علم الفيزياء وتطبيقاته

يعدُّ علمُ الفيزياء من أهمّ العلوم الطبيعيّة، ويُسمّى علم الفيزياء بعلم الطبيعة لأنّه يبحث في الظواهر الكونية التي تحدث في محيط الإنسان، ويعمل إيجاد العديد من التفسيرات لها اعتمادًا على نظريات علم الفيزياء، وأسهم هذا العلم في تطوير الحياة الإنسانية، وإيجاد طرق سهلة لممارسة النشاطات اليومية للإنسان، ومن أبرز الأمثلة على ذلك الطاقة الكهربائية التي تستخدم في الإنارة وتشغيل العديد من الأجهزة، وتعدُّ المكثفات الكهربائية وأنواعها من أهم المكونات التي تحتويها معظم الأجهزة أو الدارات الكهربائية، وفي هذا المقال سيتم تناول معلومات عن المكثفات الكهربائية وأنواعها.
المكثفات الكهربائية وأنواعها

يمكنُ تعريف المكثفات الكهربائية على أنها إحدى أدوات تخزين الطاقة الكهربائية، والتي تستخدم في العديد من الأجهزة الكهربائية بسبب قدرتها على تخزين كمية كبيرة من الطاقة بحسب السعة التخزينية لها، ويُطلق على المكثفات اسم المواسعات، وتسمى في اللغة الإنجليزية Capacitor، وتكون المكثفات في الدارات الكهربائية أشبه ما تكون بالبطاريات، من أجل تخزين الطاقة إلى وقت الحاجة إليها.
يعتمدُ تصنيف المكثفات الكهربائية بالدرجة الأولى على نوع المادة العازلة المستخدمة في المكثفات، بحيث تسمّى هذه المكثفات بأسماء المواد العازلة التي تفصل بين اللوحين الموصلين اللذين يحتوي عليهما المكثف الكهربائي، وعليه فإنّ أهم أنواع المكثفات في علم الكهرباء الفيزيائي ما يأتي:
المكثفات البلاستيكية: وهي تلك المكثفات التي تكون مادة البلاستيك هي المادة العازلة التي تفصل بين اللوحين الموصلين داخلها.
المكثفات الورقية: وهي تلك المكثفات التي تكون مادة الورق هي المادة العازلة التي تفصل بين اللوحين الموصلين داخلها.
المكثفات الهوائية: وهي تلك المكثفات التي تكون مادة الهواء هي المادة العازلة التي تفصل بين اللوحين الموصلين داخلها.
المكثفات البلاستيكية: وهي تلك المكثفات التي تكون مادة البلاستيك هي المادة العازلة التي تفصل بين اللوحين الموصلين داخلها.
المكثفات السيراميكية: وهي تلك المكثفات التي تكون مادة السيراميك هي المادة العازلة التي تفصل بين اللوحين المُوصلين داخلها.
المكثفات الكيماوية: وهي تلك المكثفات التي تكون المادة العازلة التي تفصل بين اللوحين الموصلين داخلها عبارة عن محاليل كيميائية غير موصلة للكهرباء لتؤدي نفس العمل الذي تؤدّيه العوازل.
مبدأ عمل المكثفات الكهربائية

يقومُ مبدأ عمل المكثفات الكهربائية على وجود لوحين موصلين متقابلين داخل المكثف يتم الفصل بينهما بمادة عازلة، ومن خلال مرور التيار الكهربائي يتم فصل مرور التيار الكهربائي من خلال المادة العازلة، الأمر الذي يؤدّي إلى تجمع الشحنات الكهربائية على طرفي المكثف ما يؤدي إلى تكوين مجال كهربائي بينهما، ليصبحَ المكثف أشبهَ بالبطارية التي تحتوي على فرق جهد بين طَرَفَيْها.