קבלים אלקטרוליטי לעומת קרמי
קבל הוא רכיב חשמלי המסוגל לאחסן מטענים חשמליים. קבלים ידועים גם כמעבים. קבלים קרמיים וקבלים אלקטרוליטיים הם שני סוגים עיקריים של קבלים הנמצאים בשימוש נרחב ברכיבים חשמליים ואלקטרוניים. הקבל הקרמי משתמש בשכבה קרמית דקה בתור המדיום הדיאלקטרי ואילו הקבל האלקטרוליטי משתמש בנוזל יוני כאחת מהיריעות של הקבל. במאמר זה, אנו הולכים לדון במה הם קבלים אלקטרוליטיים וקבלים קרמיים, תכונותיהם, ולבסוף השוואה בין קבל אלקטרוליטי וקבל קרמי ולסכם את ההבדל בין קבלים קרמיים וקבלים אלקטרוליטיים.
מהו קבל קרמי?
כדי להבין מהו קבל קרמי צריך קודם כל להבין מהו קבל בכלל. קבלים הם מכשירים המשמשים לאחסון מטענים. קבלים ידועים גם כמעבים. קבלים בשימוש מסחרי עשויים משני רדיד מתכת עם תווך דיאלקטרי ביניהם מגולגל לתוך גליל. הקיבול הוא המאפיין העיקרי של קבל.
הקיבול של עצם הוא מדידה של כמות המטענים שאובייקט יכול להחזיק מבלי לפרוק. קיבול הוא תכונה חשובה מאוד גם באלקטרומגנטיות וגם באלקטרומגנטיות. קיבול מוגדר גם כיכולת לאגור אנרגיה בשדה חשמלי. עבור קבל, שיש לו הפרש מתח V על פני הצמתים וכמות המטענים המקסימלית שניתן לאחסן במערכת זו היא Q, הקיבול של המערכת הוא Q/V, כאשר כולם נמדדים ביחידות SI. יחידת הקיבול היא פארד (F).עם זאת, מכיוון שלא נוח להשתמש ביחידה כה גדולה, רוב ערכי הקיבול נמדדים בטווחי nF, pF, µF ו-mF.
בקבל קרמי, שכבה קרמית דקה פועלת כמדיום הדיאלקטרי. לקבל קרמי אין קוטביות. קבלים קרמיים מסווגים לשלושה מחלקות עיקריות. קבלים Class I הם בעלי דיוק טוב יותר ויעילות נפח נמוכה ואילו קבלים Class III הם בעלי דיוק נמוך ויעילות נפח גבוהה.
מהו קבל אלקטרוליטי?
קבל אלקטרוליטי נוצר על ידי כך שיש נוזל יוני כאחד הלוחות המוליכים של הקבל. רוב קבלי האלקטרוליטים מקוטבים. המשמעות היא שהמתח באנודה לא יכול להפוך לשלילי ביחס למתח המופעל על הקתודה. אם זה קורה, הקבל פגום על ידי חילופי יונים. קבלים אלקטרוליטיים מפורסמים ביעילות נפח גבוהה יותר. המשמעות היא שקבל קטן מסוגל להחזיק כמות גדולה יותר של מטענים מאשר קבל קרמי באותו גודל.
מה ההבדל בין קבל קרמי לקבלים אלקטרוליטי?
• לקבל קרמי יש שתי יריעות מתכת במסופים לאחסון מטענים. לקבל האלקטרוליטי יש יריעת מתכת אחת ונוזל יוני כשני המסופים.
• קבלים אלקטרוליטים מסוגלים להחזיק יותר טעינות לכל נפח מאשר קבלים קרמיים.
• רוב קבלי האלקטרוליטים מקוטבים, אבל קבלים קרמיים לעולם אינם מקוטבים.
