קבל

אין לבלבל ערך זה עם הערך "כבל".

קבלים מסוגים שונים: למעלה משמאל שתי שורות של קבלים קרמיים, למטה משמאל קבלי טנטאלום, למטה מימין קבל אלקטרוליטי, למעלה מימין קבל קרמי.

קַבָּל (באנגלית: Capacitor^[1]) הוא רכיב חשמלי בעל יכולת לאגור מטען חשמלי ולפרוק אותו. קבל אידיאלי מוגדר על ידי תכונת הקיבול.

היסטוריה

הקבל הראשון נבנה על ידי אוולד גאורג פון קלייסט (Ewald Georg von Kleist) מפומרניה בשנת 1745. פון קלייסט השתמש בצנצנת זכוכית ששני צדדיה היו מכוסים במתכת. במקביל לו, בשנת 1746 בנה ההולנדי פיטר ואן מושנברק קבל דומה, שנקרא "צנצנת ליידן" (על שם אוניברסיטת ליידן). מסיבה זו הקיבול נמדד תחילה ב"צנצנות".

אחד החוקרים הידועים שהשתמשו בצנצנת ליידן בחקר החשמל הוא בנימין פרנקלין, שהשתמש בצנצנות ליידן כבר לפני 1750 כדי להדגים שימושים אפשריים בחשמל, והראה ב-1752 שניתן לטעון צנצנת ליידן בעזרת עפיפון שמגיע לקרבת עננים טעוני חשמל, בסדרת ניסויים שהובילו להמצאת כליא הברק.

בשנת 1782 טבע אלסנדרו וולטה את המושג "קונדנזר" (מעבה) לציון קבל, עקב יכולתו של הקבל לצבור מטען רב יותר מאשר מוליך סתם. מונח זה השתרש ומשמש עד היום בשפות רבות; ברם, באנגלית הוחלף מושג זה במושג capacitor, אשר נגזר מהמילה capacity, כלומר קיבולת; ומכאן נובע גם שמו העברי של ההתקן.

מאפייני הקבל

ככלל, הקבל בנוי משני מוליכים (הדקי הקבל) המופרדים על ידי מַבְדֵּד. כאשר הקבל "טעון", על שני ההדקים שלו יש מטען השווה בגודלו והפוך בסימנו, כך שבין ההדקים נוצר שדה חשמלי. סך המטען על קבל הוא תמיד 0. תאורטית, כל זוג מוליכים (ואפילו מוליך יחיד) יכולים לתפקד כקבל, אך הסוגים הנפוצים ביותר הם קבל לוחות וקבל קואקסיאלי (לקמן).

קיבול

ערך מורחב – קיבול

התכונה המגדירה את הקבל היא קיבול (capacitance) והיא נמדדת ביחידות פאראד. הקיבול מוגדר כיחס בין המטען האגור בקבל לבין הפרש הפוטנציאלים עליו:

\ C={\frac {q}{\Delta \phi }}={\frac {q}{V}}

יחידת המידה של הקיבול היא פאראד, המוגדרת כיחס כקולון לוולט ביחידות SI או ס"מ ביחידות cgs.

q היא המטען על אחד מהדקי הקבל (למעשה, על הדק אחד יש מטען q+ ועל השני יש מטען של q-), שהם לוחות בקבל לוחות או משטחים בקבל קואקסיאלי; ו־V הוא המתח בין הדקי הקבל.

צורת המשוואה $\ q={C}\cdot {V}$ מדגימה את משמעות הקיבול: ככל שקיבול הקבל יותר גדול, בהינתן מתח כלשהו עליו, המטען שהוא יאגור יהיה גדול יותר.

פאראד היא יחידה גדולה מאוד - לשם המחשה, למוליך בגודל של כדור הארץ יהיה קיבול מסדר גודל של 0.7 מילי־פאראד. לכן לרוב משתמשים ביחידות קטנות יותר דוגמת pF (פיקו־פאראד = $\ 10^{-12}F$ ) או μF (מיקרו־פאראד = $\ 10^{-6}F$ ). השגת קיבול גבוה היא אתגר המצריך לרוב הגדלה של נפח הקבל. לרוב הקיבול הקבל קבוע ותלוי בפרמטרים הגאומטריים של שלו ובתכונות החומרים המרכיבים אותו, אך לא במטען שהקבל מכיל, משום שהוא משתנה - תלוי במתח על הקבל.

האנרגיה האגורה בקבל

האנרגיה הדרושה על-מנת להעביר מטען שגודלו dq מלוח אחד של הקבל למשנהו שווה ל־ $\ Vdq$ , כאשר V הוא המתח על הקבל. על פי הגדרת הקיבול, $V=q/C$ . לאחר אינטגרציה לפי dq נקבל שסך האנרגיה האגורה בקבל היא $E={\frac {q^{2}}{2C}}$ , כאשר q הוא המטען שעל הקבל ו-C הוא הקיבול שלו. אם נציב $\ q=CV$ נקבל נוסחה נוספת לאנרגיה: $E={\frac {1}{2}}CV^{2}$ .

יחס זרם־מתח בקבל

מהגדרת הקיבול נובע:

Q(t)=CV(t)

אם נגזור את הנוסחה, נקבל:

I(t)={\dot {Q}}(t)=C{\dot {V}}(t)

המשלים של הקבל הוא הסליל, המאחסן אנרגיה בשדה מגנטי ולא בשדה חשמלי. יחס הזרם-מתח שלו מתקבל על ידי החלפת הזרם והמתח במשוואת הקבל לעיל והחלפת C בהשראוּת L.

קבל במעגל חשמלי

ערך מורחב – חיבור בטור ובמקביל

זרם ישר לא יכול לזרום דרך קבל, אלא רק לטעון אותו. משום כך, משמשים קבלים בעיקר במעגלים של זרם חילופין. כמו כן משמשים קבלים במעגלי פריקה והארקה.

בחיבור טורי של קבלים, סך הקיבול ניתן על ידי הנוסחה: ${\frac {1}{C_{total}}}=\Sigma {\frac {1}{C_{i}}}$

בחיבור מקבילי של קבלים, סך הקיבול שווה לסכום הקיבולים של הקבלים הנפרדים: $\ C_{total}=\Sigma C_{i}$

סוגי קבלים אידיאליים

קבל כדורי

הקבל הפשוט ביותר מבחינה חישובית הוא מעטפת כדורית מוליכה ברדיוס R שטעונה במטען כולל q. במקרה זה, הפוטנציאל על המוליך (ביחידות SI) הוא $\ \Phi ={\frac {kq}{R}}$ ולכן הקיבול של קבל זה הוא (ביחידות SI)

\ C={\frac {q}{\Phi }}={\frac {q}{kq/R}}={\frac {R}{k}}

עם זאת, קבל כדורי אינו פשוט למימוש והוא משמש בעיקר כמודל תאורטי.

קבל לוחות

הקבל הפשוט ביותר למימוש הוא שני לוחות מוליכים מקבילים שביניהם חומר מבודד. בטעינת הקבל כאשר נאספים מטענים על שני לוחות הקבל – מטען חיובי q בלוח אחד ומטען שלילי q- בלוח שני. המטענים אינם יכולים לעבור מלוח אחד למשנהו משום שביניהם מפריד חומר מבודד. הפרש המטען הזה יוצר מתח חשמלי V, הנמדד בין הדקי הקבל וכן שדה חשמלי הנוצר כתוצאה מהמתח.

קיבול של קבל לוחות אידיאלי הוא:

$C={\frac {\varepsilon _{r}\varepsilon _{0}A}{d}}$

כאשר $A$ הוא שטח כל אחד משני הלוחות, $d$ הוא המרחק המפריד ביניהם, $\varepsilon _{0}$ הוא המקדם הדיאלקטרי של הריק, ו- $\varepsilon _{r}$ הוא קבוע תלוי-חומר הקרוי מקדם הדיאלקטריות היחסי.

מציאת קיבול קבל לוחות

יהי קבל לוחות אידיאלי, ששטח כל אחד מלוחותיו, $A$ , גדול מאוד בהשוואה למרחק המפריד ביניהם, $d$ ‏( ${\sqrt {A}}>>d$ ). תהי צפיפות המטען על כל לוח $\sigma$ . כיוון ששני הלוחות קרובים מאוד האחד לשני, הם מושכים אחד את המטענים של השני, כך שרובם מרוכז בצד אחד של הלוח, והמטען מפוזר על כל לוח כאילו היה לוח זה מבודד ולא מוליך. מחוק גאוס נובע שהשדה החשמלי שמפעיל כל לוח שווה ל־ ${\frac {\sigma }{2\varepsilon _{0}\epsilon _{r}}}$ (ראו שדה חשמלי לפירוט). לכן סך השדה שיוצרים שני הלוחות הוא ${\frac {\sigma }{\varepsilon _{0}\epsilon _{r}}}$ . מכיוון ששניהם מאונכים ללוחות, גם סך השדה מאונך להם. הפרש הפוטנציאלים בין שני הלוחות הוא:

V=\int {\vec {E}}\cdot d{\vec {l}}=\int E\ dl=E\int dl=Ed={\frac {\sigma d}{\varepsilon _{0}\epsilon _{r}}}

סך המטען על כל לוח הוא $\ \sigma A$ . בהצבת נתונים אלה בהגדרת הקיבול יתקבל:

C={\frac {q}{V}}={\frac {\sigma A\varepsilon _{0}\varepsilon _{r}}{\sigma d}}={\frac {\varepsilon _{r}\varepsilon _{0}A}{d}}

אפשר לראות כי קיבול קבל לוחות הוא גודל קבוע ואינו תלוי במטען הקבל או במתחו, אלא רק בפן הגאומטרי (שטח לוחות הקבל והמרחק ביניהם) ובמקדם הדיאלקטרי של היחסי, שהוא קבוע התלוי בתכונות החומר המפריד בין הלוחות. כאשר חלקי הקבל יכולים לזוז נוסחת הקיבול תהיה שונה.

קבל קואקסיאלי

קבל קואקסיאלי מורכב משני תֵילים מקבילים, האחד בתוך השני, בעלי ציר משותף, שעל אחד מהם מטען חיובי ועל האחר מטען שלילי – רדיוס התיל הפנימי הוא a והרדיוס החיצוני הוא b. צפיפות המטענים על שני התילים היא $\lambda$ . השדה בין התילים הוא רק השדה החשמלי שמייצר התיל הפנימי מכיוון שבתוך התיל החיצוני סך השדה הוא 0 (מה שקל מאוד להוכיח בעזרת חוק גאוס). שדה חשמלי של מוט במרחק r ממנו הוא, ${\frac {\lambda }{2\pi \varepsilon _{0}r}}$ . נעשה לביטוי זה אינטגרציה כמקודם ונקבל, ש־ $V=\int Edr={\frac {\lambda }{2\pi \varepsilon _{0}}}\int _{a}^{b}{\frac {1}{r}}dr={\frac {\lambda }{2\pi \varepsilon _{0}}}\left[\ln r\right]_{a}^{b}={\frac {\lambda }{2\pi \varepsilon _{0}}}\ln \left({\frac {b}{a}}\right)$ . סך המטען על קטע מסוים של תיל אחד משני תֵילֵי הקבל הוא $\ \lambda l$ , כאשר l הוא אורך כלשהו. נציב את הנתונים הנ"ל בנוסחה למציאת קיבול ונמצא, ש- $C={\frac {2\pi \varepsilon _{0}l}{\ln \left({\frac {b}{a}}\right)}}$ .

הקיבול של קבל קואקסיאלי במערכת היחידות cgs נתון על ידי $C={\frac {l}{2\ln \left({\frac {b}{a}}\right)}}$ .

אם יש לנו קבל קואקסיאלי עם חומר דיאלקטרי בין התילים המרכיבים אותו, אזי לצד מקדם הדיאלקטריות של הריק $\ \epsilon _{0}$ יש להוסיף גם את מקדם הדיאלקטריות של החומר $\ \epsilon _{r}$ .

קבלים מעשיים

החומר הדיאלקטרי בקבל

ערך מורחב – חומר דיאלקטרי

חומר דיאלקטרי הוא מונח פיזיקלי לציון חומר מבודד ושקוף, במקרה בו חשוב המקדם הדיאלקטרי או מקדם השבירה של החומר. חומרים דיאלקטריים משמשים כחומר מילוי ברכיבים חשמליים שונים כגון קבלים, אנטנות, מעגלים מודפסים ועדשות אופטיות. דוגמאות לחומרים דיאלקטריים הנמצאים בשימוש הן: זכוכית, סוגי פולימרים (פלסטיק) שונים, פיברגלס, קרמיקות שונות.

החומר הדיאלקטרי נמצא בין לוחות הקבל והוא מגדיל את הקיבול שלו.

החומר הדיאלקטרי הוא אחד הגורמים הקובעים את קיבולו של קבל לוחות. והוא מאופיין ביכולת החומר המבודד לבצע התקטבות. כאשר שמים בין שני לוחות קבלים חומר מבדד הקיבול C גדול יותר בהשוואה לקיבול הקבל באוויר. גודל הקיבול של קבל לוחות נמצא ביחס ישר לשטח הלוחות ולמקדם הדיאלקטרי של החומר שביניהם וביחס הפוך למרחק ביניהם.

סוגי קבלים בשימוש – על פי החומר הדיאלקטרי

ניתן למיין את הקבלים על פי סוג החומר הדיאלקטי שנמצא בהם:

קבלים אלקטרוליטיים – בהם אין לוח שני אלא ג'ל (אלקטרוליט) המחליף אותו. קבלים אלה משמשים בעיקר בספקי כוח ומאופיינים ביחסי קיבול לנפח ומשקל גבוהים ביותר. אולם, יש להם קוטביות. הקוטב החיובי (האנודה) היא מתכתית ועליה שכבת אוקסיד המשמשת כתווך הדיאלקטרי. הקוטב השלילי (הקטודה) הוא הג'ל. אסור להפעיל עליהם מתח בקיטוב הפוך, היינו מתח חיובי לקטודה ושלילי לאנודה.
קבלי טנטאלום – אלו קבלים אלקטרוליטיים המשתמשים במתכת טנטלום עבור האנודה. הם קבלים מקוטבים עם מאפייני תדר ויציבות מעולים.
קבלים קרמיים – אלו קבלים המשתמשים בחומר קרמי כדיאלקטרי. שני הסוגים הנפוצים ביותר הם קבלים קרמיים רב שכבתיים וקבלי דיסק קרמי. הם בעלי מאפייני תדר טובים עד מצוינים
קבלי פלסטיק מצופה מתכת
קבל אוויר – קבלי אוויר הם קבלים המשתמשים באוויר כמדיום הדיאלקטרי הממוקם בין לוחות מוליכים.
קבלי זכוכית
קבלי ריק
קבלי מיקה
קבלי נייר
סופר קבלים (המשמשים כסוללות נטענות)

מתח מקסימלי

לקבל מעשי יש מגבלה על המתח שבו יכול החומר הדיאלקטרי שלו לעמוד לפני שהוא מוליך זרם. לכל החומרים המבודדים יש גבול עליון למתח המופעל בין שתי נקודות שלהם, הנקרא מתח פריצה (breakdown voltage). דוגמה טובה לכך היא אוויר. אויר הוא אכן מבודד, אבל בנסיבות מסוימות הוא יכול להזרים זרם. זה בדיוק מה שקורה בזמן מכת ברק. לאחר חריגה מעוצמת מתח הפריצה, האוויר מתיינן, כלומר אלקטרונים נקרעים מגרעין האטום ומתחילים לנוע בהשפעת השדה החשמלי – זהו זרם חשמלי. על מנת למנוע נזק או אפילו הרס מוחלט לקבל, חשוב מאוד לא לחרוג מהמתח המרבי שלו. החוזק הדיאלקטרי של אוויר הוא כ-3 מגה-וולט למטר. לשם השוואה, החוזק הדיאלקטרי של נציץ הוא בערך 120 MV/m – פי 40. בחירת החומר הדיאלקטרי חשובה מאוד ביישומים מסוימים שבהם צפויים מתחים גבוהים או כאשר העובי של החומר הדיאלקטרי קטן מאוד.

מעגל תמורה לקבל

הקבל כרכיב "מן המדף" לשימוש במעגל חשמלי אינו קבל אידיאלי. משמאל נתונה סכימה חשמלית של מעגל תמורה של קבל מעשי. בנוסף לקיבול C יש זרם זליגה דרך החומר הדיאלקטרי המיוצג על ידי הנגד המקבילי (R-leakage). כמו כן, המבנה הפיזי של הקבל והמוליכים אל הדקיו ומהם גורמים הן להשראות טורית והן להתנגדות טורית המיוצגות על ידי המשרן (L-series) והנגד (R-series) בהתאמה.

הערכים הטיפוסיים לכל השלושה תלויים בטכנולוגית הקבל. לדוגמה, לקבלים קרמיים זרם זליגה אפסי המתבטא בערך של מאות או אלפי מגה-אוהם לנגד ה-R-leakage. לקבל כזה, ההשראות הטורית היא מסדר גודל של ננו-הנרי בודדים. גם ההתנגדות הטורית נמוכה – מסדר גודל של מילי־אוהם בודדים.

גורם ה-Q

גורם Q של קבל (באנגלית: Q-Factor), הידוע גם כגורם האיכות, או פשוט Q, מייצג את היעילות של קבל נתון במונחים של הפסדי אנרגיה. גורם ה־Q מוגדר כ:

Q_{C}={\frac {X_{C}}{R_{C}}}={\frac {1}{\omega _{0}CR_{C}}}

כאשר $Q_{C}$ הוא גורם האיכות, $X_{C}$ הוא ההיגב הקבל, $C$ הוא קיבול הקבל, $R_{C}$ הוא ההתנגדות הטורית השקולה (ESR – equivalent series resistance) של הקבל, ו- $\omega _{0}$ הוא התדר ברדיאנים שבו עורכים את המדידה.

מונח קשור, הנקרא גורם הפיזור (DF - Dissipation Factor), מוגדר לפעמים בגיליונות נתונים של קבלים במקום ה-Q-factor. במעגלי AC, ה-DF הוא פשוט הערך ההופכי של Q.

במערכות AC, גורם ה-Q מייצג את היחס בין האנרגיה האצורה בקבל לבין האנרגיה המתפזרת כהפסדים תרמיים בהתנגדות הטורית השקולה. לדוגמה, לקבל שמסוגל לאגור 2,000 ג'אול של אנרגיה תוך הפסד של ג'אול אחד בלבד יש גורם-Q של 2,000, מכיוון ש-Q הוא מדד היעילות.

ערך ה־Q של קבל אידיאלי יהיה אינסוף, כלומר ללא אובדן אנרגיה. דבר זה נגזר מהעובדה שה-ESR של קבל אידיאלי שווה לאפס.

גורם ה־Q אינו ערך קבוע. הוא משתנה באופן משמעותי עקב התדירות משתי סיבות. הסיבה הראשונה היא האיבר $\omega _{0}$ הברור במשוואה לעיל. הסיבה השנייה היא ש-ESR אינו ערך קבוע ביחס לתדר. ה-ESR משתנה בהתאם עקב אפקט העור (Skin effect), כמו גם השפעות אחרות הקשורות למאפיינים הדיאלקטריים ולנגד הזליגה המקבילי.

ברוב היישומים לא חייבים לקחת את גורם ה-Q בחשבון, וניתן להשתמש בקבלים סטנדרטיים. עם זאת, גורם ה-Q הוא אחד ממאפייני הקבל החשובים ביותר בתכנון מעגלי RF. בתדרים כאלו, ה-ESR עולה עם התדירות עקב אפקט העור. יחד עם העלייה ב-ESR, הפסדי הפיזור גדלים גם כן. לכן במעגלי RF משתמשים בדרך כלל בקבלים בעלי Q גבוה כדי להפחית הפסדים בתדר גבוה.

יישומים טיפוסיים הדורשים קבלים בעלי Q גבוה הם יישומי התאמת עכבה חשמלית לסלילי הדמיה של MRI המשמשים בסורקי MRI ויישומים אחרים שצריכים להיות מכווננים במדויק בתדרים גבוהים יותר. ביישומים מסוימים, ההפסדים בקבל עצמו יכולים להיות גבוהים מספיק כדי להעלות את הטמפרטורה עד כדי התכה של הלחמה מהלוח, וזו הסיבה שחייבים להשתמש בקבלים בעלי Q גבוה ביישומים כאלה. גם אם עליית הטמפרטורה אינה כה דרסטית, היא עדיין יכולה להשפיע על אורך החיים של רכיבים שכנים אחרים בלוח. סיבה נוספת להשתמש בקבלים בעלי Q גבוה היא הרעש התרמי המופחת. לכל הקבלים האמיתיים יש ESR גדול מאפס, והתנגדות זו יוצרת רעש תרמי נוסף. ביישומים כגון מקלטי אות לווין, רמות הרעש הן קריטיות ומשתמשים בקבלים בעלי Q גבוה על מנת לשמור על יחס האות לרעש הרצוי.

גליונות נתונים בדרך כלל מצטטים את גורם ה-Q בתדר אחד או יותר. התדר הסטנדרטי המשמש במדידות גורם Q הוא 1MHz. עם זאת, מכיוון שגורם ה-Q משתנה מאוד עם התדר, גורם ה-Q שניתן ב-1MHz אינו קירוב טוב של גורם ה-Q, למשל ב-2GHz.

קבלים טובים עם Q גבוה יכולים להיות בעלי ערך Q של מעל 10,000 ב-1MHz ומעל 1,000 ב-100MHz, בעוד שלקבלים סטנדרטיים יכול להיות מקדם Q נמוך עד 50 ב-1kHz. ההבדל בין קבל High-Q לבין קבל סטנדרטי הוא בעיצוב בפועל של הקבל, כמו גם בחומרים בהם משתמשים. בקבל כזה כל החיבורים נשמרים קצרים ככל האפשר כדי להפחית את ההתנגדות, והם עשויים מחומרים בעלי התנגדות נמוכה כגון נחושת או אפילו כסף. יצרני הקבלים בעלי ה-Q הגבוה בונים קבלים של שבבים קרמיים רב-שכבתיים, שהם קטנים ויציבים, בעלי אורך חיים ארוך, דיוק רב ויציבות רבה לאורך זמן, אך מוגבלים לרוב לכמה עשיריות של פיקופארד. קבלים כאלה יכולים לשמש בתדרים של עד 20GHz, מספיק עבור רוב יישומי ה-RF.

בתדרים נמוכים יותר, למשל ביישומי אודיו, ניתן להשתמש בקבלי טנטלום כקבלים בעלי Q גבוה. הם מציעים ESR נמוך בתדרים גבוהים מספיק ויכולים להוות חלופה אם יש צורך בקיבולים גבוהים יותר, עד 1mF.

סוגי קבלים בשימוש – על פי ההרכבה

קבלים להשמה משטחית – יכולים להיות מכל אחד מהסוגים לעיל, ראו טכנולוגיית השמה משטחית (SMT).
קבלי להשמה בקדחים – אקסיאליים או רדיאליים
קבלים משתנים
קבלי מעבר (מותאמים למעבר לתוך מארזי מתכת סגורים)
קבלי דיסק

שימוש

קבלים משמשים בהנדסת חשמל לצרכים שונים ומגוונים, ובכלל זה:

בהתקנים ההופכים זרם חילופין לזרם ישר
כאלמנטים של זיכרון, בשל יכולתם לאגור מטען
כדי לקבוע את התנהגות מעגל חשמלי במישור התדר והזמן – למשל במעגל תהודה, מתנד ומעגל השהייה
במיקרופונים – לשם הפיכת גלי קול לאות חשמלי
כתחליפים זמניים לסוללה
כמייצבי מתח
לפיצוי על התנהגות "סלילית" (השראותית) של עומסים במתח רשת
ליצירת מופע נוסף של מתח רשת במנוע חשמלי לזרם חילופין המחובר למתח חד-פאזי

מכשירים חשמליים נפוצים

במכשירים רבים משתמשים ביכולת של חלק מהקבלים לפרוק את המטען בפרק זמן קצר:

מבזק מצלמה
קוטל יתושים ידני

ראו גם

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא קבל בוויקישיתוף

הערות שוליים

^ בעבר נעשה שימוש גם במילה "Condenser" לתיאור קבל, אך שימוש במילה בהקשר זה נזנח.

[1] בעבר נעשה שימוש גם במילה "Condenser" לתיאור קבל, אך שימוש במילה בהקשר זה נזנח.

[1]

חשמל
מושגי יסוד	מטען • שדה חשמלי • אנרגיה פוטנציאלית חשמלית • פוטנציאל • מתח • כא"מ • זרם • התנגדות ומוליכות • עכבה • הספק • השראות • זרם ישר • זרם חילופין • מעגל חשמלי • תהודה • עכבה אופיינית
רכיבים בסיסים	מקור מתח • מקור זרם • נגד • קבל • משרן • ממריסטור • שנאי • מפסק • מבדד
מכשירי מדידה	מד מתח • מד זרם • מד התנגדות • אלקטרוסקופ • גלוונומטר • מד קיבול • מד השראות • רב מודד • אוסצילוסקופ • מחולל אותות
אלקטרוניקה	מוליך למחצה • דיודה • טרנזיסטור • מיתוג • שפופרת ריק • טריודה • טטרודה • דיודה פולטת אור (לד) • מגבר שרת • מסנן תדרים • מעגל משולב • מעגל מודפס • VLSI • מיקרואלקטרוניקה
זרם חזק	גנרטור חשמלי • מנוע חשמלי • תעשיית האנרגיה • תחנת כוח • מתקן חשמל דירתי • מערכת חלוקה • רשת חשמל • מערכת תלת-פאזית
בטיחות בחשמל	התחשמלות • לוח חשמל • קצר חשמלי • נתיך • הארקה • ממסר פחת • מפסק אוטומטי • צבע חוטי החשמל
חוקים פיזיקליים	חוק קולון • חוק גאוס • חוק אוהם • חוקי קירכהוף • חוק שימור המטען החשמלי • חוק פאראדיי