קבל נייר

קבל נייר הוא סוג של קבל חשמלי המשתמש בנייר כתווך דיאלקטרי בין האלקטרודות. נייר שימש כחומר דיאלקטרי בקבלים כבר מסוף המאה ה-18, כאשר ניסויים מוקדמים בקבלים ובחשמל סטטי בוצעו באמצעות דפים מצופים בזהב.

• קבלים אלה היו בעלי קיבולת נמוכה מאוד והיו מתאימים רק לניסויים במעבדה.
• בתחילת המאה ה-20, פותחו טכניקות לייצור נייר דק ואיכותי יותר, שהפכו את קבלי הנייר מתאימים לשימוש מסחרי.
• קבלי נייר זכו לפופולריות בשנות ה-1920 וה-1930, כאשר שימשו ברדיו וציוד אלקטרוני אחר.
• עם התפתחות הטכנולוגיה, פותחו סוגים חדשים של קבלים, כגון קבלי קרמיקה וקבלי אלקטרוליטיים, שהחליפו במידה רבה את קבלי הנייר.
• כיום, קבלי נייר משמשים בעיקר ביישומים מסוימים, כגון מסנני תדרים, קבלים לקו מתח גבוה, וקבלים לזרם חילופין.

מבנה קבל נייר

• קבל נייר מורכב משתי אלקטרודות מוליכות המופרדות על ידי נייר דק ואיכותי.
• האלקטרודות עשויות בדרך כלל ממתכת דקה, כגון אלומיניום או נחושת.
• הנייר הדיאלקטרי מפריד בין האלקטרודות ומונע את זרימת הזרם החשמלי ביניהן.
• קבלים גדולים יותר עשויים להכיל מספר שכבות של נייר דיאלקטרי בין האלקטרודות.
• כדי להגן על הקבל מפני לחות ואבק, הוא צמוד במעטפת מתכת או פלסטיק.

עקרון הפעולה של קבל נייר

• כאשר מתח חשמלי מוחל על האלקטרודות של קבל נייר, נוצרת שדה חשמלי בין האלקטרודות.
• שדה חשמלי זה גורם להפרדת המטענים החשמליים בנייר הדיאלקטרי.
• המטענים החיוביים נמשכים לאלקטרודה השלילית, והמטענים השליליים נמשכים לאלקטרודה החיובית.
• הפרדת המטענים החשמליים יוצרת שכבת דיאלקטרית בין האלקטרודות, המונעת את זרימת הזרם החשמלי ביניהן.
• הקיבולת של קבל נייר נקבעת על ידי גודל האלקטרודות, המרחק ביניהן והסוג של הנייר הדיאלקטרי.

יתרונות וחסרונות של קבלי נייר

• יתרונות:
• עלות נמוכה
• קיבולת גבוהה
• אמינות גבוהה
• חיי שירות ארוכים
• חסרונות:
• גודל גדול יחסית
• משקל רב יחסית
• רגישות לחום ולחות
• זמן תגובה איטי