مقاطع تحصیلی
جستجو در منظومه
فصل 1 فروریزش الکتریکی: دیدیم که با قرار گرفتن ٔ ماده دی الکتریک بین صفحات خازن،ظرفیت خازن تغییر می‌کند. اثر دیگر حضور دی الکتریک ها درخازن، تغییر حداکثر ولتاژقابل تحمل خازن است. اگر اختالف پتانسیل دو ٔ صفحه یک خازن را به ٔ اندازه کافی زیادکنیم، تعدادی از الکترون های اتم های ٔ ماده دی الکتریک، توسط میدان الکتریکی ایجاد شدهبین دو صفحه، کنده می‌شوند و مسیرهایی رسانا درون دی الکتریک 1 ایجاد می‌شود (شکل)45ــ1 که سبب ٔ تخلیه خازن می‌گردد. به این پدیده فروریزش الکتریکی 2 ٔ ماده دی الکتریکمی‌گویند. فروریزش الکتریکی در عایق بین دو ٔ صفحه خازن ها معموالً، با ایجاد یک جرقهشکل ــ1 45 نقش های لیچنبرگ. فروریزش همراه است و در بیشتر مواقع خازن را می‌سوزاند. خازن ها معموال ً با مقدار ظرفیت آنها والکتریکی باعث تشکیل مسیرهای رسانشی اختالف پتانسیل بیشینه ای که می‌توانند تحمل کنند مشخص می‌شوند (شکل .)46ــ1سرخس شکلی در دی الکتریک شده است.شکل 46ــ1 تصویری از یک خازن که روی آن ظرفیت واختالف پتانسیل بیشینۀ قابل تحمل نوشته شده است.تمرین 1 ـ 12یک ٔ یاخته عصبی(نورون) را می‌توان با یک خازن تخت مدل سازی کرد، به طوری که غشای سلول به + –عنوان دی الکتریک و یون های باردار با عالمت مخالف که در دو طرف غشا هستند به عنوان بارهای روی + –صفحه های خازن عمل کنند (شکل روبه رو). ظرفیت یک سلول عصبی و تعداد یون های الزم (بافرض آنکه + + – –هر یون یک بار یونیده باشد)، برای آنکه یک اختالف پتانسیل 85mV ایجاد شود چقدر است؟ فرض کنید + –غشا دارای ثابت دی الکتریک = 3/0 κ، ضخامت 10/0 nm و مساحت سطح 1/0*10 -10 m 2 است. غشای یاختهفعالیت 1 ـ 11خازن ها انواع متعددی دارند؛ زیرا برای کاربردهای مختلفی طراحی و ساخته می‌شوند. ٔ درباره خازن های مختلف مانندخازن های ورقه ای، میکا، سرامیکی، الکترولیتی، خازن های متغیر، ا َ َب رخازن ها و ظرفیت آنها تحقیق کنید. هر گروه می‌تواند روییک نوع خازن تحقیق کند.12ـ1 انرژی خازنوقتی صفحه های خازن دارای بار الکتریکی می‌شوند در خازن انرژی ذخیره می‌شود. برای اینکهانرژی ذخیره شده در خازن را مشاهده کنیم، کافی است دو سر یک خازن پر شده را به دو سر یک المپکوچک وصل کنیم. به شرط آنکه ظرفیت و اختالف پتانسیل خازن به ٔ اندازه کافی زیاد باشد، المپبرای مدتی روشن و سپس خاموش می‌شود. درهنگام شارژ شدن خازن توسط باتری، دائماً باری جزئیاز یک ٔ صفحه خازن جدا و به همان اندازه به ٔ صفحه دیگر منتقل می‌شود. در این فرایند، طبق ٔ رابطه 13ــ1ــ1 موسوم به نقش های لیچنبرگ Breakdown Electrical(Lichtenberg) 2ــ38