خازن چگونه کار می کند؟ تاریخچه اختراع خازن الکتریکی

تاریخچه خازن ها با اولین تلاش ها برای مطالعه برق آغاز می شود. من آنها را به روزهای اولیه هوانوردی تشبیه می‌کنم، زمانی که مردم هواپیماها را از چوب و پارچه می‌ساختند و سعی می‌کردند بدون درک کافی از آیرودینامیک به هوا بپرند تا بفهمند چگونه در اوج بمانند. دوره مشابهی در مطالعه برق وجود داشت. در زمان کشف خازن، درک ما آنقدر ابتدایی بود که اعتقاد بر این بود که الکتریسیته یک مایع است که به دو شکل وجود دارد - شیشه ای و رزینی. و همانطور که خواهید دید، همه چیز در سالهای اولیه توسعه خازن تغییر کرد.

داستان از سال 1745 شروع می شود. در آن زمان، الکتریسیته تنها می توانست توسط یک ژنراتور الکترواستاتیک ایجاد شود. کاسه شیشه ایبا سرعت چند صد دور در دقیقه چرخید و آزمایشگر آن را با دستان خود لمس کرد. برق انباشته شده روی آن می تواند تخلیه شود. امروزه ما این اثر را تریبوالکتریک می نامیم - زیرا می توان از آن برای تامین انرژی یک صفحه نمایش LCD استفاده کرد.


در سال 1745، Ewald Jurgen von Kleist از Pomerania (آلمان) سعی کرد الکتریسیته را در الکل ذخیره کند و تصمیم گرفت که برق را از طریق یک هادی از یک ژنراتور به یک ظرف پزشکی شیشه ای منتقل کند. از آنجایی که الکتریسیته یک مایع در نظر گرفته می شد، این رویکرد معقول به نظر می رسید. او معتقد بود که شیشه مانع از خروج مایع الکتریکی از الکل می شود. او این کار را تقریباً به همان روشی که در تصویر نشان داده شده انجام داد، با رد کردن میخ از چوب پنبه و فرو بردن آن در الکل و نگه داشتن آن بطری شیشه ایبا یک دست در آن لحظه او هیچ ایده ای از نقش مهم دست نداشت. فون کلایست دریافت که در صورت لمس یک سیم می تواند جرقه ای تولید کند که قوی تر از زمانی است که فقط از یک ژنراتور استفاده کند.

او کشف خود را در اواخر سال 1745 به گروهی از دانشمندان آلمانی گزارش کرد و این خبر به دانشگاه لیدن هلند رسید، اما در طول راه به اشتباه ارائه شد. در سال 1746، پیتر ون ماشنبروک و شاگردش آندریاس کونائوس با موفقیت آزمایش را تنها با آب تکرار کردند. Muschenbruck جامعه علمی گسترده تر فرانسه را در مورد نتایج این آزمایش مطلع کرد. اعتقاد بر این است که Muschenbroek به طور مستقل این کشف را انجام داده است. اما این فقط آغاز ماجرا بود.

Jean-Antoine Nolet (همچنین به نام Abbé Nolet شناخته می شود)، یک آزمایشگر فرانسوی، کشتی را Leiden نامیده و آن را به عنوان نوع خاصی از بطری به افراد ثروتمند علاقه مند به علم فروخت.

در دانشگاه لیدن بود که آنها متوجه شدند که این آزمایش تنها زمانی کار می کند که ظرف را با دست خود نگه دارید و آن را با مواد عایق نگه ندارید.

امروز می دانیم که مایع در تماس با شیشه به عنوان یک صفحه خازن و دست به عنوان صفحه دیگر عمل می کند، در حالی که شیشه یک دی الکتریک بود. منبع ولتاژ بالا یک ژنراتور بود و بازو و بدنه آن زمین را فراهم می کردند.

دانیل گرلات، فیزیکدان و شهردار گدانسک (لهستان)، اولین کسی بود که چندین رگ را به صورت موازی ترکیب کرد و در نتیجه میزان بار ذخیره شده را افزایش داد. در دهه‌های 1740 و 1750، بنجامین فرانکلین، در جایی که به زودی به ایالات متحده آمریکا تبدیل می‌شد، همچنین کوزه‌های لیدن را آزمایش کرد و به دلیل شباهت آنها به باتری توپ، مجموعه‌ای از چندین کوزه را باتری نامید.



باتری شیشه های لیدن



شیشه را جدا کنید



بانک جدا شده

فرانکلین با آب بطری و فویل پوشاننده بطری ها آزمایش کرد و به این نتیجه رسید که شارژ در لیوان ذخیره می شود تا در آب. او با شیشه های تاشو لیدن کار می کرد که در آن فویل بیرونی و داخلی از شیشه جدا می شد. بعداً ثابت شد که او اشتباه کرده است. فرانکلین با شیشه های هیگروسکوپی کار می کرد و وقتی فویل را برداشت، بار از طریق تخلیه تاج به رطوبت شیشه منتقل شد. اگر از ظرف ساخته شده از موم پارافین یا شیشه سکوریت استفاده می کنید، شارژ روی صفحات فلزی باقی می ماند. اثر دیگری نیز وجود دارد، جذب دی الکتریک، که به دلیل وجود دوقطبی در دی الکتریک رخ می دهد و باعث می شود که خازن حتی پس از کوتاه شدن صفحات، شارژ را حفظ کند.

فرانکلین با صفحات شیشه ای مسطح، با فویل در دو طرف کار می کرد و در یکی از نامه های خود ساخت چندین خازن از این قبیل را توصیف می کرد.

تقریباً در همان زمان، آزمایش‌های دیگری توسط فرانکلین نشان داد که تنها یک ماده مسئول حمل بار است، اگرچه هنوز به عنوان مایع در نظر گرفته می‌شود - کشف الکترون تا حدود سال 1800 اتفاق نمی‌افتد. او کشف کرد که یک جسم باردار یا مقدار زیادی از این "مایع" دارد یا کمبود. این فرضیه دو نوع الکتریسیته را رد کرد.

در سال 1776، الساندرو ولتا، با کار با روش‌های مختلف اندازه‌گیری پتانسیل الکتریکی، یا ولتاژ (V) و بار (Q)، کشف کرد که برای یک جسم معین، V و Q متناسب هستند و این را «قانون ظرفیت» نامید. به دلیل این تحقیق، یک واحد ولتاژ به افتخار وی نامگذاری شد.

اصطلاح "خازن" تا سال 1920 مورد استفاده قرار نگرفت. برای مدت طولانی آنها را خازن می نامیدند و هنوز هم در برخی کشورها و برای اهدافی به آن می گویند [مثلاً در کشور ما از کلمه ظرفیت / تقریباً به آنها خازن می گویند. ترجمه.]. اصطلاح کندانسور توسط ولتا در سال 1782 ابداع شد و از condensator ایتالیایی گرفته شده است. این نام نشان دهنده توانایی دستگاه برای ذخیره چگالی بار بیشتر از یک هادی عایق است.



دستگاه فارادی

در دهه 1830، مایکل فارادی آزمایش‌هایی انجام داد که نشان داد مواد بین صفحات خازن بر میزان بار ذخیره شده روی صفحات تأثیر می‌گذارد. او با خازن های کروی آزمایش کرد - دو کره فلزی متحدالمرکز، که بین آنها هوا، شیشه، موم، شلاک (رزین) یا مواد دیگر وجود داشت. او با استفاده از ترازوی پیچشی کولن، بار خازن را زمانی که هوا در فضای بین کره ها وجود داشت اندازه گرفت. سپس با حفظ ولتاژ بدون تغییر، با پر کردن شکاف با مواد دیگر، بار را اندازه گرفت. او دریافت که اگر به جای هوا از مواد دیگری استفاده شود، این بار بیشتر می شود. او این را ظرفیت القایی ویژه نامید و به دلیل این کار، واحدهای بار را فاراد می نامند.

اصطلاح "دی الکتریک" برای اولین بار در نامه ای از ویلیام وول به فارادی استفاده شد، جایی که او توضیح داد که چگونه فارادی اصطلاح "دی الکتریک" را با قیاس با "دی الکتریک" ابداع کرد، و شاید باید از اصطلاح "دی الکتریک" استفاده می شد، اما پس از آن استفاده از اصطلاح "دیالکتریک" به دلیل وجود سه مصوت پشت سر هم ناخوشایند بود.



Whimshurst ژنراتور

کوزه ها و خازن های لیدن، ساخته شده از شیشه تخت و فویل، تا اواخر قرن 18 برای فرستنده های جرقه و الکتروتراپی پزشکی استفاده می شد. با اختراع رادیو، استفاده از خازن ها به تدریج آغاز شد ظاهر مدرن، عمدتاً به دلیل نیاز به کاهش اندوکتانس برای کار در فرکانس های بالا. خازن های کوچک از ورقه های منعطف دی الکتریک، مانند کاغذ روغنی، اغلب پیچ خورده، با فویل در دو طرف ساخته می شدند. تاریخچه خازن های مدرن در یک پست جداگانه توضیح داده شده است.

جالب اینجاست که خازن های اولیه بسیار خانگی هستند و برخی از آنها در واقع توسط علاقه مندان ساخته شده اند. شیشه های لیدن هنوز توسط آماتورها استفاده می شود ولتاژ بالا، مانند این ژنراتور Whimshurst چاپ شده سه بعدی، و مانند این سرگرمی با "

کلمه خازن در حال حاضر کاملاً در زبان همه علاقه مندان به صدا جا افتاده است. در واقع، اکنون به سختی می توانید کسی را بدون این دستگاه ملاقات کنید. بیایید سعی کنیم بفهمیم که چیست، چگونه کار می کند، چرا به آن نیاز است، آیا نیاز به نصب دارد و مهمتر از همه، نحوه نصب آن.
اول از همه، و من می خواهم بلافاصله یادآوری کنم که از نظر فنی، درست نیست که قهرمان موضوع ما را خازن خطاب کنیم. همه چیز در اینجا بسیار ساده است: فرم ها، پارامترها و عملکرد کاملاً مشابه هستند، اما نام هنوز خسته کننده می شود. خازن در صدای خودرو در واقع یک یونیستور است.
کمی تئوری همانطور که می دانیم (یا به یاد می آوریم) از دوره مدرسهدر فیزیک، یک خازن از دو صفحه (صفحه) تشکیل شده است که بین آنها یک دی الکتریک قرار می گیرد که ضخامت آن سایز کوچکتربشقاب ها دی الکتریک اجازه نمی دهد صفحات الکترون را مبادله کنند، اما در عوض به آنها اجازه می دهد تا آنها را جمع کنند و در نتیجه یک خازن تشکیل می شود، دقیقاً همان چیزی که ما به نام خازن، کندانسور، کندانسور و غیره عادت داریم.
یونیستور چیزی بین خازن و خازن شیمیایی است. منبع فعلی دی الکتریک (آبکاری) موجود در آن یک لایه دی الکتریک دوتایی است، به عبارت دیگر، یونیستور قادر است بار بسیار بزرگتری را با ابعادی مشابه خازن جمع کند.
چرا نیاز است؟ به طور خلاصه، عملکرد کندانسور در صدای خودرو تخلیه بار باتری، ژنراتور و صاف کردن پاسخ فرکانسی آکوستیک در اوج است.
یک مثال ساده: شما چندین ساب ووفر قدرتمند، ala Kicker SL7، آمپلی فایرهای قدرتمند و آکوستیک خوب را در ماشین خود قرار داده اید. هر زمان که سعی می کنید موسیقی را با صدای بلندتر گوش دهید، موسیقی رنگی را در داخل ماشین خود (حداقل) به موقع با ریتم مشاهده خواهید کرد، صدا به وضوح دور از انتظار خواهد بود، باس "تند" و در در بدترین حالت مجبور خواهید شد دائما باتری را عوض کنید یا ژنراتور تمام شود. مسئله این است که نه یکی و نه دیگری قادر به تولید و آزادسازی فوری انرژی نیستند، اما قهرمان ما به دلیل ظرفیت زیاد خود قادر به انجام این کار است.
بنابراین، حتی فردی که جزء فنی را درک نمی کند، تمام جوانب مثبت و منفی را درک می کند.
اگر مال شما به اندازه کافی پیچیده یا قدرتمند است سیستم صوتی- نصب هر دو روی یک بلوک و تقویت کننده های چند کاناله منطقی است.
ممکن است چندین مشکل در هنگام نصب ایجاد شود: کجا آن را قرار دهیم، چگونه آن را وصل کنیم، چگونه آن را وصل کنیم. اینجا هم همه چیز مرتب است. قبل از شروع، برای جدا کردن باتری تنبل نباشید. باید دقیقاً در کنار تقویت کننده قرار گیرد تا طول سیم های برق تا حد امکان کوتاه باشد. با استفاده از بست های موجود در کیت، به عنوان یک گزینه، آن را به بدنه یک ساب ووفر، سکو یا قفسه صوتی پیچ کنید. ممکن است مجبور شوید عرق کنید، اما اگر این مرحله را پشت سر گذاشته اید، می توانید آرام باشید. سیم برق (+) را از باتری به محلی که خازن متصل است می گذاریم، اما هنوز ترمینال را وصل نمی کنیم. برای اتصال ترمینال منفی خازن به بدنه خودرو از سیم کوتاه تری استفاده کنید. از هر دو ترمینال، تقویت کننده را با یک جفت سیم کوتاه وصل می کنیم.حالا جالب ترین چیز: در کیت نصب، اگر هوشیار باشید، می توانید یک مقاومت کوچک را ببینید. برای شارژ خازن لازم است. شما نباید سعی کنید به سادگی ترمینال مثبت را روی آن بیندازید و منتظر شارژ باشید، به احتمال زیاد فیوز منفجر می شود. مقاومت را به ترمینال (+) سیم پیچ می کنیم و آن را روی ترمینال (+) قرار می دهیم. پس از مدتی، صفحه نمایش دیجیتال روشن می شود که مقدار آن به تدریج افزایش می یابد. این نشانگر شارژ است. هنگامی که ارزش در نهایت تعیین شد، شارژ کامل می شود. ما مقاومت را حذف می کنیم و دستکاری های باقی مانده و قابل درک را با اتصال انجام می دهیم. همه چیز آماده است!

پرسش و پاسخ.

س: من مقاومتی ندارم. چگونه شارژ کنیم؟
پاسخ: می توانید از یک مقاومت معمولی به عنوان مقاومت استفاده کنید. چراغ ماشینرشته ای، ترجیحا با سوکت (برای سهولت در اتصال).

س: شنیدم که خازن های ماشین و به طور کلی خازن ها منفجر می شوند، آیا این درست است؟
پاسخ: خازن ها در صورت عدم رعایت قطبیت می توانند منفجر شوند. من هنوز چیزی در مورد انفجار در ماشین نمی دانم. اما در هر صورت، من به شدت توصیه می کنم قطبیت را رعایت کنید.

س: ولت متر نشان می دهد که نه مقدار صحیح. چه باید کرد؟
پاسخ: پوشش را بردارید (یا ممکن است سوراخی در اطراف وجود داشته باشد) یک پتانسیومتر کوچک می بینید که با چرخاندن آن می توانید مقدار مورد نیاز را تنظیم کنید.

س: آیا درست است که ظرفیت باید با توجه به نسبت محاسبه شود، 1 کیلو وات برابر با 1 fD؟
پاسخ: خازن باتری نیست. نصب حتی 10 کیلووات نیم فاراد مزایای خود را به همراه خواهد داشت. هیچ وابستگی خاصی وجود ندارد و یافتن ظرفیت کمتر از 1fD دشوار است.

حقایق جالب: چه زمانی دمای منفیظرفیت خازن/یونیستور می تواند افزایش یابد، اگرچه نه به میزان قابل توجهی.
ظروف در فروش وجود دارد که می توانند موتور را روشن کنند.


تاریخچه خازن ها با اولین تلاش ها برای مطالعه برق آغاز می شود. من آنها را به روزهای اولیه هوانوردی تشبیه می‌کنم، زمانی که مردم هواپیماها را از چوب و پارچه می‌ساختند و سعی می‌کردند بدون درک کافی از آیرودینامیک به هوا بپرند تا بفهمند چگونه در اوج بمانند. دوره مشابهی در مطالعه برق وجود داشت. در زمان کشف خازن، درک ما آنقدر ابتدایی بود که اعتقاد بر این بود که الکتریسیته یک مایع است که به دو شکل وجود دارد - شیشه ای و رزینی. و همانطور که خواهید دید، همه چیز در سالهای اولیه توسعه خازن تغییر کرد.

داستان از سال 1745 شروع می شود. در آن زمان، الکتریسیته تنها می توانست توسط یک ژنراتور الکترواستاتیک ایجاد شود. توپ شیشه ای با سرعت چند صد دور در دقیقه می چرخید و آزمایشگر با دستانش آن را لمس می کرد. برق انباشته شده روی آن می تواند تخلیه شود. امروزه ما این اثر را تریبوالکتریک می نامیم - زیرا می توان از آن برای تامین انرژی یک صفحه نمایش LCD استفاده کرد.


در سال 1745، Ewald Jurgen von Kleist از Pomerania (آلمان) سعی کرد الکتریسیته را در الکل ذخیره کند و تصمیم گرفت که برق را از طریق یک هادی از یک ژنراتور به یک ظرف پزشکی شیشه ای منتقل کند. از آنجایی که الکتریسیته یک مایع در نظر گرفته می شد، این رویکرد معقول به نظر می رسید. او معتقد بود که شیشه مانع از خروج مایع الکتریکی از الکل می شود. او این کار را تقریباً به همان روشی که در تصویر نشان داده شده انجام داد، با رد کردن میخ از چوب پنبه و فرو بردن آن در الکل در حالی که بطری شیشه ای را با یک دست گرفته بود. در آن لحظه او هیچ ایده ای از نقش مهم دست نداشت. فون کلایست دریافت که در صورت لمس یک سیم می تواند جرقه ای تولید کند که قوی تر از زمانی است که فقط از یک ژنراتور استفاده کند.

او کشف خود را در اواخر سال 1745 به گروهی از دانشمندان آلمانی گزارش کرد و این خبر به دانشگاه لیدن هلند رسید، اما در طول راه به اشتباه ارائه شد. در سال 1746، پیتر ون ماشنبروک و شاگردش آندریاس کونائوس با موفقیت آزمایش را تنها با آب تکرار کردند. Muschenbruck جامعه علمی گسترده تر فرانسه را در مورد نتایج این آزمایش مطلع کرد. اعتقاد بر این است که Muschenbroek به طور مستقل این کشف را انجام داده است. اما این فقط آغاز ماجرا بود.

Jean-Antoine Nolet (همچنین به نام Abbé Nolet شناخته می شود)، یک آزمایشگر فرانسوی، کشتی را Leiden نامیده و آن را به عنوان نوع خاصی از بطری به افراد ثروتمند علاقه مند به علم فروخت.

در دانشگاه لیدن بود که آنها متوجه شدند که این آزمایش تنها زمانی کار می کند که ظرف را با دست خود نگه دارید و آن را با مواد عایق نگه ندارید.

امروز می دانیم که مایع در تماس با شیشه به عنوان یک صفحه خازن و دست به عنوان صفحه دیگر عمل می کند، در حالی که شیشه یک دی الکتریک بود. منبع ولتاژ بالا یک ژنراتور بود و بازو و بدنه آن زمین را فراهم می کردند.

دانیل گرلات، فیزیکدان و شهردار گدانسک (لهستان)، اولین کسی بود که چندین رگ را به صورت موازی ترکیب کرد و در نتیجه میزان بار ذخیره شده را افزایش داد. در دهه‌های 1740 و 1750، بنجامین فرانکلین، در جایی که به زودی به ایالات متحده آمریکا تبدیل می‌شد، همچنین کوزه‌های لیدن را آزمایش کرد و به دلیل شباهت آنها به باتری توپ، مجموعه‌ای از چندین کوزه را باتری نامید.


باتری شیشه های لیدن


شیشه را جدا کنید


بانک جدا شده

فرانکلین با آب بطری و فویل پوشاننده بطری ها آزمایش کرد و به این نتیجه رسید که شارژ در لیوان ذخیره می شود تا در آب. او با شیشه های تاشو لیدن کار می کرد که در آن فویل بیرونی و داخلی از شیشه جدا می شد. بعداً ثابت شد که او اشتباه کرده است. فرانکلین با شیشه های هیگروسکوپی کار می کرد و وقتی فویل را برداشت، بار از طریق تخلیه تاج به رطوبت شیشه منتقل شد. اگر از ظرف ساخته شده از موم پارافین یا شیشه سکوریت استفاده می کنید، شارژ روی صفحات فلزی باقی می ماند. اثر دیگری نیز وجود دارد، جذب دی الکتریک، که به دلیل وجود دوقطبی در دی الکتریک رخ می دهد و باعث می شود که خازن حتی پس از کوتاه شدن صفحات، شارژ را حفظ کند.

فرانکلین با صفحات شیشه ای مسطح، با فویل در دو طرف کار می کرد و در یکی از نامه های خود ساخت چندین خازن از این قبیل را توصیف می کرد.

تقریباً در همان زمان، آزمایش‌های دیگری توسط فرانکلین نشان داد که تنها یک ماده مسئول حمل بار است، اگرچه هنوز به عنوان مایع در نظر گرفته می‌شود - کشف الکترون تا حدود سال 1800 اتفاق نمی‌افتد. او کشف کرد که یک جسم باردار یا مقدار زیادی از این "مایع" دارد یا کمبود. این فرضیه دو نوع الکتریسیته را رد کرد.

در سال 1776، الساندرو ولتا، با کار با روش‌های مختلف اندازه‌گیری پتانسیل الکتریکی، یا ولتاژ (V) و بار (Q)، کشف کرد که برای یک جسم معین، V و Q متناسب هستند و این را «قانون ظرفیت» نامید. به دلیل این تحقیق، یک واحد ولتاژ به افتخار وی نامگذاری شد.

اصطلاح "خازن" تا سال 1920 مورد استفاده قرار نگرفت. برای مدت طولانی آنها را خازن می نامیدند و هنوز هم در برخی کشورها و برای اهدافی به آن می گویند [مثلاً در کشور ما از کلمه ظرفیت / تقریباً به آنها خازن می گویند. ترجمه.]. اصطلاح کندانسور توسط ولتا در سال 1782 ابداع شد و از condensator ایتالیایی گرفته شده است. این نام نشان دهنده توانایی دستگاه برای ذخیره چگالی بار بیشتر از یک هادی عایق است.


دستگاه فارادی

در دهه 1830، مایکل فارادی آزمایش‌هایی انجام داد که نشان داد مواد بین صفحات خازن بر میزان بار ذخیره شده روی صفحات تأثیر می‌گذارد. او با خازن های کروی آزمایش کرد - دو کره فلزی متحدالمرکز، که بین آنها هوا، شیشه، موم، شلاک (رزین) یا مواد دیگر وجود داشت. او با استفاده از ترازوی پیچشی کولن، بار خازن را زمانی که هوا در فضای بین کره ها وجود داشت اندازه گرفت. سپس با حفظ ولتاژ بدون تغییر، با پر کردن شکاف با مواد دیگر، بار را اندازه گرفت. او دریافت که اگر به جای هوا از مواد دیگری استفاده شود، این بار بیشتر می شود. او آن را خازن القایی خاص نامید و به دلیل این کار او، واحدهای خازن را فاراد می نامند.

اصطلاح "دی الکتریک" برای اولین بار در نامه ای از ویلیام وول به فارادی استفاده شد، جایی که او توضیح داد که چگونه فارادی اصطلاح "دی الکتریک" را با قیاس با "دی الکتریک" ابداع کرد، و شاید باید از اصطلاح "دی الکتریک" استفاده می شد، اما پس از آن استفاده از اصطلاح "دیالکتریک" به دلیل وجود سه مصوت پشت سر هم ناخوشایند بود.


Whimshurst ژنراتور

کوزه ها و خازن های لیدن، ساخته شده از شیشه تخت و فویل، تا اواخر قرن 18 برای فرستنده های جرقه و الکتروتراپی پزشکی استفاده می شد. با اختراع رادیو، خازن ها به تدریج شکل مدرن خود را به خود گرفتند که عمدتاً به دلیل نیاز به کاهش اندوکتانس برای کار در فرکانس های بالا بود. خازن های کوچک از ورقه های منعطف دی الکتریک، مانند کاغذ روغنی، اغلب پیچ خورده، با فویل در دو طرف ساخته می شدند. تاریخچه خازن های مدرن در یک پست جداگانه توضیح داده شده است.

جالب اینجاست که خازن های اولیه بسیار خانگی هستند و برخی از آنها در واقع توسط علاقه مندان ساخته شده اند. شیشه های لیدن هنوز هم امروزه توسط علاقه مندان ولتاژ بالا استفاده می شود، همانطور که در این ژنراتور Whimshurst چاپ سه بعدی و این سرگرمی با "

حتی در زمان های قدیم، مردم متوجه بودند که غذا در دمای پایین بسیار طولانی تر است. بنابراین، برای یک دوره نسبتا طولانی از تاریخ خود، بشریت مشغول جستجوی راهی برای حفظ دمای پایین در آن بود.

در دوران باستان تاریخ، زمانی که هیچ خازن و غیره وجود نداشت تجهیزات برودتی، برای خنک کردن و انجماد محصولات استفاده می شود منبع طبیعیسرد - یخ با این حال، این روش مستلزم هزینه های زیادی مواد و فرآیند استخراج و حمل و نقل است یخ طبیعیبسیار کار فشرده بود

بنابراین، به موازات استفاده از خنک‌کننده طبیعی با یخ، تلاش‌های مکرر برای ایجاد آن صورت گرفته است دستگاه فنیبرای خنک کردن و انجماد مواد غذایی اولین تحقیقات و آزمایشات تاریخ در مورد ایجاد واحدهای تبرید با هدف تولید مصنوعی یخ انجام شد. چنین تاسیساتی بر اساس اصل جذب کار می کردند و با حل کردن نیترات آمونیوم، مخلوطی از نیترات با یخ و سایر ترکیبات شیمیایی در آب، کاهش دما حاصل شد. با این حال، این روش هنوز هم بسیار گران باقی مانده است و کاهش دما 10-15 0C را ممکن می سازد.

ظهور اولین خازن ها

یک انگیزه قوی در توسعه شما واحدهای برودتیبا اختراع موتورهای بخار دریافت شد که به دلیل نیروی محرکه بخار کار می کردند. در موتورهای بخار بود که از اولین خازن ها استفاده شد که برای تبدیل بخار زباله به مایع استفاده می شد و امکان استفاده مجدد از آن را فراهم می کرد. می توان در نظر گرفت که تاریخچه ایجاد خازن ها دقیقاً از قرن هفدهم آغاز شد..

ایده استفاده از کندانسور به عنوان واحد مجزای موتور بخار اولین بار توسط دانشمند فرانسوی ژان هاتفیل در سال 1678 بیان شد. و تنها تقریباً 90 سال بعد، در سال 1765، جیمز وات یک موتور بخار ایجاد کرد که اولین کندانسور روی آن نصب شد.


در همان زمان، دانشمندان و مخترعان دیگری روی ایجاد واحدهای تبرید کار کردند. بنابراین، در سال 1748، ویلیام کالن، استاد پزشکی، تاسیساتی را ایجاد کرد که مایعات را با تبخیر اتر خنک می کرد. کالن در اختراع خود از یک خازن ساده نیز استفاده کرد که یک ظرف جداگانه بود که اتر زباله در آن تامین می شد. این نصب در عمل امکان اجرای یک فرآیند چرخه ای تبخیر و تراکم اتر را که منجر به خنک شدن هوا یا مایع در حجم معین می شود، اثبات کرده است.

پیشرفت در توسعه خازن ها

پس از آزمایش کالن، بسیاری از مهندسان تاسیساتی ایجاد کردند که بر اساس این اصل کار می کردند. ویژگی متمایزچنین ماشین هایی وجود یک مدار بسته بود که در آن اتر گردش می کرد و همچنین یک کمپرسور به طراحی وارد شد. در سال 1834، ژاکوب پرکینز برای اولین بار یک واحد تبرید فشرده سازی بخار با انرژی اتر را به ثبت رساند.

با این حال، به طور رسمی تاریخچه ایجاد اولین خازن هادر سال 1842 زمانی که جان اریکسون اولین کندانسور سطحی خنک‌شده با آب مجهز به کمپرسور را طراحی کرد آغاز شد. این امر انگیزه ای برای توسعه بیشتر داد تکنولوژی تبرید. از جمله آن شد ایجاد احتمالیواحدهای تبرید بزرگ برای انبارها، انبارهای کشتی و غیره. چنین ماشین های تبرید توسط برادران Carre (1846) و Karl von Linde (1874 - 1876) ایجاد شد.

تاریخچه بعدی توسعه کندانسورها ارتباط نزدیکی با توسعه فناوری تبرید داشت. در دوره 1895 تا 1923 آنها اختراع و ثبت شدند تعداد زیادی ازطرح های مختلف خازن که بسیاری از آنها امروزه نیز مورد استفاده قرار می گیرند.

مدل های مدرن

امروزه کندانسورها پیشرفت زیادی کرده اند و یکی از بخش های اصلی هر تجهیزات تبرید هستند. همچنین، به طور فزاینده ای از بسیاری به عنوان واحدهای تبرید مستقل استفاده می شود که برای خنک کردن هوا در مناطق تولید و انبار استفاده می شود.

مخترع: یورگن فون کلایست، پیتر ون موشنبروک
یک کشور: هلند
زمان اختراع: 1745

نیمه اول قرن هجدهم زمان انباشت سریع حقایق تجربی در مورد پدیده ها بود. مثلاً در این زمان بود که مشخص شد دو نوع برق وجود دارد. با این حال، خود پدیده الکتریکی شدن اجسام، ماهیت الکتریسیته، کاملاً مرموز باقی ماند.

عموماً اعتقاد بر این بود که الکتریسیته مایع خاصی است که در هر جسم باردار وجود دارد. و کاهش بار مشاهده شده در اجسام به طور طبیعی به عنوان "تبخیر" این مایع الکتریکی تعبیر شد. یک ایده به همان اندازه طبیعی این بود که سعی کنیم با قرار دادن یک جسم باردار در ... و انتخاب آب به عنوان جسم باردار از چنین "تبخیر" جلوگیری کنیم.

این آزمایش دقیقاً در سال 1745 توسط رئیس یکی از کلیساهای جامع در پومرانیا، یورگن فون کلایست انجام شد (طبق منابع دیگر، این آزمایش با هدف به دست آوردن آب شارژ شده، ظاهراً مفید برای سلامتی انجام شد). او یک بطری را پر از آب کرد، درب آن را بسته و یک میله فلزی (به سادگی یک میخ) در آب فرو کرد.

با اتصال انتهای بیرونی میله به ماشین الکتریکیکلایست که در آن روزها یک توپ چرخشی بود که دست آزمایشگر به آن می مالید، بار الکتریکی قابل توجهی به آب وارد کرد. و بعد اتفاق غیرمنتظره افتاد.

با گرفتن بطری با یک دست، بی احتیاطی کرد که با دست دیگر انتهای میخ بیرون زده از چوب پنبه را لمس کرد و در عین حال ضربه محکمی را در بازوها و شانه هایش احساس کرد که باعث بی حسی عضلاتش شد. او که از این اتفاق شوکه شده بود، این موضوع را در نامه ای به یکی از دوستانش گزارش کرد.

به طور تصادفی، تقریباً همان آزمایش و تقریباً در همان زمان در شهر لیدن هلند توسط استاد دانشگاه پیتر ون موشنبروک انجام شد. فقط به جای یک بطری با دیواره ضخیم، Muschenbrock از یک بطری با دیواره نازک استفاده کرد ظرف شیشه ای. پس از شارژ کردن آب و گرفتن کوزه در یک دست، میله فلزی را نیز با دست دیگر لمس کرد که برای تامین شارژ آب کار می کرد.

در همان زمان، موشنبروک چنان ضربه شدیدی به بازوها، شانه ها و سینه خود احساس کرد که از هوش رفت و دو روز طول کشید تا به خود بیاید. موشنبروک با گزارش این "ماجراجویی" در نامه ای به خبرنگار فرانسوی خود، اضافه می کند که با تکرار این تجربه موافقت نخواهد کرد، حتی اگر به او وعده پادشاهی فرانسه داده شود!

در ابتدا، مشاهدات کلایست و موشنبروک به عنوان مظاهر به اصطلاح "الکتریسیته زنده" شناخته شد، زیرا دست های انسان نقش مهمی در این آزمایش ها ایفا کردند. اما خیلی زود مشخص شد که دستی که شیشه را نگه می دارد و مایع شارژ شده در آن، همانطور که اکنون می گوییم، صفحات یک خازن هستند و اگر بیرونی و درونی دستگاه موثرتری به دست آید. سطوح دیواره های شیشه را با یک لایه فلز، به عنوان مثال، فویل قلع بپوشانید.