Capacitor (ตัวเก็บประจุ)
รูปภาพจาก : www.it-elec.com
Capacitor หรือ ตัวเก็บประจุ คืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชนิดหนึ่งที่ทำหน้าที่เก็บพลังงานในสนามไฟฟ้าที่สร้างขึ้นระหว่างคู่ฉนวน โดยมีค่าประจุไฟฟ้าเท่ากันแต่มีชนิดของประจุตรงข้ามกัน ตัวเก็บประจุเป็นอุปกรณ์พื้นฐานของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ นิยมใช้ในวงจรกรองกระแส (Filter) วงจรบายพาส (By-pass) วงจรสตาร์ทเตอร์ (Starter) วงจรถ่ายทอดสัญญาณ (Coupling) เป็นต้น
หลักการทำงานของตัวเก็บประจุ
การเก็บประจุ
การเก็บประจุคือการที่ตัวเก็บประจุเก็บอิเล็กตรอนไว้ที่แผ่นเพลต โดยปกติในแผ่นเพลตจะมีประจุบวกและประจุลบ เมื่อนำแบตเตอรี่ต่อกับตัวเก็บประจุ อิเล็กตรอนจากขั้วลบของแบตเตอรี่จะไปรวมกันที่แผ่นเพลต ทำให้เกิดประจุลบและมีการส่งสนามไฟฟ้าไปผลักอิเล็กตรอนของแผ่นเพลตตรงข้าม เมื่ออิเล็กตรอนจากแผ่นเพลตนี้ถูกผลักให้หลุดออกไปแล้ว จะเหลือประจุบวกมากกว่าประจุลบ ยิ่งอิเล็กตรอนถูกผลักออกไปมากเท่าไร แผ่นเพลตนั้นก็จะเป็นบวกมากขึ้นเท่านั้น
การคายประจุ
เมื่อตัวเก็บประจุถูกประจุแล้ว ถ้ายังไม่มีการนำขั้วตัวเก็บประจุมาต่อกัน อิเล็กตรอนจะยังคงอยู่ที่แผ่นเพลตของตัวเก็บประจุ แต่ถ้ามีการครบวงจรระหว่างแผ่นเพลตทั้งสอง อิเล็กตรอนจะวิ่งจากแผ่นเพลตทางด้านลบไปครบวงจรที่แผ่นเพลตด้านบวกทันที
ชนิดของตัวเก็บประจุ
แบ่งตามวัสดุการใช้งานได้ 2 ชนิด คือ
- ตัวเก็บประจุแบบค่าคงที่ (Fixed Capacitor) เป็นตัวเก็บประจุที่ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงค่าได้ มีขั้วบวกและขั้วลบบอกไว้ ซึ่งต้องคำนึงถึงการต่อขั้วเมื่อนำไปใช้งาน โดยขั้วลบจะมีลูกศรชี้ไปที่ขั้ว และในลูกศรจะมีเครื่องหมายลบระบุไว้
- ตัวเก็บประจุแบบปรับค่าได้ (Variable Capacitor) ค่าการเก็บประจุจะเปลี่ยนแปลงไปตามการเคลื่อนที่ของแกนหมุน โครงสร้างภายในประกอบด้วยแผ่นโลหะ 2 แผ่นหรือมากกว่าวางใกล้กัน แผ่นหนึ่งจะอยู่กับที่ส่วนอีกแผ่นหนึ่งจะเคลื่อนที่ได้
วิธีการเลือกใช้ตัวเก็บประจุ
ในงานอิเล็กทรอนิกส์จะไม่ค่อยใช้ตัวเก็บประจุที่มีค่าเป็นหน่วยฟารัด ทำให้ส่วนใหญ่เราจะเจอค่าของตัวเก็บประจุในวงจรต่างๆ ที่มีค่าเพียงไมโครฟารัด นาโนฟารัด หรือพิโกฟารัด ซึ่งสามารถคำนวณหาได้ตามสูตรนี้
C = Q/V
โดยที่ C คือ ค่าของตัวเก็บประจุ (F)
V คือ ค่าของแรงดันไฟฟ้า (V)
Q คือ ประจุไฟฟ้า (C)
ซึ่งค่าของตัวเก็บประจุบางครั้งก็อาจจะมาในรูปแบบ Code เช่น 103 101 253 โดยค่าของตัวเก็บประจุแบบนี้มีวิธีการอ่านค่าให้อยู่ในหน่วยของไมโครฟารัด (µF) ดังนี้
1 ฟารัด (F) = 1,000,000 ไมโครฟารัด (µF)
1 ไมโครฟารัด (µF) = 1,000 นาโนฟารัด (nF)
1 นาโนฟารัด (nF) = 1,000 พิโกฟารัด (pF)
แต่ถ้าหากเป็นตัวเก็บประจุชนิดเซรามิคอาจจะเป็นตัวเลขเดียว เช่น 1 2 แสดงค่า 1pF 2pF ได้เลย บางครั้งตัวเก็บประจุก็จะมีตัวอักษรภาษาอังกฤษที่จะสามารถบอกค่าความคลาดเคลื่อนและอัตราทนแรงดันซึ่งสามารถอ่านค่าได้ดังตารางนี้
