Elektrik alanı biçiminde enerji depolayan pasif devre elemanlarıdır kondansatörler.Sembolü C dir.Birimi faraddır. Kapasite, sığa, kapasitör de kondansatörler le aynı anlama gelmektedir ve birbirlerinin yerine kullanılabilir.Devrede kullanılan kullanılan kondansatör kutupsuz ise şekil 1 deki gibi, kutuplu ise şekil 2 deki gibi gösterilir genellikle.
şekil 1 şekil 2
YAPISI VE ÇEŞİTLERİ
Basit bir kondasatörün yapısı şekil 3 de görüldüğü gibi bir dielektrik malzeme ile ayrılan paralel bir çift iletken levhadan meydana gelir.Dielektrik madde olarak mika, kağıt, polyaster, metal kağıt, seramik, tantal vb maddeler kullanılır.
Kondansatörün farklı ebatlarda bir cok çeşiti vardır.Kutuplu kutupsuz olarak ikiye ayrılırlar.Elektrolit ve tantal kondansatörler kutupludur ve bu nedenle DC ile çalışan devrelerde kullanılabilirler.Kutupsuzlar ise DC veya AC devrelerinde kullanılabilir.Kondansatörün kullanım amaçlarına göre şu özelliklerine bakılarak şeçilebilir;
- plakalar arası kullanılan yalıtkanın cinsi
- çalışma ve dayanma gerilimi
- depolabildikleri yük miktarı
bu karakteristlikler göz önünde bulundurularak gereksinime uygun kapasitörler seçilir.Fiziksel büyüklükleri ise çalışma gerilimleri ve depolayabilecekleri yük miktarına bağlıdır.
KONDANSATÖRLERİN ÇALIŞMA PRENSİBİ
Kondansatör bir DC kaynağa bağlandığı zaman geçici olarak ve gittikçe azalan bir akım akar.Akımın kesilmesinden yani DC kaynak devreden çekildikten sonra kondansatörün plakaları arasında kısa bir süreliğine Vc gerilimi oluşur.Böylelikle kondansatör şarj edilmiş olur.
AC devrede ise akım iki yönlü olarak tekrarlanır.Bu yüzden AC devredeki kondansatörler akım akışına karşı bir engel teşkil etmezler.Yanlız bir direnç gösterirler bu direncede kapasitif reaktans denir.Xc ile gösterilir.
Kısacası DC devrelerde kondansatör ilk anda şarj olur, DC akım kesildikten sonrada bir süreliğine bu durumda kalır.AC devrelerde ise kondansatör alternas değiştikçe sürekli dolup boşalır.
KONDANSATÖRLERİN ÇALIŞMASI MANTIĞI VE KULLANIM ALANLARI
Kondansatörler enerji depolayabilme, kısa devre anında bu enerjiyi hızla boşalta bilme, ac akımı geçirip dc akımı engelleme ve son olarak ta reaktif güç depolayabilme ve faz farkı oluşturabilme özelliklerinden dolayı elektronikte kullandığımız yaygın elemanlardandır.
Bu özelliklerinden yola çıkarak kondansatörler nerde kullanılmış hangi özelliğinden dolayı kullanılmış ve ne durumlarda kullanılabilir bir bakalım isterseniz
- Enerji depolayabilme:
Kondansatörler enerji depolayabildiği için başta ac-dc dönüştürücüler olmak üzere bir çok devrede kullanılmışlardır. Ac-Dc dönüştürücü devrelerde kullanılma mantığına değinirsek bildiğiniz üzere ülkemiz prizlerinde 220 volt 50hz bir ac vardır. Buradaki 50hz akımımızın 50 kere yön değiştirmesi anlamına gelmektedir. Bu nedenle elektronik devrelerimizin çoğu ac akımla çalışamaz. Biz bu yön değiştirme olayını ortadan kaldırmak için öncelikle köprü diyot kullanırız Diyotlar bildiğiniz üzere tek yönde akım geçiren elektronik elemanlardır. Binevi + yı geçirir - yi geçirmezde diyebilirz ki bu özelliğinden dolayı ac akımaköprü diyot bağladığımızda 50hz miz otomatikmen 25hz düşecektir.Biz burda kondansatör kullanarak hertz tepe noktasına geldiğinde kondansatörümüz şarj olur hertz 0 noktasına geldiğinde deşarj olarak devrenin sorunsuz çalışmasını sağlar bunun için kondansatör kullanılır yani devremize 0 noktasını hiç hissettirmezde diyebiliriz.
Enerji depolama özelliği sayesinde kullanılan diğer bir özelliğide bilgi kaybını önlemektir. Pratik olarak düşünürsek telefonumuzda bulunan kondansatör sayesinde pili kısa süreliğine çıkarıp taktığımızda bize saati sormaz onu hafızasında tutabilir yani bilgi kaybı önlenmiş olur.
- Kısa devre anında enerjiyi hızla boşaltabilme:
Bu özellik fotoğraf makinalarımızın flaşında kullanılır. Şöyleki fotoğraf makinalarımızın içinde bulunan kondansatör önce pil tarafından enerji depolanır ve daha sonra istenildiği anda ki kısa devre anında enerjiyi yüksek bir hızla boşaltarak flaşın parlak bir şekilde patlamasını sağlar.
- Reaktif güç depolayabilme:
Reaktif güç: Manyetik alanla çalışan motor, trafo gibi elektrik makinalarının çektiği güçtür. Bu güç şebekeden çekilebilir fakat bu gücün çekilmesinde enerji kayıplarına yol açtığı için bu sınırlandırılmıştır. Fakat bu tür elektrik makinalarının çalışabilmesi için de kompanzasyon sistemleri oluşturulmuştur. Peki nedir bu kompanzasyon sistemleri?
Kompanzasyon sistemleri, Akım ile voltaj arasındaki 0 olması gereken faz farkını Bu tür elektrik makinalarının içinde bulunan mıknatıslardan dolayı faz farkında kaymalar yaşanır. İşte bu faz farkının düzene girmesini sağlamak yani tekrar 0 olması için yapılan işleme kompanzasyon denir. Kompanzasyon 2 şekilde yapılır step motorlar ve kondansatörler(statik faz kaydırıcı özelliklerinden dolayı) ile.
KONDANSATÖR SAĞLAMLIK KONTROLÜ
Ölçü aleti ohm kademesine alınıp kutuplu kondansatörlerde siyah prob eksi uca gelecek şekilde kutupsuzlarda fark etmez kondansatör uçlarına tutulur ölçü aleti aleti önce bir değer gösterir sonra yavaş yavaş azalır.
KONDANSATÖRLERİN SERİ BAĞLANMASI
Kondansatörün seri bağlantı hesapları, dirençlerin paralel bağlı hesaplarıyla aynıdır.Toplam yük kondansatörlerden birinin yüküne eşittir.Toplam potansiyel ise herbir kondansatörün potansiyellerinin toplamına eşittir.
Qt=Q1=Q2
Vt=V1+V2
1/Ceş=1/C1+1/C2
1 / CToplam = ( 1 / C1 ) + ( 1 / C2 ) + ( 1 / C3 ) şeklinde hesaplanır.
1 / CToplam = ( 1 / 10 uF ) + ( 1 / 22 uF ) + ( 1 / 100uF )
1 / CToplam = 0,1 + 0,045 + 0,01 1 / CToplam = 0,155 CToplam = 1 / 0,155 CToplam = 6.45 uF
KONDANSATÖRLERİN PARALEL BAĞLANMASI
Kondasatörlerin paralel bağlantı hesapları, direçlerin seri bağlantı hesaplar ile aynıdır.Toplam yük herbir kondansatörün yüklerinin toplanmasına eşittir.toplam potansiyel kondansatörlerin herbir tanesinin potansiyeline eşittir.
Qt=Q1+Q2
Vt=V1=V2
Ceş=C1+C2
C Toplam = C1 + C2 + C3 hesapladığımızda,
CToplam = 10 uF+ 22 uF + 100 uF CToplam = 132 uF eder.
KONDASATÖRLERİN OKUNMASI
Yukarıda bahsetmiştim kondansatörlerin fiziksel büyüklükleri çalışma gerilimine ve depolayabileceği yük miktarına bağlıdır.Kondansatörün gövde boyutu yeterli olduğunda kapasite değeri ve çalışma voltajı kondansatör üzerine yazılır.Küçük gövdelide ise bazı kısaltmalar kullanılarak bu değerler kodlanmıştır.Kodlanması için ise rakamlar ya da renkler kullanılabilir.
RAKAM KODLAMASI
Rakamlar ile yapılan kodlamalarda kısaltmalardan faydalanılır.Mesela sıfır yerine sadece (.) konulur.tolerans değerleri ise harf ile gösterilir.Sadece rakamlarla kodlanan kondansatörlerin üzerinde üç rakam bulunur. Kodlamada birinci ve ikinci rakam oldugu gibi, üçüncü sayi ise çarpan olarak yazilir. Üçüncü sayi degeri kadar ilk iki rakamin yanina sifir ilave edilir. Sonuç pF cinsinden bulunur.
B : %0,1 D : %0,5 G : %2 K : %10
C : %0,25 F : %1 J : %5 M : %20
| p68 kodu : 0,68 piko farad 1n kodu : 1 nanofarad 1n2 kodu : 1,2 nanofarad 33 n kodu : 33 nanofarad ,039 kodu : 0,039 mikrofarad ,05 kodu : 0,05 mikrofarad 0,5 kodu 0,5 mikrofarad 15 kodu : 15 piko farad 470 kodu : 470 piko farad 152 kodu : 1500 piko farad 472 kodu : 4700 piko farad 103 kodu : 10000 piko farad 104 kodu : 100000 piko farad RENK KODLAMASI Kondansatörlerin kapasite, voltaj, ve tolerans değerleri renk bantları ile de kodlanabilir.Kondansatörlerin renk kodlarının rakam sal karşılığı bulunurken, renkler yukarıdan aşağıya ya da sola dan sağa doğru okunurlar. Bulunan değerler piko farad cinsindendir. 3 renk bandı ile yapılan kodlama; ilk iki bant birinci ve ikinci sayı, üçüncü bant ise çarpandır. 4 renk bandı ile yapılan kodlama; ilk iki bant birinci ve ikinci sayı, üçüncü renk çarpan, dördüncü renk toleranstır. 5 renk bandı ile yapılan kodlama; ilk iki bant birinci ve ikinci sayı, üçüncü renk çarpan, dördüncü renk tolerans, beşinci renk ise çalışma voltajıdır. 6 renk bandı ile yapılan kodlama; ilk iki bant birinci ve ikinci sayı, üçüncü renk çarpan, dördüncü renk tolerans, beşinci renk ise çalışma voltajı, altıncı renk ise sıcaklık kat sayısıdır.  |
