KONDANSATÖRLER ve KAPASİTANS NEDİR ? 

Kondansatör nedir ? Kapasitans nedir ? Kondansatör nasıl çalışır ? Kondansatörde nelere dikkat edilmelidir ? Kondansatörde kullanılan formüller nedir ? Bu ve benzeri sorulara cevap aradığımız Kondansatörler adlı serimize başlıyoruz.

Kondansatörlere dair birtakım bilgileri vermek istediğimiz bu yazı içerisinde umuyorum faydalı bilgiler edinirsiniz.

Başlayalım.

KONDANSATÖRLER ve KAPASİTANS

Bir kondansatör temel devre elemanlarından biridir.Elektrik devrelerinde , direnç, indüktör ve kondansatör olarak üç temel eleman vardır.Elektrik devresi üzerindeki kondansatör, şarj depolama cihazı olarak davranır.

Bir voltaj uygulanırken elektrik yükünü tutar ve gerektiğinde depolanan şarjı tekrar geri verir.Bir kondansatörün en temel yapısı, bir dielektrik malzeme ile ayrılan iki paralel iletkenden (genellikle metalik plakalardan) oluşur.

Kondansatör üzerine bir voltaj kaynağı bağladığımızda, kaynağın pozitif terminaline bağlanan iletken (kondansatör plakası) pozitif olarak yüklenir ve kaynağın negatif terminaline bağlı iletken (kondansatör plakası) negatif yüklenir. İletkenler arasında dielektrik varlığı nedeniyle ideal olarak hiçbir şarj bir plakadan diğerine geçemez.

Dolayısıyla, bu iki iletken (plaka) arasındaki şarj seviyesinde bir fark olacaktır.Bu nedenle, levhalar arasında potansiyel bir fark ortaya çıkar.Kondansatör plakalarındaki şarj birikimi anlık değildir.Son olarak, potansiyel fark kaynağının gerilimine eşit olur.Kondansatör boyunca voltajın yükselmesi, bu voltaj kaynağın voltajına eşit olana kadar üstel bir şekilde artar.

Kapasitans :

Şimdi, iletkenlerdeki (plakalar) yük birikiminin, kapasitör boyunca voltaj veya potansiyel farkı yarattığını anlıyoruz.Kapasitörün içinde belirli bir voltajın oluşması için biriken yük miktarı, kapasitörün yük tutma kapasitesi olarak adlandırılır.

Kondansatörün yük tutabilme kapasitesini ise kapasitans olarak adlandırılan bir birim ile ölçüyoruz.Kapasitans, yükün, 1 voltluk potansiyel farkı oluşturması için kapasitör boyunca depolanması durumudur.Bu nedenle, bir kapasitörün yükü ve voltajı arasında doğrudan bir ilişki vardır.Kondansatörde biriken yük, kondansatör boyunca oluşturulan voltaj ile doğru orantılıdır.

Formül = Q ↔ V

Burada ; Q = şarj ve V = voltaj’dır.

Formül = Q = C x V

Burada C oran sabitidir ve bu kapasitansı verir.

Kapasitans, üç fiziksel faktöre bağlıdır ve bunlar, kondansatörün (plakalar) aktif alanı, iletkenler (plakalar) arasındaki mesafe ve dielektrik ortamın geçirgenliği ile ilgilidir.

Formül = C = ԑA / d

Burada, d dielektrik ortamın geçirgenliği, A levhanın aktif alanı ve d plakalar arasındaki dikey mesafedir.

Bir Kapasitörün Çalışma Prensibi

Kapasitörün Tanımı

Kondansatör, bir yalıtkan malzeme veya dielektrik madde ile ayrılan iki iletken plaka veya yüzey boyunca belirli bir voltaj seviyesinde yükü depolayabilen bir pasif elektronik bileşen veya cihazdır.

Plaka Kondansatörünün Temel Yapısı

Kondansatör, iki iletken yüzey veya plaka ve bu iki plaka arasına sokulan bir yalıtım malzemesi (yani, mika, kağıt, hava, vb. gibi) dielektrik madde kullanılarak yapılır.

Kondansatörün Çalışması

Bir kondansatör pasif bir bileşen olduğundan, herhangi bir enerji üretmez, ancak bir enerji kaynağından bir pil veya bir başka şarjlı kondansatör vb. gibi enerjiyi kendi üzerinde depolayabilir.

Bir kondansatöre bir batarya (DC kaynak) bağladığımızda, bir plaka (plaka-I) bataryanın artı ucuna takılır ve diğer plaka (plaka-II) bataryanın negatif ucuna takılır.Burada bu bataryanın potansiyeli bu kondansatöre uygulanır.

Bu durumda, plaka-I plaka-II’ye göre pozitif bir etki gösterir.Kararlı durumda, aküdeki akım bu kondansatörde pozitif plakadan (plaka-I) negatif plakaya (plaka-II) akmaya çalışır, ancak bu plakaların yalıtım malzemesi ile ayrılmasından dolayı akamaz.

Kondansatör üzerinde bir elektrik alanı belirir.Zaman geçtikçe, pozitif plaka (plaka I) bataryadan pozitif yük biriktirir ve negatif plaka (plaka II) bataryadan negatif yük biriktirir.

Belirli bir süre sonra, kondansatör, bu voltaja göre ve kapasitansına göre maksimum yük miktarını tutar.Bu zaman aralığına bu kondansatörün şarj süresi denir.

Bu bataryayı bu kondansatörden çıkardıktan sonra, bu iki plaka belirli bir süre için pozitif ve negatif yüke sahiptir. Böylece bu kondansatör, bir kaynaktaki elektrik enerjisi olarak hareket eder.

Eğer iki ucu (plaka I ve plaka II) bir yükten kısa devre yaparsa, bu yük boyunca levha-I’den levha-II’ye kadar tüm akımlar her iki plakadan yok olana kadar bir akım akacaktır. Bu zaman aralığı, kondansatörün boşaltma süresi olarak bilinir.

DC Devredeki Kondansatör

Bir kondansatörün bir akü boyunca bir anahtar üzerinden bağlandığını varsayalım.Anahtar Açık olduğunda, yani, t = +0’da, bu kondansatörden belirli bir akım değeri akacaktır.Belirli bir süre sonra (yani şarj süresi) kondansatör, akımın daha fazla akmasına izin vermez.

Maksimum yüklerin her iki plakada birikmesi ve kondansatörün, pilin artı ucuna bağlı bir pozitif uca sahip olan ve aynı güçte pilin negatif ucuna bağlı bir negatif uca sahip bir kaynak gibi davranmasıdır.Akü ve kondansatör arasındaki sıfır potansiyel farktan dolayı, hiçbir akım akmaz.

Dolayısıyla, başlangıçta bir kondansatörün kısa devre yaptırıldığı ve bir batarya ya da DC kaynağı üzerinden bağlandığında açık devre olduğu söylenebilir.

AC Devresinde Kondansatör

Bir AC kaynağına bir kondansatör bağlandığını varsayalım.Bu alternatif voltajın belirli bir yarısında, plaka-I’in pozitif polarite ve plaka-II’nin negatif polaritesi olduğunu düşünün.

Sadece o anda plaka-I pozitif yük biriktirir ve plaka-II negatif yük biriktirir.Ancak uygulanan bu AC voltajın negatif yarısında, plaka-I negatif yük ve plaka-II pozitif yük alır.Plakalar arasına yerleştirilen dielektrik madde nedeniyle bu iki plaka arasında elektron akışı yoktur, fakat kutupları kutupsallık değişimiyle değiştirirler.

Kapasitör plakaları alternatif olarak AC tarafından şarj edilir ve deşarj edilir.

KONDANSATÖRLER ve KAPASİTANS NEDİR SONUÇ : 

Bugünki yazımızda Kondansatörler ile ilgili bilgileri vermeye çalıştık.Kondansatörlerin kullanım amaçları ve nasıl kullanıldıklarına dair bilgileri aktarmaya devam edeceğiz.Temel bilgiler ve tekniklerini umuyorum etkin bir şekilde ifade edebiliriz.

İyi Çalışmalar