[{"data":1,"prerenderedAt":13},["ShallowReactive",2],{"blog:capacitor-how-it-works":3},{"category":4,"cover_image":5,"html":6,"published_at":7,"seo_description":8,"seo_title":9,"slug":10,"sort_order":11,"title_fa":12},"electronics-basics","\u002Fblog\u002Fcapacitor-how-it-works.jpg","\u003Cp>خازن (\u003Ccode dir=\"ltr\">Capacitor\u003C\u002Fcode>) قطعه‌ای است که می‌تواند مقدارِ کمی بارِ الکتریکی را ذخیره کند و بعد آزادش کند؛ درست مثلِ یک باتریِ خیلی کوچک و خیلی سریع. همین خاصیتِ ساده باعث می‌شود خازن‌ها همه‌جا باشند: از صاف‌کردنِ برقِ شارژرِ موبایل تا فلاشِ دوربین و صفحه‌های لمسی. بیا ببینیم واقعاً چطور کار می‌کند.\u003C\u002Fp>\n\u003Ch2>چطور واقعاً کار می‌کند\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>ساده‌ترین خازن دو صفحهٔ فلزیِ موازی است که یک لایهٔ عایق بینشان قرار دارد. وقتی دو سرش را به برق وصل می‌کنی، الکترون‌ها روی یک صفحه جمع می‌شوند و صفحهٔ دیگر کمبودِ الکترون پیدا می‌کند. بینِ این دو صفحه یک «میدانِ الکتریکی» شکل می‌گیرد و همین‌جا بار ذخیره می‌شود؛ چون عایق نمی‌گذارد الکترون‌ها از وسط رد شوند، بار روی صفحه‌ها می‌ماند.\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>مقدارِ بارِ ذخیره‌شده با ولتاژ رابطهٔ مستقیم دارد:\u003C\u002Fp>\n\u003Cpre>\u003Ccode dir=\"ltr\">Q = C × V\u003C\u002Fcode>\u003C\u002Fpre>\n\u003Cp>یعنی هرچه ولتاژ بیشتر باشد، بارِ بیشتری ذخیره می‌شود؛ \u003Ccode dir=\"ltr\">C\u003C\u002Fcode> همان «ظرفیت» خازن است و می‌گوید این خازن چقدر جا برای بار دارد.\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>نکتهٔ جالبِ خازن این است که \u003Cstrong>یک‌دفعه پر یا خالی نمی‌شود\u003C\u002Fstrong>. اگر خازن را از راهِ یک مقاومت شارژ کنی، ولتاژش با یک منحنیِ نرم و نمایی بالا می‌رود. سرعتِ این منحنی را «ثابتِ زمانی» تعیین می‌کند:\u003C\u002Fp>\n\u003Cpre>\u003Ccode dir=\"ltr\">τ = R × C\u003C\u002Fcode>\u003C\u002Fpre>\n\u003Cp>در مدتِ یک ثابتِ زمانی (یک τ)، خازن حدودِ ۶۳٪ راهِ رسیدن به ولتاژِ نهایی را می‌رود؛ بعد از چند τ عملاً کاملاً پر می‌شود. موقعِ خالی‌شدن هم همین منحنی برعکس اتفاق می‌افتد. به این رفتار «منحنیِ RC» می‌گویند.\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>یک خاصیتِ کلیدیِ دیگر: خازن \u003Cstrong>جریانِ مستقیم (\u003Ccode dir=\"ltr\">DC\u003C\u002Fcode>) را سد می‌کند ولی جریانِ متناوب (\u003Ccode dir=\"ltr\">AC\u003C\u002Fcode>) را عبور می‌دهد\u003C\u002Fstrong>. چون وقتی ولتاژ مدام بالا و پایین می‌شود، خازن مدام شارژ و دشارژ می‌کند و انگار جریان از آن رد می‌شود؛ ولی برای یک ولتاژِ ثابت، بعد از پرشدن دیگر جریانی عبور نمی‌کند. همین باعث می‌شود خازن بتواند نویز و نوسان را حذف کند.\u003C\u002Fp>\n\u003Ch2>کاربردهای واقعی\u003C\u002Fh2>\n\u003Cul>\n\u003Cli>\u003Cstrong>صاف‌کردنِ برقِ تغذیه:\u003C\u002Fstrong> در شارژرها و منبع‌تغذیه‌ها، خازن‌های بزرگ برقِ ناصاف را یکنواخت می‌کنند تا مدار برقِ تمیز بگیرد.\u003C\u002Fli>\n\u003Cli>\u003Cstrong>Decoupling (خازنِ کنارِ تراشه):\u003C\u002Fstrong> کنارِ هر تراشه یک خازنِ کوچک می‌گذارند تا هر وقت تراشه ناگهان جریانِ زیادی خواست، خازن فوری تأمینش کند و ولتاژ نیفتد.\u003C\u002Fli>\n\u003Cli>\u003Cstrong>زمان‌بندی:\u003C\u002Fstrong> منحنیِ RC برای ساختنِ تأخیر و چشمک‌زن و مدارهای زمان‌سنج به‌کار می‌رود.\u003C\u002Fli>\n\u003Cli>\u003Cstrong>فلاشِ دوربین:\u003C\u002Fstrong> یک خازنِ بزرگ آرام‌آرام شارژ می‌شود و بعد در یک لحظه انرژی‌اش را خالی می‌کند تا نورِ قویِ فلاش تولید شود.\u003C\u002Fli>\n\u003Cli>\u003Cstrong>صفحه‌های لمسی:\u003C\u002Fstrong> صفحهٔ گوشیِ تو با اندازه‌گیریِ تغییرِ ظرفیتِ خازنیِ زیرِ انگشتت کار می‌کند.\u003C\u002Fli>\n\u003C\u002Ful>\n\u003Ch2>در عمل\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>برای دیدنِ منحنیِ RC، یک پایهٔ خروجی را از راهِ یک مقاومت به یک خازن (که سرِ دیگرش به \u003Ccode dir=\"ltr\">GND\u003C\u002Fcode> است) وصل می‌کنیم و همان نقطه را با \u003Ccode dir=\"ltr\">ADC\u003C\u002Fcode> می‌خوانیم. وقتی پایه را \u003Ccode dir=\"ltr\">HIGH\u003C\u002Fcode> کنیم خازن شارژ می‌شود و عددِ ADC نرم‌نرم بالا می‌رود؛ وقتی \u003Ccode dir=\"ltr\">LOW\u003C\u002Fcode> کنیم دشارژ می‌شود و پایین می‌آید:\u003C\u002Fp>\n\u003Cpre>\u003Ccode dir=\"ltr\">from machine import Pin, ADC\nimport time\n\ndrive = Pin(14, Pin.OUT)\nadc = ADC(Pin(34))\nadc.atten(ADC.ATTN_11DB)\n\ndrive.value(1)             # 3.3V -> khazen kam-kam por mishavad\nfor i in range(15):\n    raw = adc.read()       # 0..4095 : voltaozh-e vaghei-ye gereh\n    print(\"t =\", i * 20, \"ms  adc =\", raw)\n    time.sleep_ms(20)\u003C\u002Fcode>\u003C\u002Fpre>\n\u003Ch2>اشتباه‌های رایج\u003C\u002Fh2>\n\u003Cul>\n\u003Cli>\u003Cstrong>برعکس‌بستنِ خازنِ الکترولیتی:\u003C\u002Fstrong> خازن‌های الکترولیتیِ بزرگ قطب دارند (یک پایهٔ + و یک پایهٔ −)؛ اگر برعکس ببندی، ممکن است داغ شود یا حتی بترکد. پایهٔ منفی معمولاً روی بدنه علامت خورده است.\u003C\u002Fli>\n\u003Cli>\u003Cstrong>انتظارِ شارژِ آنی:\u003C\u002Fstrong> یادت باشد خازن با منحنی پر می‌شود، نه یک‌دفعه؛ اگر τ بزرگ باشد، صبر لازم است.\u003C\u002Fli>\n\u003Cli>\u003Cstrong>دست‌زدن به خازنِ شارژشدهٔ بزرگ:\u003C\u002Fstrong> خازن‌های بزرگ (مثلِ فلاش) حتی بعد از قطعِ برق شارژ نگه می‌دارند.\u003C\u002Fli>\n\u003C\u002Ful>\n\u003Ch2>همین حالا امتحان کن\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>این یکی واقعاً دیدنی است: شبیه‌سازِ آیرو مدار را با روشِ «ولتاژِ گره‌ها» (\u003Ccode dir=\"ltr\">node voltages\u003C\u002Fcode>) به‌صورتِ واقعی حل می‌کند، پس منحنیِ شارژ و دشارژِ خازن را با همان شکلِ نماییِ واقعی می‌بینی — نه یک انیمیشنِ ساختگی. همین حالا امتحانش کن: \u003Ca href=\"\u002Flab\u002Fdemo\u002Frc-charging\">دمو: منحنیِ واقعیِ شارژ و دشارژِ خازن (RC)\u003C\u002Fa>.\u003C\u002Fp>","2026-07-17T08:30:00Z","خازن (Capacitor) چطور بار را در میدان الکتریکی ذخیره می‌کند، منحنی شارژ و دشارژ RC، عبور AC و کاربردهای واقعی — با شبیه‌ساز زندهٔ منحنی RC.","خازن چیست و چطور کار می‌کند؟ منحنی RC و شارژ | یادستان","capacitor-how-it-works",20,"خازن چیست و چطور شارژ و دشارژ می‌شود؟",1784827101872]