الفيزياء الكهربئية

لمواسع الكهربائي

المواسع الكهربائية عبارة عن جهاز يستخدم لتخزين الشحنات الكهربائية و ذلك لاستخدامها حين الحاجة إليها. و يتكون المواسع ببساطة من موصلين بينهما عازل و يتخذ المواسع أشكالاً عدة. و توجد المواسعات في معظم الدارات الكهربائية و الإلكترونية، فهي تستخدم في الأجهزة الإلكترونية بكثرة مثل التلفاز و الراديو و غيرها.



و للمواسعات الكهربائية أشكال مختلفة؛ فمنها الكروي و منها الاسطواني و ذو اللوحين، و هذه المواسعات إما أن تكون ثابتة أو متغيرة. و يرمز للمواسع ذي اللوحين المتوازيين الثابت المواسعة في الدارات الكهربائية بخطين متوازيين، و للمواسع ذي اللوحين المتوازيين المتغير الواسعة بخطين متوازيين يقطعهما سهم.


المواسع الثابت المواسعة المواسع المتغير المواسعة

و تعرف مواسعة المواسع بأنها النسبة بين مقدار الشحنة على أحد موصليه و فرق الجهد بينهما؛ أي أن:

س = حيث : مقدار الشحنة على أحد لوحي المواسع، جـ: فرق الجهد بينهما
جـ

و وحدة قياس المواسعة هي (الفاراد).

و إذا طبقنا قانون غاوس نجد أن:

Φ = = مـ أ ؛

ε.
= جـ أب × أ (لاحظ أن مـ =
جـ أب )

ε. ف ف
س = ε. أ
ف



مثـــال:
كم يجب أن تكون مساحة كل من لوحي مواسع ذي لوحين متوازيين، البعد بينهما 1 مم، حتى تكون مواسعته 1 فاراد؟ و ذلك إذا كان الوسط الفاصل بين اللوحين هو الهواء.

الحـــــل:
من المعادلة: س = ε. أ ؛ نجد أن:
ف
أ =
س ف ؛
ε.
أ =
1 × 1 × 10-3 = 1.13 × 10 8 م2.
8.85 × 10-12

لاحظ الرقم الإجابة، إن المساحة التي أعطيت في الإجابة كبيرة جداً فهي تعادل مساحة مربع طول ضلعه ≈ 10.6

كم. و هذا يبين مدى كبر وحدة الفاراد.