المكثف: الشحنة Q = CV مع التيار المستمر والمتردد
المكثف لوحان معدنيان يفصل بينهما عازل. وعندما يكون بين لوحيه جهد V يخزن شحنة Q = CV، حيث C سعته بالفاراد (F)؛ وعمليًّا نستعمل µF، حيث 1 µF = 10⁻⁶ F. ومع مصدر مستمر يسري التيار زمنًا قصيرًا أثناء شحن المكثف إلى أن يساوي جهده جهد المصدر، ثم يصبح التيار صفرًا لأن العازل لا يسمح بعبور الشحنة. ومع مصدر متردد يتغير اتجاه الجهد باستمرار، فيُشحن المكثف ويفرغ في كل ربع دورة. فتتحرك الشحنة جيئة وذهابًا في الأسلاك، ولا تعبر شحنة العازل، ومع ذلك يوجد تيار متردد في الدائرة. والتيار أكبر ما يكون حين يتغير الجهد بأسرع ما يمكن، أي حين يمر الجهد بالصفر، ويكون صفرًا حين يكون الجهد عند قمته ولا يتغير لحظة. فالتيار يتقدم على الجهد بزاوية 90° (والجهد يتأخر عن التيار 90°). وهذا عكس الملف النقي. ولا تفكك مكثفًا ولا تصل طرفيه بسلك: فقد يحمل شحنة.
| ربع الدورة | جهد المصدر | المكثف | التيار (موجب = نحو اللوح العلوي) |
|---|---|---|---|
| 1 | يزداد من 0 إلى +max | يُشحن | موجب، ينقص من أكبر قيمة إلى 0 |
| 2 | ينقص من +max إلى 0 | يفرغ | سالب، يزداد من 0 إلى أكبر قيمة |
| 3 | يتغير من 0 إلى −max | يُشحن في الاتجاه الآخر | سالب، ينقص من أكبر قيمة إلى 0 |
| 4 | يزداد من −max إلى 0 | يفرغ | موجب، يزداد من 0 إلى أكبر قيمة |
على الورق فقط. انسخ جدول الأرباع الأربعة وأضف صفًّا للحظة «الجهد عند قمته» وصفًّا للحظة «الجهد يمر بالصفر». واكتب في كل صف التيار: صفر أو أكبر قيمة. ثم قارن بالملف النقي في الأسبوع الثاني عشر حيث كان الجهد يتقدم على التيار، واكتب جملة واحدة عن الفرق.