Slayt 1

KONDANSATÖRLER
Kondansatörler elektrik
enerjisi depo edebilen devre
elemanlarıdır.
İki iletken levha arasına
dielektrik adı verilen bir yalıtkan
madde konulmasıyla elde edilir.
Birimi Farad(F)
C harfi ile gösterilir.
Kondansatör
Kondansatörlerin elektrik
enerjisini depolama kapasitesi
 Plakaların yüzey alanına,
 Plakaların birbirine
yakınlığına,
 Araya konan yalıtkanın
cinsine göre değişir.
A
+Q
d
-Q
Bu elemanlar pil gibi elektrik
yüklerini uzun süre depolayamazlar.
İletken levhaların arasındaki dielektrik
maddenin kalite durumuna göre,
kondansatör yüke bağlı olmasa da
zamanla üzerindeki enerji boşalır.
A
Q ε0 A
C= =
V
d
 Yalıtkanlık sabiti veya dielektrik sabiti, bir
malzemenin üzerinde yük depolayabilme yeteneğini
ölçmeye yarayan katsayıdır.
 Başka bir ifade ile yalıtkanlık sabiti, bir elektriksel
alanın etkilerinin veya yalıtkan bir ortam tarafından
nasıl etkilendiğinin ölçümüdür.
 Bir
ortamın
yalıtkanlık
sabiti,
ortamdaki
birim yük başına, elektrik alanının (daha doğru bir
ifade ile akının) ne kadar oluştuğudur.
 SI birimlerinde ε yalıtkanlık sabiti, farad bölü metre'dir
(F/m).
ε = ε r ⋅ε 0
 Burada; εr, herhangi bir malzemenin bağıl yalıtkanlık
sabiti ve ε0, vakum yalıtkanlık sabitidir ve değeri
8,854187817.. × 10−12 F/m'dir.
Dielektrik Sabitleri (εr (birimsiz))
Mutlak sabit (ε0 F/m)
8,8549 x 10-12
Atmosfer
1
Telefon hattı yalıtkanı
1,5
Teflon
2
Yağ parafini
2,2
Balmumu
2,2
Petrol
2,2
Madeni yağ
2,2
Terebentin
2,2
Kağıt
2,3
Ebonit lifi
2,5
Yumuşak kauçuk
2,5
Bitkisel yağ
2,5
Zeytinyağı
3
Polisitiren
3
Pleksiglas
3,2
Kemik tutkalı
3,5
Sülfür
3,5
Bakalit
3,6
Araldit
3,6
Ebonit
4
Presli ağaç
4
Yağlı kağıt
4
Yüksek gerilim hattı
yalıtkanı
4,2
Porselen
4,4
Kuartz
4,5
Sert kağıt
4,5
Ağır mineral yağı
4,7
Cam
5
Naylon
5
Mikanit
5
Zımpara kağıdı
5
Mika
6
Steatit
6
Mermer
8
Fenolik reçine
8
Su
80
 Uçlarına doğru gerilim
verildiğinde şarj olup elektriği geçici
bir şekilde tutar.
 Uçlarına ters gerilim verildiğinde
ise deşarj olur ve ters yönde şarj
olmaya başlar.
(
VC = V 1 − e −t τ
τ = R ⋅C
)
Şarj Denklemi
Zaman Sabiti
 Bir kondansatörün uçlarına uygulanan V gerilimi ile
dolması şarj denklemiyle ifade edilir.
 Burada
τ (Tau) devrenin zaman sabitidir.
 C kondansatörü R direnci üzerinden şarj olurken,
uçlarındaki gerilimin (VC), V kaynak geriliminin
%63,2’sine ulaşması için geçen süreye bir zaman sabiti
adı verilir.
VC
%99,33 .V
V
%63,2 .V
τ
5τ
Kondansatörün şarj eğrisi
t (s)
• Bir kondansatörün uçlarına AC gerilim uygulandığında,
uygulanan
gerilimin
frekansına
bağlı
olarak
kondansatörün akıma karşı direnci değişir. Bu durum
kondansatörün kapasitif reaktansı ile açıklanır.
1
XC =
2π ⋅ f ⋅ C
(Ω)
• Frekans yükseldikçe kapasitif reaktans sıfıra yaklaşır
ve kondansatör kısa devre özelliği göstererek AC akımı
üzerinden geçirir.
• Frekans düşerken kapasitif reaktans artacağından
kondansatörün AC akıma karşı gösterdiği zorluk yani
direnç artar ve akımı bloke eder.
Kondansatör, prensip olarak, DİELEKTRİK denen bir madde
ile yalıtılmış, paralel iki iletken levhadan oluşur.
Pratikte ideal bir dielektrik malzeme yoktur.
Eğer bir kondansatör kaynaktan uzaklaştırılırsa depolanan
yükler uzun bir süre plakalar üzerinde kalır.
Kondansatör simgeleri
Kutupsuz Kondansatör
Kutuplu Kondansatörler
KONDANSATÖRLERİN
SERİ BAĞLANMASI
Dirençlerin paralel bağlanması gibidir.
Kondansatörler seri bağlandıklarında toplam kapasite azalır
1
1
1
1
=
+
+ ... +
CT C1 C2
CN
≡
C1
CT
C2
1
1
1
=
+
CT C1 C2
veya
C1C2
CT =
C1 + C2
ÖRNEK:
C1 = 1µF
C 2 = 5 µF
C1 ve C2 kondansatörleri seri bağlandığına oluşacak toplam
kapasite:
1× 5
= 0,833µF = 833nF
CT =
1+ 5
ÖRNEK:
C1 = 100nF C2 = 100nF
C1 ve C2 kondansatörleri seri bağlandığına oluşacak toplam
kapasite:
100 ×100
CT =
= 50nF
100 + 100
KONDANSATÖRLERİN
PARALEL BAĞLANMASI
 Dirençlerin seri bağlanması gibidir.
 Kondansatörler paralel bağlandıklarında toplam kapasite artar
CT = C1 + C2 + ... + C N
C1
≡
CT
C2
CT = C1 + C2
ÖRNEK:
C1 = 100 µF C2 = 47 µF C3 = 33µF
C1 , C2 ve C3 kondansatörleri paralel bağlandığına oluşacak toplam
kapasite:
CT = 100 µF + 47 µF + 33µF = 180 µF
ÖRNEK:
C1 = 1nF
C2 = 100 pF
C1 ve C2 kondansatörleri paralel bağlandığına oluşacak toplam
kapasite:
CT = 1nF + 100 pF = 1nF + 0.1nF = 1.1nF
KONDANSATÖR ÇEŞİTLERİ