هذه المقالة عن مكثف (كهرباء). لمعانٍ أخرى، طالع مكثف (توضيح).


رسم توضيحي للمكثف وبين لوحيه مادة عازلة
أشكال مختلفة من المكثفات
مكثفات رفيعة لتطبيقات درجة الحرارة العالية
**المكثف** أو **السعة** (بالإنجليزية: Capacitor)‏ (باللاتينية: Condensatrum) (يطلق عليه أيضاً **متسعة** أو **مكثفة**) هو أحد مكونات الدوائر الكهربائية، وهو أداة تقوم بتخزين الطاقة الكهربائية أو الشحنة الكهربائية لفترة من الزمن على شكل مجال كهربائي، يتكوّن من لوحين موصلين يحمل كل منهما شحنة كهربائية متساوية في المقدار ومتعاكسة في الإشارة. ومن ثم تُستخدم الشحنة الكهربائية أو تتبدد في الوقت المناسب. ويفصل اللوحين مادة عازلة (كالهواء مثلاً).

عند تركيبه في دائرة كهربية يمكنه تفريغ الشحنة المخزونة فيه لحظيا، كما يمكن إعادة شحنه. والمكثفات المصنّعة لها صفائح معدنية رقيقة موصلة للكهرباء توضع فوق بعضها وبينها طبقات العوازل أو تلف حول بعضها لتصغير حجم المواسع. يطلق على المكثف أيضا اسم **مواسعة** أو **متسعة**. وفي اللغة الإنجليزية يستخدم اسم «مواسعة (Capacitaire)» في الوقت الحالي بشكل أكبر، فيما كان يشار له بالاسم «مكثف (Condenser)» في السابق.

يتسبب عزل لوحي المكثف المشحون في توليد مجال كهربائي بينهما. الشحنة السالبة -Q على اللوح A والشحنة الموجبة +Q على اللوح الآخر.
تعمل المتسعات تحت جهد كهربائي مختلف من بضع عشرات فولت كما في الدوائر الإلكترونية والكهربائية إلى آلاف الفولتات كما في شبكات القدرة الكهربائية.

قوانين
------

تعريف سعة المكثف:

* سعة المواسع = الشحنة كولوم ÷ فرق الجهد بين طرفي المواسع فولت.

أو بالإنجليزية:

*C* = *Q*/*V*
حيث:

*Q* الشحنة كولوم

*V* فرق الجهد فولت.

يتضح من ذلك أن سعة المكثف تزيد بزيادة المساحة حيث أن الشحنة تزيد بزيادة مساحة سطح المكثف.

توصيل مكثفان على التوازي
------------------------

توصيل المكثفات على التوازي.
ربط مكثفين على التوازي يتم كالآتي: في حالة المكثفات الأسطوانية، نوصل الصفيحة الخارجية للمكثف الأول بالصفيحة الخارجية للمكثف الثاني بسلك. بسلك آخر نوصل الصفيحة الداخلية للمكثف الأول بالصفيحة الداخلية للثاني. بعد ذلك نوصل الصفائح الخارجية بأحد أقطاب الدائرة الكهربية وليكن القطب الموجب، ونوصل السلك الآخر بالقطب السالب في الدائرة. بذلك تكبر سعة المواسع طبقا للعلاقة الآتية:

* السعة المكافئة موسعتين مربوطة على التوازي:

Ceq = c1 + c2

ويتم التوصيل على التوازي حيث يتم توصيل الأطراف السالبة مع بعضها والموجبة مع بعضها

توصيل مكثفان على التوالي
------------------------

توصيل المكثفات على التوالي.
في التوصيل على التوالي نوصل الصفيحة الخارجية للمكثف الأول بالصفيحة الداخلية بالمكثف الثاني بواسطة سلك. والآن نوصل الصفيحة الداخلية للمكثف الأول بالقطب الموجب في الدائرة والصفيحة الخارجية للمكثف الثاني بالقطب السالب.

* السعة المكافئة لموسعتين مربوطين على التوالي:

1/C (مكافئة)= 1/C2/1 + C1

ويتم توصيل الطرف الموجب بالطرف السالب والسالب بالموجب والموجب بالسالب وهكذا

```
-+
-+
-+
-+
```

أنواع المكثفات
--------------

أنواع صغيرة من المكثفات الإلكترونية.أنواع صغيرة من المكثفات الإلكترونية.
يتكون المكثف الكهربي من لوحين من مادة موصلة بينهما مادة عازلة كما هو مبين في الشكل التالي، ويتحدد نوع المكثف على حسب المادة العازلة المستخدمة في صناعته، فإذا كانت المادة العازلة الموجودة بين لوحي المكثف هي الهواء فيطلق على المكثف في هذه الحالة اسم المكثف الهوائي، وإذا كانت مصنوعة من مادة البلاستيك سمي المكثف البلاستيكي، وإذا كانت المادة العازلة من الميكا أطلق على المكثف اسم مكثف ميكا. وإذا كانت المادة العازلة من السيراميك أطلق على المكثف اسم المكثف السيراميكي. أما إذا استخدم محلول كيماوي كمادة عازلة بين لوحي المكثف أطلق على المكثف اسم المكثف الكيماوي أو الإلكتروليتي.

أنواع وأشكال المكثفات
---------------------

يطلق على المكثف ذي السعة الثابتة (المكثف الثابت)، أما المكثف الذي يمكن تغيير سعته (وذلك بتغيير المساحة المحصورة بين الألواح) فيطلق عليه اسم المكثف المتغير. يوجد أيضا نوع ثالث من المكثفات يمكن أن نتحكم في تغيير سعته، أو يترك دون تعديل لفترات زمنية طويلة ويطلق عليه اسم (مكثف تريمر) الذي قد نلجأ لضبط قيمته عند إجراء أعمال الصيانة والإصلاح في الدائرة الإلكترونية.
والشكل التالي يبين الرموز الاصطلاحية لهذه الأنواع من المكثفات.

السعة
-----

تعرف قدرة المكثف على تخزين الشحنة الكهربية بالسعة الكهربية أو السعة ووحدة قياسها فاراد.

اختيار سعة المكثف في الدائرة الإلكترونية يتحدد بعاملين أساسيين هما سعة المكثف، وفرق الجهد المطبق على طرفيه، ووحدة قياس السعة فاراد. وبحسب الغرض من الاستخدام توجد مكثفات بوحدات أصغر مثل: ميللي فاراد، ومايكرو فاراد، وهي الأكثر استعمالاً.

العوامل المؤثرة على سعة المكثف
------------------------------

يوجد ثلاثة عوامل أساسية تؤثر على سعة المكثف بصورة مباشرة وهذه العوامل هي:

* المساحة السطحية لألواح المكثف (a):

إن سعة المكثف تتناسب طرديا مع المساحة السطحية للألواح، فإذا زادت مساحة سطح اللوح زادت سعة المكثف وذلك لزيادة استيعابه للشحنات الكهربائية، وبالعكس تقل سعة المكثف كلما قلت هذه المساحة.

* المسافة بين الألواح (d):

تقل السعة عندما تزداد المسافة بين الألواح وتزداد كلما قلت تلك المسافة، أي أنه يوجد تناسب عكسي بين سعة المكثف والمسافة بين ألواحه.

* الوسط العازل (المادة العازلة) ε:

تتغير سعة المكثف بتغير المادة العازلة بين الألواح ويعتبر الهواء الوحدة الأساسية لمقارنة قابلية عزل المواد الأخرى المستعملة في صناعة المكثفات. يوجد لكل مادة ثابت عزل يطلق عليه إبسلون ε.

مما سبق نجد أن سعة المكثف C بدلالة المساحة السطحية للوح A والمسافة بين اللوحين d وثابت العزل للمادة العازلة ε يكون:

{\displaystyle C={\frac {\varepsilon A}{d}}}.
والجدول التالي يبين قيمة ثابت العزل *εr* لبعض المواد المستعملة في صناعة المكثفات.

وثابت العزل *ε* في المعادلة يساوي حاصل ضرب ثابت العزل للهواء*εo* مضروب في ثابت العزل النسبي للمواد العازلة، بالتالي تكون

المفاعلة (مقاومة المكثف الأومية)
--------------------------------

المكثف الكهربي له مقاومة أومية *Xc* (لأنها تقاس بوحدة الأوم) تتغير مع التردد (*f*) وتتناسب عكسيا مع كل من السعة *C* والتردد *f*، ويمكن حسابها من القانون

{\displaystyle X\_{C}={\frac {1}{2\pi fC}}}
في حالة التيار المستمر تكون قيمة الترددF تساوي (صفر)، وتكون بالتالي قيمة مقاومة المكثف الأومية Xc كبيرة جدا (ما لا نهاية) وبذلك فإن المكثف إذا وصل بالتوالي مع مصدر التيار المستمر يمنع مرور التيار المستمر في الدائرة، بينما يمرر التيار المتغير وهذه الخاصية تعد أهم وظائف استعمالات المكثف في الدائرة الإلكترونية.

استعمالات المكثف في الدائرة إلكترونية
-------------------------------------

* يستعمل المكثف لترشيح إشارات التيار المتردد منع مرور التيار المستمر في الدائرة الكهربائية، حيث يعمل (كمكثف ربط) Coupling أو (مكثف تسريب) Bypass.
* يستعمل المكثف الكيماوي للشحن والتفريغ في دوائر تقويم التيار التي تحول التيار المتغير إلى تيار مستمر.
* يستعمل المكثف الكيماوي كبير السعة في دوائر فلاش كاميرا التصوير، حيث يخزن شحنات كهربية عالية، وعندما يُفرغ فجأة يعطي ضوءا أبيضا باهرا يساعد في التقاط الصورة.
* يستعمل المكثف المتغير على التوازي مع ملف لاختيار المحطات (تردد الموجات) في جهاز الراديو (عملية توليف (راديو).) أو جهاز التلفزيون، كما هو مبين في الشكل التالي.
* يوصل المكثف مع المقاومة في الدائرة الإلكترونية للحصول على أشكال موجات متنوعة ويطلق على الدائرة في هذه الحالة دائرة تفاضل أو دائرة تكامل، كما هو مبين في الأشكال التالية.

انظر أيضًا
----------

|  |
| --- |
| **مكثف** في المشاريع الشقيقة: |
|  | 
* صور وملفات صوتية من كومنز.
* دروس من ويكي الجامعة.
 |

* مكثف المبلمر
* مكثف كهرلي
* مكثف خزفي
* مكثف ورقي
* مكثف فائق
* مكثف سطحي
* مكثف حراري
* مكثف المبلمر
* دائرة مقاومة ومكثف
* دائرة رنان توافقي

المراجع
-------

1. ↑  المكثفات تاريخ الولوج 10 مايو 2010 نسخة محفوظة 24 يناير 2010 على موقع واي باك مشين.
2. ↑  British Engineering Standards Association, *British Standard Glossary of Terms in Electrical Engineering*, C. Lockwood & son, 1926

| * ع
* ن
* ت
آلات |
| --- |
| آلات بسيطة | 
* سطح منحدر
* رافعة
* بكرة
* برغي
* إسفين
* ملفاف بدولاب وجزع

 |
| ساعات | 
* ساعة ذرية
* كرونوميتر بحري
* ساعة رقاصية
* ساعة مرو

 |
| ضواغط غاز ومضخات | 
* طنبور
* حاقن
* مضخة هيدرولكية
* مضخة
* طرمبة
* مضخة تفريغ

 |
| محرك احتراق خارجي | 
* محرك بخاري
* محرك ستيرلينغ

 |
| محرك احتراق داخلي | 
* محرك متردد
* عنفة غازية

 |
| رابط ميكانيكي | 
* منساخ
* Peaucellier-Lipkin

 |
| عنفة | 
* عنفة غازية
* محرك نفاث
* عنفة بخارية
* عنفة مائية
* عنفة رياح
* طاحونة هوائية

 |
| جناح حامل | 
* شراع
* جناح
* دفة
* قلابة
* مروحة

 |
| إلكترونيات | 
* صمام مفرغ
* ترانزستور
* صمام ثنائي
* مقاوم كهربي
* مكثف
* محث

 |
| مركبة | 
* سيارة
* دراجة
* قطار

 |
| متفرقات | 
* ميكا
* روبوت
* آلة بيع
* نفق رياح
* آلات قياس وزن
* آلات برشمة

 |


|  |  |
| --- | --- |
| ضبط استنادي: وطنية عدلها في ويكي بيانات | 
* المكتبة الوطنية الفرنسية (BnF)
* الملف الاستنادي المتكامِل (GND)
* المكتبة القومية الإسرائيلية (J9U)
* مكتبة الكونغرس (LCNAF)
* المعرف NDL لـ 00573017 غير صحيح.
* قاعدة البيانات الوطنية التشيكية (NLCR AUT)

 |

| * ع
* ن
* ت
مكونات إلكترونية |
| --- |
| أشباه المُوصِلات | 

|  |  |
| --- | --- |
| الأكاسيد المعدنية(موسفت) | 
* سيموس (CMOS)
	+ ثنائي القطب (BiCOMS)
* موسفت (MOSFET)
	+ متعدد البوابات (MuGFET)
	+ عائم البوابة (FGMOS)
	+ مستشعر حيوي (BioFET)
	+ مستشعر للشوارد (ISFET)
	+ حقلي كيميائي (ChemFET)
	+ حقلي ذو زعنفة (FinFET)
	+ جانبي الانتشار (LDMOS)
	+ أفقي الانتشار (VMOS)
	+ عالي الاستطاعة
	+ ترانزستور الغشاء الرقيق (TFT)
* البوابات المنطقية
	+ النوع N
	+ النوع N المفتقر
	+ النوع P

 |
| الترانزستورات | 
* ترانزستور وحيد الوصلة (UJT)
	+ ترانزستور أحادي الوصلة قابل للبرمجة (PUT)
* ثنائي القطب (BJT)
	+ نقطة الاتصال
	+ ذو البوابة المعزولة (IGBT)
	+ ترانزيستور دارلينجتون
	+ الوصلة المنتشرة
	+ الوصلة النامية
	+ الوصلة المسبوكة
* حقلي (FET)
	+ وصلي (JFET)
	+ عضوي (OFET)
* باعث للضوء (LET)
	+ عضوي باعث للضوء  (OLET)
* ترانزستور الحث الساكن (SIT)
	+ مضخم الترددات اللاسلكية

 |
| الثنائيات | 
* انهياري
* ثابت التيار (CLD, CRD)
* ليزري (LD)
* باعث للضوء (LED)
	+ عضوي باعث للضوء (OLED)
* ضوئي
* موجب ذاتي سالب (PIN)
* شوتكي
* متغير السعة
	+ ذو حاجز غير متجانس
* إصلاح خطوي (SRD)
* زينز

 |
| أُخرى | 
* الدياك (DIAC)
* ترياك (TRIAC)
* ثايرستور
* سيداك
	+ ساكن الحث (SITh)
* دارة متكاملة (IC)
	+ ثلاثية الأبعاد (3D IC)
* خلية ذاكرة
* شبه موصل عضوي
* مقوم خاضع للتحكم بالسيليكون (SCR)
* مستشعر ضوئي

 |

 |
| منظمات الجهد | 
* خطي
* خافض
* رافع
* خافض رافع
* منخفض الهبوط
* مستمر
* باي ذو الفالق
* تشوك
* مبدل الملف الأولي أحادي النهاية (SEPIC)
* مضخة الشحنات
* المكثفة ذات القواطع

 |
| الصمامات المفرغة | 
* بلوطي الشكل
* الأوديون
* مبدل خماسي الشبكة
* مثبت السلك الساخن
* كومباكترون
* فلمنغ
* نوفيستور
* ضوئي
* مضاعفة ضوئية
* عديد المساري
	+ ثلاثي
	+ رباعي
	+ رباعي حزمي
	+ خماسي
	+ تساعي

 |
| معدات  الأمواج المكرويّة | 
* مذبذب الموجة الراجعة (BWO)
* أنبوب مغناطيسي إلكتروني
* أنبوب الموجة الراحلة (TWT)
* أنبوب الخرج الحثي (IOT)
* كليسترون
	+ أنبوب ساتون
* غيروترون
* مضخم متقاطع الحقل (CFA)
* ميزر

 |
| أنابيب الأشعة المهبطية | 
* انحراف الحزمة
* العين السحرية
* كاميرا الفيديو
* ويليامز
* التخزين
* سيليكترون
* تشاراكترون
* رواسم
	+ الاهتزاز المهبطي (CRO)
	+ أحادي
	+ صُوَّري

 |
| أنابيب التفريغ | 
* المهبط البارد
	+ كريترون
	+ ديكاترون
* منظم الجهد
* مصباح نيكسي
* صمام القوس الزئبقي
* كروساترون
* إجنيترون
* ثيراترون
* تريغاترون
* مصباح نيون

 |
| قابلة للتعديل | 
* مقياس الجهد الانزلاقي
	+ رقمي
* مكثفة متغيرة السعة
* ثنائي متغير السعة
* المقاومة المتغيرة مع الجهد

 |
| غير فعَّالة | 
* مقابس
	+ صوت وفيديو
	+ راديوية
	+ كهربائية
* كاشف محرر للكهرباء
* نواة حديدية
* فاصمة منصهرة
	+ قابلة لإعادة الضبط
* مقاومة كهربائية
	+ متغيرة مع الجهد
	+ تابعة لدرجة الحرارة
	+ ضوئية
* مفتاح كهربائي
* مُحوِّل
* سلك
	+ سلك ولاستون

 |
| فعَّالة | 
* مقاومة ذاكرية
* مُكثِّفة
	+ قائمة الأنواع
* ملف
* مذبذب بلوري
* رنان سيراميكي
* بدالة
	+ ريشيّة
* مفتاح زئبقي

 |
| رموز العناصر | 
* الظرفيّة
* الأساسيّة
* مسارات النقل
* المفاتيح
* أشباه المُوصِلات

 |
| شعار بوابة بوابة إلكترونيات |

* أيقونة بوابةبوابة إلكترونيات
* أيقونة بوابةبوابة الفيزياء
* أيقونة بوابةبوابة القرن 18