تفاوت انواع خازن با انواع باتری‌های قابل شارژ

بسیاری بر این باورند که باتری‌های قابل شارژ همان خازن می‌باشند اما با ظرفیت‌های بیشتر. باوری که کاملا غلط است. با وجود اندک شباهت‌هایی که باتری و خازن با یکدیگر دارند اما تفاوت‌های بسیاری در ساختار و حتی نحوه‌ی کارکرد آن‌ها وجود دارد. به عنوان مثال هم انواع باتری و هم انواع خازن، انرژی الکتریکی را ذخیره نموده و در صورت نیاز به مدار الکتریکی انتقال می‌دهند. اما نحوه‌ی تولید و حتی انتقال این انرژی در باتری و خازن با یکدیگر تفاوت‌هایی محسوسی دارد. در این صفحه تکنوکالا قصد دارد مقایسه‌ی کامل و جامعی را در مورد شباهت و تفاوت‌های انواع باتری‌های قابل شارژ و انواع خازن‌ها ارائه دهد. و به کارکرد و کاربرد هرکدام بصورت کامل اشاره کند. با تکنوکالا همراه باشید.

باتری چیست؟

همانطور که در مقاله‌ی انواع باتری‌ها قابل‌شارژ و غیر‌قابل‌شارژ در مورد کارکرد و مواد سازنده‌ی انواع باتری‌ها صحبت شد، به عنوان منبع انرژی در دستگاه‌های الکتریکی مختلف از باتری استفاده می‌شود. در باتری ولتاژ پلاریته‌ها ثابت است که باعث می‌شود جریان تولید شده از نوع DC یا همان جریان مستقیم باشد. در باتری انرژی الکتریکی طی واکنش‌های شیمیای کاهش-اکسایش تولید می‌شود. در انواع باتری‌های شارژی، هم عملیات شارژ و هم عملیات دشارژ بصورت شیمیایی انجام می‌شود. بطور کلی واکنش‌های شیمیایی درون باتری باعث می‌شود الکترون‌های تولید شده از طریق مدار الکتریکی به سمت پایانه ی مثبت باتری حرکت کند و ولتاژ و جریان در مدار الکتریکی بوجود آید.

خازن چیست؟

در مقاله خازن الکتریکی و معرفی انواع مختلف آن نیز کاربرد خازن و انواع آن بصورت تخصصی مورد بررسی قرار گرفت. با مراجعه به مقاله‌ی پیشین متوجه خواهید شد که ساختار خازن‌های الکتریکی بصورت لایه‌ای است. بدین صورت که دو صفحه‌ی رسانا با فاصله‌ی مشخصی از یکدیگر قرار دارند و مابین آن‌ها یک لایه دی‌الکتریک یا هوا وجود دارد. در صورتی که خازن توسط یک منبع ولتاژ تغذیه شود، مادامی که ولتاژ دو سر خازن با ولتاژ منبع برابر شود، جریان از خازن عبور می‌کند. در این حالت خازن شارژ می‌شود. اگر خازن شارژ شده را در یک مدار الکتریکی بدون منبع تغذیه قرار دهید، خازن دشارژ می‌شود و ولتاژ مدار را تا زمانی که ظرفیت خازن خالی شود، تغذیه می‌کند. در حالت دشارژ خازن به عنوان منبع تغذیه برای انواع مقاومت های الکتریکی و المان های دیگر مدار عمل می کند.

از آداپتور و ساختار آن چه می دانید؟ در کمتر از 6 دقیقه با کارکرد آداپتور و معرفی انواع آن آشنا شوید.

شباهت و تفاوت‌های انواع خازن و باتری در چیست؟

با توجه به توضیح بالا در مورد انواع باتری و انواع خازن، می‌توان مهم‌ترین تفاوت آن‌ها را در نحوه‌ی چگونگی شارژ شدن آن ها دانست. با این وجود تفاوت‌ها و شباهت‌های دیگر باتری و خازن را بصورت تخصصی مورد بررسی قرار می‌دهیم:

ساختار باتری و خازن

3 قسمت اصلی کاتد، آند و ماده‌ی الکترولیک ساختمان باتری‌ها را تشکیل می‌دهد. این در حالی‌ست که ساختار خازن از 2 صفحه موازی رسانا تشکیل شده است که در فاصله‌ی مشخصی از یکدگیر قرار دارند و در میان این دو صفحه نیز یک ماده دی الکتریک وجود دارد.

بررسی تفاوت عملکرد انواع باتری با انواع خازن و نحوه کارکرد هرکدام در مدار الکتریکی

نحوه کارکرد خازن و باتری

در باتری انرژی الکتریکی مورد نیاز مدار از طریق انجام واکنش‌های شیمیایی تولید می‌شود. توسط واکنش شیمیایی کاهش- اکسایش، یون و الکترون‌ها در باتری آزاد می‌شوند. در حالی که در خازن انرژی الکتریکی ذخیره شده در خازن توسط بارهای الکتریکی تامین می‌شود. ذخیره ولتاژ یا همان شارژ خازن تا تکمیل شدن ظرفیت خازن ادامه پیدا خواهد. در صورتی که خازن شارژ شده در مدار الکتریکی بدون منبع ولتاژ قرار بگیرد، تا زمان تخلیه ظرفیت خود مدار الکتریکی را تغذیه خواهد کرد.

انواع باتری و انواع خازن در مدار AC و DC

همانطور که گفته شد در خازن، ذخیره‌سازی الکترون‌ها صورت می‌گیرد و در باتری جریان تولید می‌شود و آزادسازی الکترون‌ها رخ می‌دهد. بر اساس همین فاکتور از باتری‌ها برای تولید جریان در مدارهای DC استفاده می‌شود. در حالی که خازن در مدارهای DC در صورت شارژ کامل، مانع عبور جریان DC می‌شود و تنها جریان AC را عبور می‌دهد.

ولتاژ باتری و خازن

زمانی که باتری به عنوان منبع تغذیه مورد استفاده قرار می‌گیرد، ولتاژ ثابتی را تولید می‌کند. در حالی که در زمان دشارژ شدن خازن با کاهش ظرفیت خازن، مقدار ولتاژ تولید شده توسط خازن نیز کاهش پیدا می‌کند و مقدار ثابتی را به مدار منتقل نمی‌کند. بر همین اساس می‌توان گفت که باتری‌ها در شارژ و دشارژ بصورت آهسته عمل می‌کنند. در حالی که خازن به سرعت دشارژ می‌شود. به طور کلی باتری در زمره تجهیزات فعال و انواع خازن به عنوان تجهیزات و قطعات پسیو شناخته می شود.

نکات مهم در مورد تفاوت باتری و انواع خازن

نکاتی که در مورد خازن و باتری باید دانست شامل موارد زیر می‌شود:

  • دمای مطلوب برای شارژ : در باتری 0 تا 45 درجه و در خازن 40 تا 66 درجه سانتی‌گراد است.
  • عمر مفید باتری و خازن با ظرفیت یکسان: در باتری 5000 ساعت و در خازن 1 تا 3 میلیون ساعت
  • پلاریته باتری و خازن: در شارژ و دشارژ پلاریته باتری تغییر می‌کند ولی در خازن هنگام شارژ و دشارژ قطب‌های خازن ثابت می‌ماند.
  • قیمت: باتری ها نسبت به خازن گران قیمت‌تر می‌باشند.

مزایا و معایب استفاده از باتری و خازن در مدارهای الکتریکی و تجهیزات الکتریکی

مزایای استفاده از انواع باتری و انواع خازن

مزایای استفاده از باتری عبارت است از:

  • ولتاژ ثابت
  • ذخیره‌سازی انرژی
  • پایداری بهتر نسبت به خازن

مزایای استفاده از خازن در مدار الکتریکی نیز شامل موارد زیر است:

  • طول عمر مفید بالا نسبت به باتری
  • شارژ در زمان کوتاه‌تر
  • دمای کاری بالا و گسترده
  • کاربرد بهتر در مدارهای آمپر بالا

برای استفاده از خازن در مدار الکتریکی نیاز به تجهیزات و وسایل لحیم کاری از جمله سیم لحیم و هویه می باشد. در صورتی که برای استفاده از باتری نیاز چندانی به تجهیزات جانبی نیست.

کاربرهای انواع باتری و انواع خازن

از باتری‌ها می توان در مدارهای الکتریکی زیر استفاده نمود:

  • الکترونیک قدرت
  • دستگاه‌های الکترونیکی
  • دستگاه‌های الکتریکی قابل حمل
  • استفاده برای تامین برق خودرو
  • استفاده در خودروهای هیبریدی

کاربرد خازن نیز شامل موارد زیر می‌شود:

برای خرید انواع تجهیزات الکتریکی از قبیل انواع باتری‌های UPS با گارانتی طلایی و انواع قطعات الکتریکی همچون انواع مختلف خازن الکتریکی، می‌توانید از فروشگاه قطعات و تجهیزات الکتریکی تکنوکالا خرید کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

بستن
مقایسه