السلام عليكم ورحمة الله وبركاته.
مشاركة اليوم لنفهم ما الذي يحدث بالضبط عند إبعاد لوحي المكثف المشحون.
لنفترض أن لدينا مكثف يمكننا إبعاد لوحيه وتقريبهما.
لنفرض أننا قربنا لوحيه حتى زادت سعته وأصبحت واحد ميكرو فاراد.
الآن سنقوم بشحن هذا المكثف ب 100 فولت.
بعد عملية الشحن سنفصل عنه البطارية.
سنتجاهل نسبة تسريب المادة العازلة التي بين لوحي المكثف.
كم كمية الشحنة في المكثف؟
تعلمنا من قبل أنها 100 ميكرو كولوم.
كم عدد الإلكترونات على اللوح السالب؟
تعلمنا من قبل 6.241*10^14 إلكترون.
حسنا.... لا تنس أن الشحنة بالكولوم تساوي السعة بالفاراد مضروبة في الجهد بالفولت.
لاحظ أن الشحنة ثابتة في هذه التجربة، فالمكثف مفصول عن البطارية، والإلكترونات والفجوات محبوسة بالشكل الذي تعلمناه في المشاركة السابقة.
لو أننا اخترعنا طريقة تقلل سعة المكثف مع ثبات الشحنة ماذا يحدث للجهد؟
أظن أنك فهمت قبل أن أكمل.
ثبات الشحنة يعني أن السعة في الجهد رقم ثابت، فإذا زادت السعة قل الفولت وإذا قلت السعة زاد الفولت.
يمكن تقليل السعة بعدة طرق:
زيادة المسافة بين اللوحين.
تقليل مساحة اللوحين.
استبدال مادة عازلة بين اللوحين ثابت عزلها أقل من المادة العازلة الموجودة الآن.
كما أنه يمكن زيادة السعة بعكس الطرق السابقة.
بالنسبة للطريقة الثانية، انظر إلى هذا المكثف:

ماذا لو جعلناه هكذا:

سنجد سعة المكثف قلت وزاد الجهد بنفس النسبة.
الطريقة الأولى لتقليل السعة هي المعتمدة في هذا الموضوع وهي إبعاد لوحي المكثف عن بعضهما.
هناك ملاحظة هامة:
عندما تنخفض السعة ويزداد الجهد بنفس النسبة يزداد وات المكثف بنفس النسبة.
الوات يساوي نصف في الفاراد في تربيع الفولت.
لاحظ أنه يتناسب طرديا مع السعة ويتناسب طرديا مع ال..... لن أقول يتناسب طرديا مع الجهد وإنما يتناسب طرديا مع تربيع الجهد.
لهذا السبب لو قلت السعة وزاد الجهد تزيد الطاقة بنفس النسبة.
راجع في المشاركات السابقة لماذا طاقة مجموعة مكثفات مشحونة موصلة على التوالي هي نفس الطاقة لهم وهم موصلون على التوازي.
هكذا نجد أننا عندما أبعدنا اللوحين عن بعضهما زادت طاقة المكثف وزاد جهده وأصبح قادرا على شحن جهد عالي.
في المشاركة القادمة إن شاء الله سنعرف كيف نستخدم مجموعتين من المكثفات لتشغيل حمل.
والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته.