خازن المان الکتریکی است که میتواند انرژی الکتریکی را توسط میدان الکترواستاتیکی (بار الکتریکی) در خود ذخیره کند. انواع خازن در مدارهای الکتریکی بکار میروند. خازن را با حرف C که ابتدای کلمه capacitor است نمایش میدهند.
با توجه به اینکه بار الکتریکی در خازن ذخیره میشود؛ برای ایجاد میدانهای الکتریکی یکنواخت میتوان از خازن استفاده کرد. خازنها میتوانند میدانهای الکتریکی را در حجمهای کوچک نگه دارند؛ به علاوه میتوان از آنها برای ذخیره کردن انرژی استفاده کرد.
ظرفیت خازن
ظرفیت معیاری برای اندازهگیری توانایی نگهداری انرژی الکتریکی است. ظرفیت زیاد بدین معنی است که خازن قادر به نگهداری انرژی الکتریکی بیشتری است. باید گفت که ظرفیت خازنها یک کمیت فیزیکیست و به ساختمان خازن وابستهاست و به مدار و اختلاف پتانسیل بستگی ندارد.
واحد اندازه گیری ظرفیت فاراد است. ۱ فاراد واحد بزرگی است و مشخص کننده ظرفیت بالا میباشد. بنابراین استفاده از واحدهای کوچکتر نیز در خازنها مرسوم است. میکروفاراد (µF)،نانوفاراد (nF) و پیکوفاراد (pF) واحدهای کوچکتر فاراد هستند.
نسبت مقدار باری که روی صفحات انباشته میشود بر اختلاف پتانسیل دو سر باتری را ظرفیت خازن (C) گویند؛ که مقداری ثابت است.
در این رابطه:
چند نکته
به عبارت ساده انرژی ذخیره شده در یک خازن یک فارادی ۲۲۰ ولتی میتواند یک مصرف کننده ۶،۷۲۲ وات بر ساعت را به مدت یک ساعت روشن کند .
و یا انرژی ذخیره شده در یک خازن یک فارادی ۱۲ ولتی میتواند یک مصرف کننده ۰،۰۲ وات بر ساعت را به مدت یک ساعت روشن کند ( مثلا یک LED لامپ ۲۰ میلی وات ) .
ساختمان خازن
یک نمایش ساده از خازنی با صفحههای موازی
ساختمان داخلی خازن از دو قسمت اصلی تشکیل میشود:
هرگاه دو هادی در مقابل هم قرار گرفته و در بین آنها عایقی قرار داده شود، تشکیل خازن میدهند. معمولاً صفحات هادی خازن از جنسآلومینیوم، روی و نقره با سطح نسبتاً زیاد بوده و در بین آنها عایقی (دیالکتریک) از جنس هوا، کاغذ، میکا، پلاستیک، سرامیک، اکسید آلومینیومو اکسید تانتالیوم استفاده میشود. هر چه ضریب دیالکتریک یک ماده عایق بزرگتر باشد آن دیالکتریک دارای خاصیت عایقی بهتر است. به عنوان مثال، ضریب دیالکتریک هوا ۱ و ضریب دیالکتریک اکسید آلومینیوم ۷ میباشد. بنابراین خاصیت عایقی اکسید آلومینیوم ۷ برابر خاصیت عایقی هوا است.
انواع خازن
خازنها بر حسب ثابت یا متغیر بودن ظرفیت به دو گروه کلی ثابت و متغیر تقسیمبندی میشوند. خازنها انواع مختلفی دارند و از لحاظ شکل و اندازه با یک دیگر متفاوتاند. بعضی از خازنها از روغن پر شده و بسیار حجیماند.
خازنهای ثابت
این خازنها دارای ظرفیت معینی هستند که در وضعیت معمولی تغییر پیدا نمیکنند. خازنهای ثابت را بر اساس نوع ماده دیالکتریک به کار رفته در آنها تقسیم بندی و نامگذاری میکنند و از آنها در مصارف مختلف استفاده میشود. از جمله این خازنها میتوان انواع سرامیکی، میکا، ورقهای (کاغذی و پلاستیکی)، الکترولیتی، روغنی، گازی و نوع خاص فیلم (Film) را نام برد. اگر ماده دیالکتریک طی یک فعالیت شیمیایی تشکیل شده باشد آن را خازن الکترولیتی و در غیر این صورت آن را خازن خشک گویند. خازنهای روغنی و گازی در صنعت برق بیشتر در مدارهای الکتریکی برای راه اندازی و یا اصلاح ضریب قدرت به کار میروند. بقیه خازنهای ثابت دارای ویژگیهای خاصی هستند.
خازنهای سرامیکی
خازن سرامیکی (به انگلیسی: Ceramic capacitor) معمولترین خازن غیر الکترولیتی است که در آن دیالکتریک بکار رفته از جنس سرامیک است. ثابت دیالکتریک سرامیک بالا است، از این رو امکان ساخت خازنهای با ظرفیت زیاد در اندازه کوچک را در مقایسه با سایر خازنها بوجود آورده، در نتیجه ولتاژ کار آنها بالا خواهد بود. ظرفیت خازنهای سرامیکی معمولاً بین ۵ پیکوفاراد تا ۱/۰ میکروفاراد است. این نوع خازن به صورت دیسکی (عدسی) و استوانهای تولید میشود و بسامد کار خازنهای سرامیکی بالای ۱۰۰ مگاهرتز است. عیب بزرگ این خازنها وابسته بودن ظرفیت آنها به دمای محیط است، زیرا با تغییر دما ظرفیت خازن تغییر میکند. از این خازن در مدارهای الکترونیکی، مانند مدارهای مخابراتی و رادیویی استفاده میشود.
خازنهای ورقهای
در خازنهای ورقهای از کاغذ و مواد پلاستیکی به سبب انعطافپذیری آنها، برای دیالکتریک استفاده میشود. این گروه از خازنها خود به دو صورت ساخته میشوند:
خازنهای کاغذی
دیالکتریک این نوع خازن از یک صفحه نازک کاغذ متخلخل تشکیل شده که یک دیالکتریک مناسب درون آن تزریق میگردد تا مانع از جذب رطوبت گردد. برای جلوگیری از تبخیر دیالکتریک درون کاغذ، خازن را درون یک قاب محکم و نفوذناپذیر قرار میدهند. خازنهای کاغذی به علت کوچک بودن ضریب دیالکتریک عایق آنها دارای ابعاد فیزیکی بزرگ هستند، اما از مزایای این خازنها آن است که در ولتاژها و جریانهای زیاد میتوان از آنها استفاده کرد.
خازنهای پلاستیکی
در این نوع خازن از ورقههای نازک پلاستیک برای دیالکتریک استفاده میشود. ورقههای پلاستیکی همراه با ورقههای نازک فلزی (آلومینیومی) به صورت لوله، در درون قاب پلاستیکیبسته بندی میشوند. امروزه این نوع خازنها به دلیل داشتن مشخصات خوب در مدارات زیاد به کار میروند. این خازنها نسبت به تغییرات دما حساسیت زیادی ندارند، به همین سبب از آنها در مداراتی استفاده میکنند که احتیاج به خازنی با ظرفیت ثابت در مقابل حرارت باشد. یکی از انواع دیالکتریکهایی که در این خازنها به کار میرود پلی استایرن (به انگلیسی:Polystyrene) است، از این رو به این خازنها «پلی استر» گفته میشود که از جمله رایجترین خازنهای پلاستیکی است. ماکزیمم بسامد کار خازنهای پلاستیکی حدود یک مگاهرتز است.
خازنهای میکا
در این نوع خازن از ورقههای نازک میکا در بین صفحات خازن (ورقههای فلزی – آلومینیوم) استفاده میشود و در پایان، مجموعه در یک محفظه قرار داده میشوند تا از اثر رطوبت جلوگیری شود. ظرفیت خازنهای میکا تقریباً بین 0/01 تا ۱ میکروفاراد است. از ویژگیهای اصلی و مهم این خازنها میتوان داشتن ولتاژ کار بالا، عمر طولانی و کاربرد در مدارات فرکانس بالا را نام برد.
خازنهای الکترولیتی
این نوع خازنها معمولاً در رنج میکروفاراد هستند. خازنهای الکترولیتی همان خازنهای ثابت هستند، اما اندازه و ظرفیتشان از خازنهای ثابت بزرگتر است. نام دیگر این خازنها، خازن شیمیایی است. علت نامیدن آنها به این نام این است که دیالکتریک این خازنها را به نوعی مواد شیمیاییآغشته میکنند که در عمل، حالت یک کاتالیزور را دارا میباشند و باعث بالا رفتن ظرفیت خازن میشوند. برخلاف خازنهای عدسی، این خازنها دارای قطب یا پایه مثبت و منفی میباشند. روی بدنه خازن کنار پایه منفی، علامت – نوشته شدهاست. مقدار واقعی ظرفیت و ولتاژ قابل تحمل آنها نیز روی بدنه درج شدهاست. خازنهای الکترولیتی در دو نوع آلومینیومی و تانتالیومی ساخته میشوند. یکی از کاربردهای گسترده این نوع خازن استفاده در مدار یکسوساز دیودی بعنوان فیلتر dc است.
خازن آلومینیومی
این خازن همانند خازنهای ورقهای از دو ورقه آلومینیومی تشکیل شدهاست. یکی از این ورقهها که لایه اکسید بر روی آن ایجاد میشود «آند» نامیده میشود و ورقه آلومینیومی دیگر نقش کاتد را دارد. ساختمان داخلی آن بدین صورت است که دو ورقه آلومینیومی به همراه دو لایه کاغذ متخلخل که در بین آنها قرار دارند هم زمان پیچیده شده و سیمهای اتصال نیز به انتهای ورقههای آلومینیومی متصل میشوند. پس از پیچیدن ورقهها آن را درون یک الکترولیت مناسب که شکل گیری لایه اکسید را سرعت میبخشد غوطهور میسازند تا دو لایه کاغذ متخلخل از الکترولیت پر شوند. سپس کل مجموعه را درون یک قاب فلزی قرار داده و با یک پولک پلاستیکی که سیمهای خازن از آن میگذرد محکم بسته میشود.
خازن تانتالیوم
خازن تانتالیوم
در این نوع خازن به جای آلومینیوم از فلز تانتالیوم استفاده میشود. زیاد بودن ثابت دیالکتریک اکسید تانتالیوم نسبت به اکسید آلومینیوم (حدوداً ۳ برابر) سبب میشود خازنهای تانتالیومی نسبت به نوع آلومینیومی درحجم مساوی دارای ظرفیت بیشتری باشند. محاسن خازن تانتالیومی نسبت به نوع آلومینیومی بدین قرار است:
از جمله معایب این نوع خازن در مقایسه با خازنهای آلومینیومی میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
خازنهای متغیر
به طور کلی با تغییر سه عامل میتوان ظرفیت خازن را تغیییر داد: «فاصله صفحات»، «سطح صفحات» و «نوع دیالکتریک». اساس کار خازن متغیر بر مبنای تغییر سطح مشترک صفحات خازن یا تغییر ضخامت دیالکتریک است، ظرفیت یک خازن نسبت مستقیم با سطح مشترک دو صفحه خازن دارد. خازنهای متغیر عموماً ازنوع عایق هوا یا پلاستیک هستند. نوعی که به وسیله دسته متحرک (محور) عمل تغییر ظرفیت انجام میشود «واریابل» نامند و در نوع دیگر این عمل به وسیله پیچ گوشتی صورت میگیرد که به آن «تریمر» گویند. محدوده ظرفیت خازنهای واریابل ۱۰ تا ۴۰۰ پیکو فاراد و در خازنهای تریمر از ۵ تا ۳۰ پیکو فاراد است. از این خازنها در گیرندههای رادیویی برای تنظیم فرکانس ایستگاه رادیویی استفاده میشود.
در مدارات تیونینگ رادیویی از این خازنها استفاده میشود و به همین دلیل به این خازنها گاهی خازن تیونینگ هم اطلاق میشود. ظرفیت این خازنها خیلی کم و در حدود ۱۰۰ تا ۵۰۰ پیکوفاراد است و بدلیل ظرفیت پایین در مدارات تایمینگ مورد استفاده قرار نمیگیرند، در مدارات تایمینگ از خازنهای ثابت استفاده میشود و اگر نیاز باشد دوره تناوب را تغییر دهیم، این عمل به کمک مقاومت انجام میشود.
خازنهای تریمر
خازنهای تریمر خازنهای متغیر کوچک و با ظرفیت بسیار پایین هستند. ظرفیت این خازنها از حدود ۱ تا ۱۰۰ پیکوفاراد است و بیشتر در تیونرهای مدارات با فرکانس بالا مورد استفاده قرار میگیرند. این خازنها معمولاً دارای ۳ پایه هستند که نوع ۲ پایه عملاً فرقی در مونتاژ ندارد.
انواع خازن بر اساس شکل ظاهری آنها
خازن مسطح
خازنهای مسطح از دو صفحه هادی که بین آنها عایق یا دیالکتریک قرار دارد تشکیل میشوند. صفحات هادی نسبتاً بزرگ هستند و در فاصلهای بسیار نزدیک به هم قرار میگیرند.دیالکتریک این نوع خازنها انواع مختلفی دارد و با ضریب مخصوصی که نسبت به هوا سنجیده میشود، معرفی میگردد. این ضریب را ضریب دیالکتریک مینامند. برخی دیگر بسیار کوچک و به اندازه یک دانه عدس میباشند.
انواع خازنها بر اساس دیالکتریک آنها
مواد به کار رفته در خازن. از چپ: سرامیک چندلایه، دیسک سرامیکی، فیلم پلیاستر چندلایه، سرامیکی لولهای،یونولیت، فیلم پلیاستر متالیزهشده، الکترولیتی آلمینیوم.
کاربرد خازنها در مدارات دیجیتال و انالوگ
در مدارهای دیجیتال از خازنها به عنوان عنصر ذخیره کنندهٔ انرژی استفاده میکنند که در یک لحظه شارژ و در لحظه دیگر دی شارژ میشود ولی در مدارات انالوگ از خازن جهت ایزوله کردن (جداساختن) دو منبع متناوب و مستقیم استفاده میشود. خازن در برابر ولتاژ متناوب مثل اتصال کوتاه عمل میکند و اجازه ورود یا خروج میدهد ولی در مقابل ولتاژ مستقیم همانند سد عمل میکند و اجازه ورود و یا خارج شدن ولتاژ مستقیم از مدار را به قسمت تحت ایزوله خود نمیدهد.
شارژ یا پر کردن یک خازن
یک مدار خازنی-مقاومتی ساده که چگونگی شارژ خازن را نمایش میدهد.
وقتی که یک خازن بیبار را به دو سر یک باتری وصل کنیم؛ الکترونها در مدار جاری میشوند. بدین ترتیب یکی از صفحات بار مثبت و صفحه دیگر بار منفی پیدا میکند. آن صفحهای که به قطب مثبت باتری وصل شده؛ بار مثبت و صفحه دیگر بار منفی پیدا میکند. خازن پس از ذخیره کردن مقدار معینی از بار الکتریکی پر میشود. یعنی وجود اینکه کلید همچنان بستهاست، ولی جریانی از مدار عبور نمیکند و در واقع جریان به صفر میرسد. یعنی به محض اینکه یک خازن خالی بدون بار را در یک مدار به مولد متصل کردیم؛ پس از مدتی کوتاه عقربه گالوانومتر دوباره روی صفر بر میگردد. یعنی دیگر جریانی از مدار عبور نمیکند. در این حالت میگوییم خازن پرشدهاست.
دشارژ یا تخلیه یک خازن
ابتدا خازنی را که پر است در نظر میگیریم. دو سر خازن را توسط یک سیم به همدیگر وصل میکنیم. در این حالت برای مدت کوتاهی جریانی در مدار برقرار میشود و این جریان تا زمانی
خازن یا انباره عنصری دوسر و پسیو است که انرژی الکتریکی را ذخیره میکند. انواع مختلفی از خازنها وجود دارد اما همه آنها حداقل دو هادی که توسط یک عایق از یکدیگر جدا شده اند را در ساختار خود دارند [۲]. هادی ها می توانند از جنس فلز یا الکترولیت باشند. عایق دی الکتریک نیز که برای افزایش ظرفیت خازن استفاده می شود می تواند از جنس شیشه، سرامیک، پلاستیک، میکا، کاغذ و … باشد. خازنها به همراه مقاومتها، در مدارات تایمینگ استفاده میشوند. همچنین از خازنها برای صاف کردن سطح تغییرات ولتاژ مستقیم استفاده میشود. از خازنها در مدارات بهعنوانفیلتر هم استفاده میشود. زیرا خازنها به راحتی سیگنالهای متناوب را عبور میدهند ولی مانع عبور سیگنالهای مستقیم میشوند.
خازن المان الکتریکی است که میتواند انرژی الکتریکی را توسط میدان الکترواستاتیکی (بار الکتریکی) در خود ذخیره کند. انواع خازن در مدارهای الکتریکی بکار میروند. خازن را با حرف C که ابتدای کلمه capacitor است نمایش میدهند.
با توجه به اینکه بار الکتریکی در خازن ذخیره میشود؛ برای ایجاد میدانهای الکتریکی یکنواخت میتوان از خازن استفاده کرد. خازنها میتوانند میدانهای الکتریکی را در حجمهای کوچک نگه دارند؛ به علاوه میتوان از آنها برای ذخیره کردن انرژی استفاده کرد.
ظرفیت خازن
ظرفیت معیاری برای اندازهگیری توانایی نگهداری انرژی الکتریکی است. ظرفیت زیاد بدین معنی است که خازن قادر به نگهداری انرژی الکتریکی بیشتری است. باید گفت که ظرفیت خازنها یک کمیت فیزیکیست و به ساختمان خازن وابستهاست و به مدار و اختلاف پتانسیل بستگی ندارد.
واحد اندازه گیری ظرفیت فاراد است. ۱ فاراد واحد بزرگی است و مشخص کننده ظرفیت بالا میباشد. بنابراین استفاده از واحدهای کوچکتر نیز در خازنها مرسوم است. میکروفاراد (µF)،نانوفاراد (nF) و پیکوفاراد (pF) واحدهای کوچکتر فاراد هستند.
نسبت مقدار باری که روی صفحات انباشته میشود بر اختلاف پتانسیل دو سر باتری را ظرفیت خازن (C) گویند؛ که مقداری ثابت است.
در این رابطه:
چند نکته
به عبارت ساده انرژی ذخیره شده در یک خازن یک فارادی ۲۲۰ ولتی میتواند یک مصرف کننده ۶،۷۲۲ وات بر ساعت را به مدت یک ساعت روشن کند .
و یا انرژی ذخیره شده در یک خازن یک فارادی ۱۲ ولتی میتواند یک مصرف کننده ۰،۰۲ وات بر ساعت را به مدت یک ساعت روشن کند ( مثلا یک LED لامپ ۲۰ میلی وات ) .
ساختمان خازن
یک نمایش ساده از خازنی با صفحههای موازی
ساختمان داخلی خازن از دو قسمت اصلی تشکیل میشود:
هرگاه دو هادی در مقابل هم قرار گرفته و در بین آنها عایقی قرار داده شود، تشکیل خازن میدهند. معمولاً صفحات هادی خازن از جنسآلومینیوم، روی و نقره با سطح نسبتاً زیاد بوده و در بین آنها عایقی (دیالکتریک) از جنس هوا، کاغذ، میکا، پلاستیک، سرامیک، اکسید آلومینیومو اکسید تانتالیوم استفاده میشود. هر چه ضریب دیالکتریک یک ماده عایق بزرگتر باشد آن دیالکتریک دارای خاصیت عایقی بهتر است. به عنوان مثال، ضریب دیالکتریک هوا ۱ و ضریب دیالکتریک اکسید آلومینیوم ۷ میباشد. بنابراین خاصیت عایقی اکسید آلومینیوم ۷ برابر خاصیت عایقی هوا است.
انواع خازن
خازنها بر حسب ثابت یا متغیر بودن ظرفیت به دو گروه کلی ثابت و متغیر تقسیمبندی میشوند. خازنها انواع مختلفی دارند و از لحاظ شکل و اندازه با یک دیگر متفاوتاند. بعضی از خازنها از روغن پر شده و بسیار حجیماند.
خازنهای ثابت
این خازنها دارای ظرفیت معینی هستند که در وضعیت معمولی تغییر پیدا نمیکنند. خازنهای ثابت را بر اساس نوع ماده دیالکتریک به کار رفته در آنها تقسیم بندی و نامگذاری میکنند و از آنها در مصارف مختلف استفاده میشود. از جمله این خازنها میتوان انواع سرامیکی، میکا، ورقهای (کاغذی و پلاستیکی)، الکترولیتی، روغنی، گازی و نوع خاص فیلم (Film) را نام برد. اگر ماده دیالکتریک طی یک فعالیت شیمیایی تشکیل شده باشد آن را خازن الکترولیتی و در غیر این صورت آن را خازن خشک گویند. خازنهای روغنی و گازی در صنعت برق بیشتر در مدارهای الکتریکی برای راه اندازی و یا اصلاح ضریب قدرت به کار میروند. بقیه خازنهای ثابت دارای ویژگیهای خاصی هستند.
خازنهای سرامیکی
خازن سرامیکی (به انگلیسی: Ceramic capacitor) معمولترین خازن غیر الکترولیتی است که در آن دیالکتریک بکار رفته از جنس سرامیک است. ثابت دیالکتریک سرامیک بالا است، از این رو امکان ساخت خازنهای با ظرفیت زیاد در اندازه کوچک را در مقایسه با سایر خازنها بوجود آورده، در نتیجه ولتاژ کار آنها بالا خواهد بود. ظرفیت خازنهای سرامیکی معمولاً بین ۵ پیکوفاراد تا ۱/۰ میکروفاراد است. این نوع خازن به صورت دیسکی (عدسی) و استوانهای تولید میشود و بسامد کار خازنهای سرامیکی بالای ۱۰۰ مگاهرتز است. عیب بزرگ این خازنها وابسته بودن ظرفیت آنها به دمای محیط است، زیرا با تغییر دما ظرفیت خازن تغییر میکند. از این خازن در مدارهای الکترونیکی، مانند مدارهای مخابراتی و رادیویی استفاده میشود.
خازنهای ورقهای
در خازنهای ورقهای از کاغذ و مواد پلاستیکی به سبب انعطافپذیری آنها، برای دیالکتریک استفاده میشود. این گروه از خازنها خود به دو صورت ساخته میشوند:
خازنهای کاغذی
دیالکتریک این نوع خازن از یک صفحه نازک کاغذ متخلخل تشکیل شده که یک دیالکتریک مناسب درون آن تزریق میگردد تا مانع از جذب رطوبت گردد. برای جلوگیری از تبخیر دیالکتریک درون کاغذ، خازن را درون یک قاب محکم و نفوذناپذیر قرار میدهند. خازنهای کاغذی به علت کوچک بودن ضریب دیالکتریک عایق آنها دارای ابعاد فیزیکی بزرگ هستند، اما از مزایای این خازنها آن است که در ولتاژها و جریانهای زیاد میتوان از آنها استفاده کرد.
خازنهای پلاستیکی
در این نوع خازن از ورقههای نازک پلاستیک برای دیالکتریک استفاده میشود. ورقههای پلاستیکی همراه با ورقههای نازک فلزی (آلومینیومی) به صورت لوله، در درون قاب پلاستیکیبسته بندی میشوند. امروزه این نوع خازنها به دلیل داشتن مشخصات خوب در مدارات زیاد به کار میروند. این خازنها نسبت به تغییرات دما حساسیت زیادی ندارند، به همین سبب از آنها در مداراتی استفاده میکنند که احتیاج به خازنی با ظرفیت ثابت در مقابل حرارت باشد. یکی از انواع دیالکتریکهایی که در این خازنها به کار میرود پلی استایرن (به انگلیسی:Polystyrene) است، از این رو به این خازنها «پلی استر» گفته میشود که از جمله رایجترین خازنهای پلاستیکی است. ماکزیمم بسامد کار خازنهای پلاستیکی حدود یک مگاهرتز است.
خازنهای میکا
در این نوع خازن از ورقههای نازک میکا در بین صفحات خازن (ورقههای فلزی – آلومینیوم) استفاده میشود و در پایان، مجموعه در یک محفظه قرار داده میشوند تا از اثر رطوبت جلوگیری شود. ظرفیت خازنهای میکا تقریباً بین 0/01 تا ۱ میکروفاراد است. از ویژگیهای اصلی و مهم این خازنها میتوان داشتن ولتاژ کار بالا، عمر طولانی و کاربرد در مدارات فرکانس بالا را نام برد.
خازنهای الکترولیتی
این نوع خازنها معمولاً در رنج میکروفاراد هستند. خازنهای الکترولیتی همان خازنهای ثابت هستند، اما اندازه و ظرفیتشان از خازنهای ثابت بزرگتر است. نام دیگر این خازنها، خازن شیمیایی است. علت نامیدن آنها به این نام این است که دیالکتریک این خازنها را به نوعی مواد شیمیاییآغشته میکنند که در عمل، حالت یک کاتالیزور را دارا میباشند و باعث بالا رفتن ظرفیت خازن میشوند. برخلاف خازنهای عدسی، این خازنها دارای قطب یا پایه مثبت و منفی میباشند. روی بدنه خازن کنار پایه منفی، علامت – نوشته شدهاست. مقدار واقعی ظرفیت و ولتاژ قابل تحمل آنها نیز روی بدنه درج شدهاست. خازنهای الکترولیتی در دو نوع آلومینیومی و تانتالیومی ساخته میشوند. یکی از کاربردهای گسترده این نوع خازن استفاده در مدار یکسوساز دیودی بعنوان فیلتر dc است.
خازن آلومینیومی
این خازن همانند خازنهای ورقهای از دو ورقه آلومینیومی تشکیل شدهاست. یکی از این ورقهها که لایه اکسید بر روی آن ایجاد میشود «آند» نامیده میشود و ورقه آلومینیومی دیگر نقش کاتد را دارد. ساختمان داخلی آن بدین صورت است که دو ورقه آلومینیومی به همراه دو لایه کاغذ متخلخل که در بین آنها قرار دارند هم زمان پیچیده شده و سیمهای اتصال نیز به انتهای ورقههای آلومینیومی متصل میشوند. پس از پیچیدن ورقهها آن را درون یک الکترولیت مناسب که شکل گیری لایه اکسید را سرعت میبخشد غوطهور میسازند تا دو لایه کاغذ متخلخل از الکترولیت پر شوند. سپس کل مجموعه را درون یک قاب فلزی قرار داده و با یک پولک پلاستیکی که سیمهای خازن از آن میگذرد محکم بسته میشود.
خازن تانتالیوم
خازن تانتالیوم
در این نوع خازن
به نظر می رسد بومن نخستین کشی بدول پلی وینیل کلریدرا در سال 1872 تولید و تکزارش کزو، براساس گزارش بومن وقتی وینیل کلریه در معرض نور خورشید قرار می گیرد جامعه سفید رنگی به دست می آید که گرانی ویژهی آن 1.4D6 است و تا 13De نیز تجزیه نمی شود. در سال 1929 پلیمر شدی گرمایی وینیل کلریه که با پروکسید آغاز شده بدو، توسط و یک هازرگزارش شد و در سالهای 1937 – 1939 تولید انبوه آن صورت گرفت.
هر چند که وینیل کلر ید گازی با نقطه جوش 1400 است، اما در سال های 40 تا cْ 60 فشار اضافی آن در ظروف آیینهی شده مشکلی ایجاد نمی کند. با وجود این هنگام کار وریک سیستم ثبت باید به وقت عمل کرد. تولید تجاری پلی وینیل کریه (PVC) و کد پلیمرهای آن بازنگری شده و مهم عمدهی رزین های PVC حدود 20%) در ایالات متحدهی آمریکا با روش پلیمر رمی تعلیفی، حدود 20% با روش های امولسیونی و تنها مقدار کمی از پلیمرهای ویژه در محلول ساخته می شوند.
اندازهی امولسیونی و تنها مقدار کمی از پلیمرهای ویژه در محلول ساخته می شوند.
اندازهی ذرات رزین های تعلیقی در مقایسه با نوع امولسیونی بزرگتر است (50 تا 500 میگروی در مقیاسه با D.1 تا 1.D میکروی) و معمولا به گونه ای طراحی می شود تا سطحی متخلخل و کنگره ای داشته باشند در نتیجه میزان جذب نرم کننده بر روی آنها برای تشکیل مخلوط های خشک در عملیات متفاوت روزی رانی و نورد کاری افزایش می یابد یا برعکس ذرات رزین امولسیون معمولا کره های سختی هستند که سطح آنها دست کم دارای قسمتی از امولسیون کنندهی موجود و در فرآیند پلیمر شدی است. چنین رزین ها یی را می توان در نرم کننده ها پخش کرد و شل های پلاستیکی یا خمیرهایی بدست آوردة سپس با گرم کردن آنها ترکیب رزین – نرم کننده حالت ژل پیدا کرده و شرایط نهایی خود را به دست می آورد.
PVC در منوم خود حل نمی شود و لذا در پلیمر شدن تعلیقی یا توده ای، PVC به محض تشکیل رسوب می کند و از این جهت شبیه آکریلونیتریل است هر چند پلیمر شدن امولسیونی وینیل کلریه، بسیاری از ویژگی های سیستم های امولسیونی را مانند آغاز گر انحلال پذیر در آب، تشکیل شیرابه پلیمر) داراست اما در ب رخی از جنبه های مهم از لحاظ نظری و از لحاظ آنچه که در سیستم های امولسیونی ضمن پلیمر انحلال پذیر در منوم مشاهده می شود با آن تفاوت دارد. به هر حال حضور پلیمر رسوب شده در سیستم های توده ای ( یا تعلیقی) و امولسیون، موجب افزایش سرعت پلیمر شدن مندم باقیمانده می شود و احتمالاً به این علت است که رادیکال ها در سطح جامد به وام افتاده و در نتیجه از بعضی واکنش های پایانی معمولی دور می مانند همچنین انتقال زنجیر به منوم به میزان نسبتاً زیادی رخ می دهد یا در نتیجه بر خلاف آستیری و قدیل متاکریلات، وزن ملکولی،بیشتر تحت تأثیر غلظت منومر است تا تغییر غلظت کاتالیزور استیرن و متیل متاکلریلات بیشتر از سینتیک پلیمر شدن رادیکالی پیروی می کنند، اعتقاد بر این است که انتقال به منموگروه انتهای سیر نشده ای ایجاد می کند که در اثر فعالسازی اکلیلی کلر موجب بروز بعضی ناپایداریهای گرمایی در PVC می شود. ( شکل ص 222)
کلرید نوع سوم که از شاخه ای شدن زنجیر اصلی ناشی می شود نیز ممکن است به بروز ناپایداری گرمایی کمک کند. در این حالت با حذف پی در پی HCL، سیستم وی انتهای مزرودچ ایجاد می شود و هنگامی که توان پیوندهای دوگانه به هفت برسد علائم تخریب PVC ظاهر می شود تا به صورت رنگهای زرد- قهوه ای- سیاه بروز می کند. روشن است که کلریدها ( یا هیدروژنهای اکیلی نوع سوم، نقاطی برای آغاز حذف گرمای Hcl هستند و اگر در نظر بگیریم که تعداد زیادی ساختار معمولی سر به دم در PVC وجود دارد آنگاه حذف هر Hd یک سیستم اکیلی دیگر ایجاد می کند. سیستم های پایدار کنندهی بسیاری برای مبارزه با تخریب PVC وجود دارند که پر مصرف ترین آنها صابون های فلزی سنگین ( مانند بارم و کادمیم اکتوئات) و نمک های سرب یا ترکیبات قلع به ویژه دی اکلیل قلع دارای اتصالات SnS ( ماند (BuSn[SCHCOCH هستند. این ترکیبات قلع از نوع اعلا بوده و بیشترین موارد مصرف خود را در PVC سخت ( بدون نرم کننده) یافته اند در PVC سخت شامل تخریب بسیار حاد است پلیمر شدن تعلیقی وینیل کلرید
شامل 18 صفحه فایل word
عنوان پایان نامه: کاربردهای منطق فازی در یادگیری ماشین
تعداد صفحات : 92 صفحه
شرح مختصر :
بیگمان رایانه در چند دهه کنونی از عوامل اصلی و کلیدی پیشرفت شناخته شده است. گردش درست امور، سرعت (تندی) در کارها و روشهای اداری، بهرهوری و خدمات عمومی، دسترسی به اطلاعات شرکتها همه از مزایای رایانههاست. امروزه سازمانها جهت پردازش کارهایی چون نگهداری و به روز رسانی حسابها و داراییهای خود، راهشان را به سوی استفاده از رایانهها باز نمودهاند. کاربردهایی چون لوازم خانگی، خودروها، هواپیماها و ابزار صنعتی، دستگاههای الکتریکی، کنترل انتقال نیرو و خطوط کارخانهها و گیرنده ماهواره توسط رایانه سرویسدهی میشوند. همزمان با پیشرفت و سازماندهی سازمانها و بنگاههای کوچک و متوسط، کشاورزی، صنعتی و … خدمات رایانهای هر روز نفوذ خود را در زندگی اجتماعی و اقتصادی انسان نیز نشان میدهند. ولی دیگر رایانههای دومنطقی صفر و یک جوابگوی نیازهای بشر نیست و باید سیستمهایی ساخت که به به شیوههای چندمقداری تفکر و تعلم انسان نزدیک باشد و ابهام و عدم قطعیت را هم شامل شود. در این راستا منطق جدیدی به نام منطق فازی توسط پروفسور لطفیزاده معرفی شد و از آن پس انبوه مقالات برای پیاده سازی این منطق در سیستمهای کامپیوتری و الگوریتمهای موجود، ارائه شد. هدف ما در این پژوهش هم بررسی جامعی پیرامون این مبحث و کاربردهای آن در یادگیری ماشین است. لذا پس از بیان تعاریف و تاریخچه و انواع روشهای منطق فازی و یادگیری ماشین، مروری بر مقالات معتبر و جدید ارائه شده در این زمینه داشته و ایدههای جدیدی که داده شده است را خواهیم گفت.
قالب بندی : PDF
کلمات کلیدی : محاسبات نرم، منطق فازی، سیستم های فازی، یادگیری ماشین چیست؟، یادگیری با ناظر، یادگیری بدون ناظر، یادگیری تقویتی، یادگیری نیمه نظارتی، انواع ماشین های یادگیرنده، روشهای یادگیری عامل، طراحی یک سیستم یادگیری، تکنیکهای یادگیری ماشین، درخت تصمیم، کاربرد درخت تصمیم، کاربردهای شبکه عصبی مصنوعی، مزیت های شبکه عصبی مصنوعی، پایه های منطق محاسباتی، الگوریتم ژنتیک، سیستم خبره، یادگیری بیزین، ماشین بردار پشتیبان، مدل هوش محاسباتی، سیستم های رابطه ای عصبی ،شبکه های مبتنی بر منطق فازی، استنتاج قوانین فازی، الگوریتم های هوشمند، مزایای سیستم خبره، کاربردهای سیستم خبره، مزایای الگوریتم ژنتیک، نقاط ضعف الگوریتم ژنتیک، مسئله درخت اشتاینر، فیلتر کالمن، فیلتر کالمن فازی،
دیباچه
بیو تکنولوژی مدرن با نگرشی تازه به مفهوم کاربرد علوم زیستی در تولید فرآورده های کشاورزی فرصتهای زیادی را برای حل مشکلات غذایی جمعیت رو به گسترش جهان پدید آورده است. استفاده از روشهای بیو تکنولوژی نه تنها باعث افزایش بازده تولیدات کشاورزی می شود بلکه
امیدواریهای زیادی جهت کاهش آلودگیهای محیط زیست حاصل از مصرف کودهای شیمیایی و یا آفت کشها بوجود آورده است. به دلیل چنین مزایایی بکار گیری ابزارهای بیو تکنولوژی در جهت تامین فرآورده های غذایی در کشورهای توسعه یافته رو به گسترش بوده و حتی استفاده از چنین
سیستمی در برنامه های توسعه کشورهای در حال رشد نیز مورد توجه قرار گرفته است. با چنین دیدگاهی ضرورت تاسیس مراکز تحقیقاتی و کاربردی بیو تکنولوژی در ایران نیز پذیرفته شده و در حال حاضر چندین مؤسسه و سازمان تحقیقاتی بیو تکنولوژی در ایران مشغول فعالیت هستند. علیرغم وجود چنین مراکزی، به دلیل گستردگی زمینه های تحقیقاتی و کاربردی بیو تکنولوژی در
زمینه کشاورزی ضروری است که این مؤسسات تحقیقاتی در سایر مناطق کشاورزی کشور که ظرفیتهای مناسب برای راه اندازی چنین تحقیقاتی را دارند گسترش یابند. با چنین هدفی زیر کمیته بیو تکنولوژی کشاورزی در شهرک علمی و تحقیقاتی اصفهان تشکیل شد که بتواند در راستای سامان دهی تحقیقات و کاربرد بیو تکنولوژی کشاورزی فعالیت نماید. به نظر رسید با توجه به تعدد مراکز دانشگاهی و تحقیقاتی در استان اصفهان نیل به چنین هدفی دور از دسترس نیست . در ابتدای کار اعضاء کمیته لازم دیدند که ابتدا به تعریف بیو تکنولوژی و تبیین شاخه های متفاوت آن بپردازند. و ضمن معرفی کاربردهای مختلف بیو تکنولوژی در زمینه های مختلف علوم کشاورزی یا
دامی، اولویتهای تحقیقاتی موجود در استان نیز بر آورد شود که در مجموعه حاضر آمده است گردآوردندگان این مجموعه معتقدند که در چنین فرصت کوتاهی امکان تجزیه و تحلیل کامل رشته بیو تکنولوژی کشاورزی در این نوشتار میسر نبوده و طبعاً کاستی هایی در تهیه و تنظیم آن وجود دارد. گردآورندگان امیدوارند که برای تکمیل این مطالب از انتقاد و یادآوریهای عزیزان خواننده بهره خواهند جست.
این نشریه مشتمل بر یک مقدمه و ۸ قسمت می باشد. که چکیده مطالب مربوطه در این قسمت آورده می شود.
مقدمه:
بیو تکنولوژی به عنوان علم استفاده از میکرو ارگانیسم ها برای تولید مواد خوراکی مانند پنیر و ماست قدمت چندین هزار ساله دارد. طی قرن بیستم با تحقیقات پاستور نقش موجودات زنده در فرآیند تخمیر معین شد و در پیامد آن استفاده از قارچها و باکتریها برای تولیدات صنعتی مانند گلیسیرین و اسید سیتریک و داروسازی مانند پنی سیلین از گونه های مختلف قارچ پنیسیلیوم
(Penicillium) و استرپتوماسین از اکتینومایستها (Actinomycetes) توسعه فراوانی یافت. مهمترین و شگفت آورترین توسعه بیو تکنولوژی مربوط به پیدایش بیولوژی ملکولی و مهندسی ژنتیک در چند دهه گذشته است. ظهور این رشته ها فرصتی را به وجود آورد که میکروارگانیسمهای مورد استفاده در بیو تکنولوژی تحت دست ورزیهای ژنتیکی برای سنتز مواد کاملاً جدیدی بکار برده شوند. در حال حاضر می توان با سیستم دست ورزی ژنتیکی ژن و یا ژنهای مسئول تولید یک ماده را از موجودی به موجود زنده دیگر نظیر باکتری یا مخمر منتقل کرده و در مقیاس وسیعی به تولید آن
پرداخت. “به طور کلی می توان بیوتکنولوژی را استفاده از سیستم بیولوژیکی و فرآیندهای بیو شیمیائی و میکروبی دانست که در مقیاسهای صنعتی بکار گرفته می شود تعریف کرد” به طور کلی این علم شامل تکنولوژی تخمیر (تولید آنتی بیوتیکها)، تکنولوژی هیبرید(آنتی بادی ای مونوکلونال) و کشت بافت گیاهان و جانوران می شود که تحول عظیم به دست آمده در این رشته مربوط به مطالعات بیولوژی ملکولی و مهندسی ژنتیک می باشد.
بیولوژی ملکولی:
بیولوژی ملکولی علمی است که مطالعات فیزیکوشیمیائی ژن را انجام می دهد و فرآیندهای بیولوژیکی را در سطح ملکولی بررسی می کند. ژنتیک ملکولی نیز به عنوان زیر بخشی از بیولوژی ملکولی ژن را در حد ملکولی مطالعه می کند و عمدتاً کپی برداری و ترجمه ژنها را با جزئیات دقیقتری بررسی می کند. جزئیات نحوه انجام مطالعات و استفاه از علم بیولوژی ملکولی در متن مقاله آورده شده است.
14 صفحه فایل ورد قابل ویرایش
مهندسی ژنتیک
معمولاً مهندسی ژنتیک و تکنولوژی نو ترکیبی DNA دو اصطلاحی هستند که به صورت مترادف بکار می روند. از نظر کلی مهندسی ژنتیک عمدتاً به دست ورزیهای ژنتیکی (Gene manipulation) برای تغییر در ژنوم سلولهای زنده اطلاق می شود که با هدف تغییر در فعالیت و تولید سلول مورد نظر همراه است. از این رو ممکن است سلول جدید به گونه ای عمل آورده شود که توانائی اعمال جدید با سنتز مواد شیمیائی جدید را داشته باشد. به وجود آوردن میکرو ارگانیسمهایی که توانائی تجزیه و اضمحلال مواد سمی یا فضولات را دارند و یا آنهائی که قادرند مواد آنتی بیوتیک جدید یا
هورمونها را تولید نمایند از این جمله اند. در سالهای اخیر مهندسی ژنتیک امیدهای جدیدی را بر انگیخته است که می تواند در کنار برنامه های اصلاح نباتات مرسوم، همکاری قابل توجهی در کشاورزی پایدار داشته باشد. جزئیات مربوط به تکنیکها و استفاده از مهندسی ژنتیک به خصوص در علم کشاورزی و تولید مواد غذائی در متن اصلی ارائه گردیده است.
در فصل های بعدی این مقاله در مورد کشت بافت و سلول های گیاهی و کاربرد آنها در کشاورزی-دست ورزیهای ژنتیکی و کاربرد آنها- انتقال ژن- کاربردهای دست ورزیهای ژنتیکی در کشاورزی- استفاده از مارکرهای ملکولی کاربرد بیو تکنولوژی در علوم دامی و نهایتاً ضرورت کاربرد بیوتکنولوژی در کشاورزی و شرایط آن مطالب مبسوطی ارائه گردیده است.
در خاتمه اولویت های پروژه های بیو تکنولوژی در استان اصفهان ارائه گردیده که بطور خلاصه شامل:
۱- طبقه بندی ژنتیکی انواع وارتیه های انگور، بادام، انار، سیب و گلابی اصفهان و تعیین مقاومت آنها به امراض و آفات گیاهی و یا تنشهای محیطی
۲- تشکیل بانک ژن برای این ارقام و نگهداری و سالم سازی آنها از طریق کشت سلولی و بافت