نام شي	خازن
شماره مدل	No 25977
تاريخ ساخت	حدود دهه 1930ميلادي
محل ساخت	آلمان غربي، شركت HARTMAN & BRAUN
اقليم فرهنگي	-
ابعاد	17*17*4cm
شناسه اثر
دسته‌بندي	ذخيره ­ساز انرژي
اهداكننده

تاريخچه خازن

خازن تجهيزي الكترونيكي است كه بار و انرژي الكتريكي را به صورت موقت در خود ذخيره مي­كند. كشف خازن‌ها همان‌طور كه اغلب اتفاق مي‌افتد، تصادفي بود، و دو محقق به‌طور مستقل آن را ساخته بودند. جالب اينجاست كه هردوي آنها، در ابتدا اهميتِ اين ويژگي مهمِ اختراعشان را در فيزيك نمي‌دانستند. خازن‌ها تا مدت‌ها به عنوان «بطري ليدن» شناخته مي شدند.[1]

گئورگ فون كلست[1](1748-1700) ، يك دانشمند آلماني بود كه با وسايلي بسيار ساده آزمايش مي‌كرد. او يك بطري را پر از آب كرده بود و يك قطعه سيم را در آن گذاشته بود، سر بطري را به‌وسيله‌ي چوب‌پنبه كاملاً مهر و موم كرده بود و سر سيم از چوب‌پنبه بيرون بود. او هر بار كه وسيله‌اي باردار را با سيم تماس مي‌داد، مشاهده مي‌كرد كه بار آن جسم تخليه مي‌شود و هر بار كه سر سيم را لمس مي‌كرد، تكاني در دستش حس مي‌كرد كه نشان مي‌داد بارهاي الكتريكي به داخل بطري منتقل شده است. او بارهاي الكتريكي را مانند سيالي دانست كه از جسم باردار به داخل بطري منتقل مي‌شوند.  البته كلست بعد از مدتي ديگر آزمايشاتِ خود را ادامه نداد و نتايج آنها را هم در جايي اعلام نكرد، زيرا تكان‌هايي كه از بطري به‌ دستش وارد مي‌شدند، گاهي اوقات بسيار شديد بودند و او را ترسانده بودند.

تقريباً همزمان با او، چنين آزمايشاتي را فرد ديگري به‌نام پيترون موشنبرگ (1761-1692) نيز انجام مي‌داد. او در دانشگاه شهر ليدن واقع در كشور هلند تدريس مي‌كرد. سرانجام موشنبرگ بر خلاف كلست، نتايج تحقيقاتِ خود را منتشر كرد و نام ليدن، شهر محلِ اختراعِ خازن، روي آن باقي ماند. بطري ليدن قابليت باردار شدن و ذخيره كردن الكتريسيته براي انجام آزمايش‌هاي بعدي را دارا بود. با اتصال تعدادي از آن ها به وسيله‌ي سيم، جرقه‌ي بسيار شديدي ايجاد مي‌شد كه براي كشتن يك حيوان كافي بود[2]

پس از انتشار خبر اين كشف،‌ دانشمندان شروع به استفاده از بطري‌هاي ليدن كردند و خيلي زود دريافتند كه نه‌تنها وجود مايعات (آب) درون بطري ضروري نيست، بلكه بهتر است يك ورقه‌ي فلزي درون بطري قرار گيرد. آنها بااضافه كردنِ يك ورقه‌ي فلزيِ ديگر در بيرون بطري و قرار دادن شيشه در وسطِ دو ورقه، به ساختار خازن‌هاي امروزي بسيار نزديك شدند. بنجامين فرانكلين (1790-1706) با استفاده از بطري‌هاي ليدن توانست آزمايش‌هاي بسيار مهمي را اجرا كند. در آزمايش معروف بادبادك او، از اين بطري‌ها استفاده شده است.

شكل 1: بطري ليدن، اولين خازن استفاده شده[3]

پس از بطري‌هاي ليدن، باتري يا پيل هاي الكتريكي توسط الكساندر ولتا اختراع شدند. تفاوتي كه بطري‌هاي ليدن با پيل الكتريكي داشتند اين بود كه اين باتري جريان كم و بيش پايداري را ايجاد مي‌كرد. اما بطري‌هاي ليدن الكتريسيته‌ي ذخيره شده را يكجا تخليه مي‌كرد و امكان استفاده از آن به عنوان دستگاهي پايدار وجود نداشت.

در سال 1830 مايكل فارادي آزمايشهاي در جهت تاثير نوع دي الكتريك و جنس صفحات خازن در ميزان ذخيره بار و ظرفيت خازن انجام داد. او با بكار گيري قانون پيچش كولن در نهايت توانست ميزان بار ذخيرهشده در خازن را اندازه گيري كند و ربطه آن را با ولتاژ اعمالي به خازن بدست آورد.

خازن‌هاي امروزي اغلب داراي ورقه‌هايي از جنس آلومينيوم، روي و يا نقره هستند و دي‌الكتريك ميان آن‌ها معمولاً سراميك است. با توجه به اينكه بار الكتريكي در خازن ذخيره مي‌شود؛ براي ايجاد ميدان‌هاي الكتريكي يكنواخت مي‌توان از خازن استفاده كرد. خازن‌ها مي‌توانند ميدان‌هاي الكتريكي را در حجم‌هاي كوچك نگه دارند؛ به علاوه مي‌توان از آنها براي ذخيره كردن انرژي استفاده كرد. او همچنين ارتباط ساختار خازن با ظرفيت آن را نيز بدست آورد[4]]]. واحد اندازه­گيري ظرفيت خازن بعدها توسط لاتيمر كلارك[2] و چارلز برايت[3] به نام فاراد نام­گذاري شد.

گويا اولين بار خازن جهت مصارف عمومي 90 سال پيش براي استفاده در مدارهاي تلفن و تلگراف عرضه گرديد در آن سالها خازن تشكيل مي شد از كاغذ به عنوان عايق و فويل نازك بعنوان الكترودها و كاغذ را با واكس اشباع مي كردند پس از آن ژله هاي نفتي جايگزين واكس گرديد.

خازن موجود در موزه نصير به حدود 80 سال پيش بازمي­گردد. جعبه خازن به نحوي بسته شده كه امكان باز كردن و مشاهده مدار داخلي آن نيست. اما گمان مي­رود كه ساختار آن از تعدادي جفت صفحه كه با يك دي­الكتريك ميانگذاري شده تشكيل شده است. اين خازن توسط شركت آلماني هارتمن و بارون ساخته شده است.