام وأشكال متنوعة ، لكن التصميم الأساسي يبقى كما هو: مكونان من الموصلات الجيدة ينقلان شحنات 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 في مجموعة من الأشكال والأحجام ، ويمكن استخدامها لأداء مجموعة متنوعة من المهام في دوائر كهربائية مختلفة.
الاختلافات الرئيسية بين عازل ومكثف
استنتاج
المكثف هو مكون إلكتروني يمكنه تخزين الكهرباء الجانبية لمزيد من الاستخدام في مجال كهرومغناطيسي وهو من بين المكونات الأساسية. يمكن أن تزيد المكثفات وتعزز تأثير السعة. يتكون من قطبين معدنيين مفصولين بمادة عازلة. الممتص أو العازل هو اسم آخر للعزل الكهربائي.
من ناحية أخرى ، يتكون العازل الكهربائي ، مثل أي مادة أخرى ، من أيونات ذات شحنات معاكسة تتوازن للحفاظ على الحياد الإلكتروني. تعتبر قدرة العازل المصمم لمقاومة الإجهاد الكهربائي الكبير مع تبديد الحد الأدنى من الطاقة في شكل حرارة هي السمة الأساسية له.
