düzlem kondansatörler

SIĞA VE
KONDANSATÖRLER
GRUP
SAYISALCILAR
Giriş



Sığa ve Kondansatörler
Bu sunuda sığa kavramını ve kondansatörleri
öğreneceğiz.
Sığa ve Kondansatörlerden LYS sınavında
soru beklenmektedir.
SIĞA VE KONDANSATÖRLER
Sığa

İletkenlerin yük depolamalarının ölçüsü
Kondansatör

Yük depolamaya yarayan devre elemanı
Kondansatörlerin enerjisi

Yük depolamak için harcanan enerji
kondansatörde birikir.
Kondansatörlerin bağlanması

Kondansatörler seri ve paralel bağlanabilir.
SIĞA
Elektrometre
+
+
+
+
+
+ + + + +
İletken
silindir
+
+
+
+
+
+
+q
+q
+q
Yükleme
küreleri
SIĞA



İletken silindirin yükü q
olduğunda elektrometre V
potansiyelini gösterir.
Silindirin yükü 2q
yapıldığında ise
elektrometre 2V
potansiyelini gösterir.
Silindirin yükü 3q ya
çıkarıldığında ise
elektrometre 3V
potansiyelini gösterir.
q 2q 3q


 sabit
V 2V 3V


Yükün potansiyeli oranı
sabittir.
Bu sabite iletkenin sığası
denir.
C
q
V
SIĞA
coulomb
Sığa birimi
dir.
saniye
Bunun özel adı Farad’dır.
Farad çok büyük bir birim olduğundan ast katları
kullanılır.
SIĞA
1F  106 F
1nF  109 F
1pF  10
12
F
SIĞA
İletken Bir Kürenin Sığası
Yüklü bir iletken kürenin
potansiyeli
q
V k
r
r
eşitliği ile bulunur.
Bu ifade sığa denkleminde
yerine yazılırsa;
q
q
r
C 
C 
olur.
V kq
k
r
r
C
k
İletken bir kürenin sığası
sadece yarıçapa bağlıdır.
KONDANSATÖRLER



İki iletken arasına yalıtkan bir ortam
konularak hazırlanan düzeneğe kondansatör
denir.
Kondansatör yük depolamaya yarar.
İletken arasına konulan yalıtkan çoğunlukla;
Boşluk, hava, porselen, cam, mika, kağıt vb.
KONDANSATÖR ÇEŞİTLERİ
Kondansatörler iletken levhaların şekline göre
adlandırılırlar;
İletken levhalar;
düz şeklinde ise düzlem
silindir şeklinde ise silindirik
küre şeklinde ise küresel
kondansatörler olarak adlandırılır.

DÜZLEM KONDANSATÖRLER
d








armatür
armatür
yalıtkan
İletken levhaların her
birine ARMATÜR
denir.
DÜZLEM KONDANSATÖRLER
Bir düzlem kondansatörün sığası
A
C  .
d
denklemi ile bulunur.
DÜZLEM KONDANSATÖRLER
ε, yalıtkan ortamın elektrik geçirgenliğidir.
Elektrik geçirgenliği yalıtkan ortamın elektriksel
kuvvetlere karşı gösterdiği direncin bir
ölçüsüdür. Yalıtkan ortamın cinsine bağlıdır.
Boşluğun elektriksel geçirgenliği
 o  8,85.10 F / m
12
DÜZLEM KONDANSATÖRLER

Boşluk dışındaki diğer yalıtkan maddelerin
elektriksel geçirgenlikleri
   . o
denklemi ile bulunur.


Burada
ya yalıtkan ortamın dielektrik sabiti
denir. Dielektrik sabiti ayırtedici bir özelliktir.
Birimsizdir.
DÜZLEM KONDANSATÖRLER
DÜZLEM KONDANSATÖRLER

Sabit sığalı kondansatörler

Değişken sığalı kondansatörler ise
şeklinde gösterilir.
şeklinde
DÜZLEM KONDANSATÖRLER

Kullanılan levhaların yüzey alanları genellikle
eşittir.

Eğer eşit değil ise küçük levhanın yüzey alanı
dikkate alınır.
KONDANSATÖRÜN ENEJİSİ

Yüksüz bir kondansatörü yüklemek için
levhaların birinden diğerine elektrik yükü
taşımak ve bunun için de iş yapmak gerekir.

Yapılan bu iş kondansatöre enerji olarak
aktarılır.
KONDANSATÖRÜN ENEJİSİ

Buna göre bir kondansatörün enerjisi;
Yük
Yük – potansiyel grafiğinde alan
kondansatörün enerjisini verir.
q
E
1
qV
2
E
1
CV 2
2
Po tan siyel
V
1 q2
E
2C
KONDANSATÖRLERİN
BAĞLANMASI
Birden fazla kondansatörün yaptığı işi tek
başına yapabilen kondansatörün sığasına
eşdeğer sığa denir.
KONDANSATÖRLERİN
BAĞLANMASI
1. SERİ BAĞLAMA

V1
V2
C1
C2

 
 

q2
q1

Seri bağlı kondansatörlerde eşit miktarda yük
birikir.
q1  q2 
 qtoplam
V  V1  V2 


V
KONDANSATÖRLERİN
BAĞLANMASI
1. SERİ BAĞLAMA
V

Ceş



qt


V
qt
q1 q2


Ceş C1 C2
1
1
1


Ceş C1 C2
KONDANSATÖRLERİN
BAĞLANMASI
1. SERİ BAĞLAMA
Sığaları
C1
ve C2 olan iki kondansatör seri bağlanmışsa eşdeğer sığa
C1.C2
Ceş 
C1  C2
Sığaları eşit n tane kondansatör seri bağlanmışsa eşdeğer sığa
C
Ceş 
n
olur.
KONDANSATÖRLERİN
BAĞLANMASI
1. PARALEL BAĞLAMA
V1
 C1 


 q1
V2

 C 
2 q
2


V
Paralel bağlı kondansatörlerin uçları
arasındaki potansiyel farklar eşittir.
V  V1  V2 
qtoplam  q1  q2 
KONDANSATÖRLERİN
BAĞLANMASI
1. PARALEL BAĞLAMA
V

Ceş .V  C1.V1  C2 .V2 
Ceş



qt
Ceş  C1  C2 
Paralel bağlı kondansatörlerin uçları arasındaki
potansiyel farklar eşittir.


V
Paralel bağlı kondansatörlerin yükleri sığaları ile
doğru orantılıdır.
Örnek 1
Örnek 2
Örnek 3
Örnek 4
Örnek 5
Örnek 6
Örnek 7
Örnek 8
Örnek 9
Örnek 10