Rebellious
No-Post !
Favori Oyuncu : Metin Oktay
Mesaj Sayısı : 14623
Puan : 258171
Rep : 2564
Yer : Ali Samiyen
Cinsiyet : 
Kayıt tarihi : 19/08/09
 | | Konu: Kondansatör Nedir? Perş. Haz. 10, 2010 12:37 am | |
| Kondansatörler
Önbilgiler:
Kondansatör, DC akımı geçirmeyip, AC akımı geçiren devre elemanıdır.
Kondansatörün Yapısı:
Kondansatör şekil 1.6 'da görüldüğü gibi, iki iletken plaka arasına
yalıtkan bir maddenin yerleştirilmesi veya hiç bir yalıtkan
kullanılmaksızın hava aralığı bırakılması ile oluşturulur.
Kondansatörler yalıtkan maddenin cinsine göre adlandırılır.
Kondansatörün sembolü:
Değişik yapılı kondansatörlere göre, kondansatör sembollerinde bazı
küçük değişiklikler vardır.
Şekil 1.16
Şekil 1.16 - Kondansatör Yapısı
Kondansator Sembolü
Harf Olarak
" C "
Kondansatörün Çalışma Prensibi:
Kondansatörün bir DC kaynağına bağlanması ve şarj edilmesi:
Şekil 1.17(a) 'da görüldüğü gibi kondansatör bir DC kaynağına
bağlanırsa, devreden Şekil 1.17(b) 'de görüldüğü gibi, geçici olarak ve
gittikçe azalan IC gibi bir akım akar. IC akımının değişimini gösteren
eğriye kondansatör zaman diyagramı denir.
Akımın kesilmesinden sonra kondansatörün plakaları arasında, kaynağın Vk
gerilimine eşit bir VC gerilimi oluşur.
Bu olaya, kondansatörün şarj edilmesi, kondansatöre de şarjlı
kondansatör denir.
"Şarj" kelimesinin Türkçe karşılığı "yükleme" yada "doldurma" dır.
Şekil 1.17(a)
Şekil 1.17- Kondansatörün DC kaynağına bağlanması
a) Bağlantı devresi
b) Zaman diyagramı
c) Vc gerilim oluşumu
Şekil 1.17(b)
Şekil 1.17
Kondansatör Devresinden Akım Nasıl Akmalıdır?
Şekil 1.17(a)' daki devrede, S anahtarı kapatıldığında aynı anda
kondansatör plakasındaki elektronlar, kaynağın pozitif kutbu tarafından
çekilir, kaynağın negatif kutbundan çıkan elektronlar, kondansatöre
doğru akmaya başlar. Bu akma işlemi, kondnsatörün plakası daha fazla
elektron veremez hale gelinceye kadar devam eder.
Bu elektron hareketinden dolayı devreden bir IC akımı geçer. IC akımının
yönü elektron hareketinin tersi yönündedir.
Devreden geçen IC akımı, bir DC ampermetresi ile gözlenebilir. S
anahtarı kapanınca ampermetre ibresi önce büyük bir sapma gösterir.
Sonra da, ibre yavaş yavaş sıfıra gelir. Bu durum devreden herhangi bir
akım geçmediğini gösterir. IC akımına şarj akımı denir.
Devre akımının kesilmesinden sonra yukarıda da belirtildiği gibi
kondansatör plakaları arasında VC=Vk oluşur.
VC gerilimine şarj gerilimi denir.
VC geriliminin kontrolü bir DC voltmetre ile de yapılabilir.
Voltmetrenin "+" ucu, kondansatörün, kaynağın pozitif kutbuna bağlı olan
plakasına, "-" ucu da diğer plakaya dokundurulursa VC değerinin kaç
volt olduğu okunabilir. Eğer voltmetrenin uçları yukarıda anlatılanın
tersi yönde bağlanırsa voltmetrenin ibresi ters yönde sapar.
Kondansatörde Yük, Enerji ve Kapasite;
Şarj işlemi sonunda kondansatör, Q elektrik yüküyle yüklenmiş olur ve
bir EC enerjisi kazanır.
Kondansatörün yüklenebilme özelliğine kapasite (sığa) denir. C ile
gösterilir.
Q, EC, C ve uygulanan V gerilimi arsında şu bağlantı vardır.
Q=C.V EC=CV2/2
1. Q: Coulomb (kulomb)
2. V: Volt
3. C: Farad (F)
4. EC: Joule (Jul)
Yukarıdaki bağlantıdan da anlaşıldığı gibi, C kapasitesi ve uygulanan V
gerilimi ne kadar büyük ise Q elektrik yükü ve buna bağlı olarak
devreden akan IC akımı da o kadar büyük olur.
Kondansatörün kapasite formülü:
C = ε0.εr.(A/d)
ε0: (Epsilon 0): Boşluğun dielektrik katsayısı (ε0=8.854.10-12)
εr: (Epsilon r): Plakalar arsında kullanılan yalıtkan maddenin İZAFİ1
dielektrik (yalıtkanlık) sabiti.(Tablo 1.6)
1. A: Plaka alanı
2. d: Plakalar arası uzaklık
A ve d değerleri METRİK sistemde (MKS) ifade edilirse, yani, "A" alanı
(m) ve "d" uzaklığı, metre (m2) cinsinden yazılırsa, C' nin değeri FARAD
olarak çıkar.
Örneğin:
Kare şeklindeki plakasının her bir kenarı 3 cm ve plakalar arası 2 mm
olan, hava aralıklı kondansatörün kapasitesini hesaplayalım.
A ve d değerleri MKS' de şöyle yazılacaktır:
A=0,03*0,03=0,0009m2 = 9.10-4 m2
d=2mm=2.10-3m ε0 = 8,854.10-12
Hava için εr=1 olup, değerler yerlerine konulursa:
C=8,854.10-12.4,5.10-1=39,843.10-13 F=3,9PF (Piko Farad)1 olur.
NOT:
1 İZAFİ kelimesi, yalıtkan maddenin yalıtkanlık özelliğinin
boşluğunkinden olan farkını göstermesi nedeniyle kullanılmaktadır.
İzafinin, öz türkçesi, "göreceli" dir.
Tablo 1.6. Bazı yalıtkan maddelerin epsilon.jpg (467 bytes)r sabitleri
CİNSİ
İzafi Yalıtkanlık
Katsayısı (εr)
CİNSİ
İzafi Yalıtkanlık
Katsayısı (εr)
Hava
1
Mika
5-7
Lastik
2-3
Porselen
6-7
Kağıt
2-3
Bakalit
4-6
Seramik
3-7
Cam
4-7
AC Devrede Kondansatör:
Yukarıda DC devrede açıklanan akım olayı, AC devrede iki yönlü olarak
tekrarlanır. Dolayısıyla da, AC devredeki kondansatör, akım akışına
karşı bir engel teşkil etmemektedir. Ancak bir direnç gösterir.
Kondansatörün gösterdiği dirence kapasitif reaktans denir.
Kapasitif reaktans, XC ile gösterilir. Birimi Ohm(Ω .gif" border="0" alt=""/> dur.
XC = (1/ωC) = (1/2πfC) 'Ohm olarak hesaplanır.
1. XC = Kapasitif reaktans (Ω.gif" border="0" alt=""/>
2. ω = Açısal hız (Omega)
3. f = Frekans (Hz)
4. C = Kapasite (Farad)
Yukarıdaki bağlantıdan da anlaşıldığı gibi, kondansatörün XC kapasitif
reaktansı; C kapasitesi ve f frekansı ile ters orantılıdır. Yani
kondansatörün kapasitesi ve çalışma frekansı arttıkça kapasitif
reaktansı, diğer bir deyimle direnci azalır. | |
|
