حاسبة السعة

السعة هي مقياس قدرة المكثف على تخزين شحنة كهربائية لكل وحدة جهد عبر لوحيه. يلعب هذا المفهوم الأساسي في الكهرومغناطيسية دورًا حاسمًا في الدوائر الإلكترونية، حيث يؤثر على كيفية تخزين المكثفات للطاقة وإطلاقها.

الخلفية التاريخية

يعود تاريخ دراسة السعة إلى القرن الثامن عشر، مع رواد مثل مايكل فاراداي وغيرهم ممن استكشفوا ووضعوا مفاهيم السعة الكهربائية بشكل رسمي. وقد شكل تطوير جرة لايدن، وهي شكل مبكر من المكثف، علامة فارقة مهمة في فهم تخزين الطاقة الكهربائية.

صيغة الحساب

تُعطى سعة المكثف (C) بالصيغة:

\[ C = \frac{Q}{V} \]

حيث:

• (C) هي السعة بالفاراد (F)،
• (Q) هي الشحنة الكهربائية بالكولوم (C)،
• (V) هي فرق الجهد بالفولت (V).

مثال على الحساب

لنفترض أنك تريد حساب سعة مكثف يحمل شحنة كهربائية مقدارها 3 كولوم (C) عبر فرق جهد مقداره 8 فولت (V).

\[ C = \frac{3}{8} = 0.375 \text{ F} \]

وبالتالي، فإن السعة هي 0.375 فاراد.

الأهمية وسيناريوهات الاستخدام

السعة هي معلمة رئيسية في تصميم وتحليل الدوائر، خاصة في تطبيقات التوقيت والترشيح. وهي تؤثر على معدلات شحن وتفريغ المكثفات، مما يؤثر بدوره على سلوك الأنظمة الإلكترونية والكهربائية.

الأسئلة الشائعة

1. ما هو الفاراد؟

   • الفاراد هو وحدة السعة في النظام الدولي للوحدات، ويعرف بأنه كولوم واحد لكل فولت.

2. كيف تؤثر السعة على الدائرة الإلكترونية؟

   • تؤثر السعة على معدل شحن وتفريغ المكثف، مما يؤثر على توقيت واستجابة التردد للدوائر.

3. هل يمكن أن تتغير سعة المكثف؟

   • نعم، يمكن أن تؤثر التغيرات الفيزيائية والبيئية، مثل درجة الحرارة أو الرطوبة، على السعة. بالإضافة إلى ذلك، تسمح المكثفات المتغيرة بضبط السعة.

يوفر هذا الحاسبة أداة بسيطة وفعالة لحساب السعة أو الشحنة الكهربائية أو فرق الجهد، مما يجعلها موردًا قيمًا للطلاب والمهندسين وهواة الإلكترونيات.