27 Mayıs 2008 Salı

Kondansatörler - Bölüm 1

Kondansatörler, karşılıklı iki metal yüzey ve bunların arasındaki yalıtkan(dielektrik) yapıdan oluşur. Dielektrik malzeme olarak her türlü katı, sıvı, gaz kullanılabilir. Genellikle iki ince metal şerit ve bunların arasına kağıt konularak bunların sarılması yöntemiyle kondansatör elde edilir.


Kondansatörün gösterimi:


Kondansatörün çalışma mantığı ile ilgili bazı konulara değinelim:

Bir gerilim kaynağına iletkenleri bağlandığımızda, gerilim kaynağının (-) kutbundan elektronların ilerleyip sonunda (+) kutba geldiğini biliyoruz. Gerilim kaynağı ve kondansatörü bağladğımızda şu şekil bir devre oluşur:


(-) kutuptan gelen elektron mecburen kondansatöre kadar gerilim kaynağının zorlaması ile gelirler. Fakat kondansatördeki iki metal arası yalıtkan olduğundan dolayı buradan geçemezler. Elektrostatik gereği, karşı taraftaki elektronlar, alt taraftaki elektronlar tarafından itilirler. Böyle olunca üstteki metal levhada (+) yüklü atomlar oluşur. Bu durumda kondansatörün gerilim kaynağına (+) kısmından bağlanmış tarafı (+), diğer tarafı (-) yüklenmiş oldu. Pillerimiz de aynı bu biçimdedir. Bir uçları (+) diğer uçları (-) yüklüdür ve elektronlarını devremize gönderirler.

Şimdi şöyle bir örnek vereyim: Eş değer iki pilden birinin (+) ucunu diğerinin (+), birinin (-) ucunu diğerinin (-) ucuna bağlarsak, güçleri eşit olduğundan dolayı birbirlerine elektron gönderemezler ve akış olmaz.

Şimdi kondansatöründe (+) ve (-) yüklerle yüklendiğini ve bunun gerilim kaynağına benzediğini söyledik. Aynen örneğimizde olduğu gibi, gerilim kaynağı elektronları kondansatöre gönderdikçe, kondansatörün değeri daha da artacak ve arttıkça pilin elektronları kondansatöre göndermesi gittikçe daha zorlaşacak. Artık öyle bir an olacak ki pil 1 elektronu dahi kondansatöre gönderemeyecek. İşte bu anda artık kondansatörümüz dolmuş demektir ve kondansatörün boş bir devreye bağlandığında dışarı verebileceği gerilim değeri U ya eşit olmuştur.

Fakat kondansatörlerin üzerlerinde birikebilecek belli bir elektron sayısı ve bu sayıya bağlı olarak taşıyabilecekleri maksimum gerilim değeri vardır. Siz kondansatörü bu gerilimde daha fazla gerilime maruz bırakırsanız kondansatörünüz patlayacaktır.

Bir örnek daha vereyim: Bir futbol topunuz var ve içinde hiç hava yok. Pompa ile şişirmeye başladınız. İlk başlarda çok kolay biçimde şişiriyordunuz. Fakat topun içinde biraz hava biriktiğinde artık siz topa hava basmaya çalışıyorken, topun içindeki havada geri ittirerek sizi zorlayacaktır ve gittikçe her seferinde topa daha az hava girmeye başlayacaktır ve artık öyle bir an gelirki topa hiç hava girmez olur ve top alabileceği maksimum havaya sahiptir. Siz bir şekilde bu topa biraz daha fazla hava basarsanız topunuz patlayacaktır. Aynı kondansatörünüze olduğu gibi.


Tüm bunları birleştirerek şöyle bir eşitlik oluşturuyoruz:

Q = C x U = I x t

Q: Yük miktarı. Kondansatörünüzde biriken elektron sayısına göre değişir.

C: Kondansatörün kapasitesi. Maksimum değer diye bahsettiğimiz değer.

U: Kondansatörün bağlı olduğu gerilim değeri.

I: Kondansatörün bağlı olduğu devrenin sağladığı akım değeri.

t: Süre


Q değeri coulomb türündendir. 1 C (coulomb) = 6,02 x 10^23 elektron eder. Yani kondansatörde 6,02 x 10^23 tane elektron biriktiğinde 1 C yük birikmiş demektir.

C değeri farad türündendir. Genellikle as katları olan pikofarad, mikrofarad gibi değerle verilir.

U değeri volt türündendir.

I değeri amper türündendir.

t değeri saniye türündendir.


Örneğin Q = I x t eşitliğini kullanarak kondansatörümüze sabit bir I akım değeri verdiğimizde t süresinde kondansatörde kaç coulomb luk yük birikeceğini hesaplayabiliriz.


Kondansantörler - Bölüm 2'den konumuz devam edecektir.

Hiç yorum yok: