Kondansatör nedir, ne işe yarar? Kondansatör çeşitleri ve formülleri

Kondansatörlerin görevi, kısaca ifade etmek gerekirse, elektrik enerjisini geçici ve kısa bir süreliğine depolamaktır. Dayandığı çalışma ilkesi ise, elektronarın kutuplanmak suretiyle elektrik yükünü elektriksel alan içine depolayabilme özelliğine dayanır. Bu sayede elektrik enerjisini geçici süreliğine depolayabilmektedir. Kondansatörün sembolü "C", birimi ise "Farad" olarak ifade edilir. Kondansatörler, doğru akımı (DC) değil, alternatif akımı (AC) iletir. Güç kaynaklarında filtreleme işlevi için, çeşitli güç aktarımı hatlarında gerilimi düzenlemek amacıyla ve güç akışını kontrol altında tutmak amacıyla kullanılabilmektedir.

Kondansatörler, kapasitör ya da sığaç şeklinde de adlandırılmaktadır. Kondansatörlere bir gerilim uygulanması durumunda, yapısında bulunan iletken metal plakalar birbirleriyle eşit ancak ters değere sahip bir elektrik ile yüklenirler. Bu sayede plakalar arasında elektriksel alan oluşur. İki iletken malzeme arasında bir yalıtkan kat olduğundan, ikisi arasında elektrik akımı gerçekleşmez. Kondansatörün uçları arasına bir gerilim farkı uygulanması gerekir ki, devreden akım geçebilsin. Bu gerçekleşmediğinde, yani uçlar arasında gerilim farkı olmadığı durumda, kondansatör bir süre sonra dolacaktır ve daha fazla akım geçirmeyecektir. Bu durumda dolmuş ve akım geçirmeyen bir kondansatörde, gerilim tekrar değiştirildiğinde devreden yeniden akım geçmeye başlayacaktır.

KONDANSATÖR ÇEŞİTLERİ

Kondansatörün birçok farklı çeşidi bulunmaktadır. Yapımında kullanılan yalıtkanın cinsine göre kondansatörler:

• Vakumlu kondansatör: İki iletken metal plakanın arasında havasız ortam oluşturulması suretiyle üretilir. Düşük yük kapasitesi ve yüksek gerilim değerlerine dayanıklıdır. Radyo vericileri ve yüksek gerilime sahip çeşitli alanlarda kullanımı uygundur.
• Havalı kondansatör: Metallerin arasında yalnızca hava boşluğu bırakılarak üretilen kondansatör çeşididir.
• Mikalı kondansatör: İletken plakalar arasında mika malzeme kullanılarak üretilir. Yüksek frekanslarda çalışabilme özelliğine sahip bir kondansatör çeşididir.
• Plastik kondansatör: İki iletken malzemenin arasındaki yalıtkan malzeme, yüksek kaliteli plastiklerden üretilir. Filtre ve sinyal amaçlı kullanılan elektrik devrelerinde kullanımı yaygındır.
• Kâğıtlı kondansatör: Metallerin arasındaki yalıtkan kâğıttan üretilir. Günümüzde kullanımı oldukça azalmıştır.
• Seramik kondansatör: Metaller arasındaki yalıtkan malzeme olarak seramik kullanılan kondansatörlerdir. Yüksek frekanslarda çalıştırılmaya uygun bir kondansatör çeşididir.
• Camlı kondansatör: Yalıtkan malzeme olarak cam kullanılır. Yüksek gerilimli devrelerde kullanılır, çalışırken kararlılık düzeyi yüksek olduğundan ve kapasite değerinin güvenilirliği yüksek olduğundan, fiyatı oldukça pahalıdır.
• Alüminyum elektrolitik kondansatör: Yüksek frekanslarda kullanmaya uygun bir çeşit değildir.

Kapasite değerine göre kondansatörler:

• Ayarlanabilir kondansatör: Kapasiteleri değiştirilebilen kondansatör çeşididir.
• Sabit kondansatör: Kapasiteleri üretilirken belirlenir ve sonradan, kullanıcı tarafından kapasite ayarlaması ve değişikliği yapılması mümkün değildir. Kâğıtlı, mikalı, plastik, elektrolitik ve seramik kondansatörler, ayarlama imkânı olmayan sabit değerli kondansatörlerdir.

Kutup durumuna göre kondansatörler:

• Kutuplu kondansatör
• Kutupsuz kondansatör

KONDANSATÖR ÖLÇÜMÜ

Kondansatörlerin ölçümü için LCR metre adı verilen bir ölçü aleti kullanılır. Ölçülecek olan kondansatöre LCR metre kullanılarak bir alternatif akım gerilimi uygulanır. LCR metre bu yolla, gerilim ile akımın arasında bulunan faz farkını ölçer. Bu sayede, empedans dolayımıyla kondansatörün kapasite değeri hesaplanır. Kondansatör ölçümü amacıyla, ohmmetre ya da avometre adı verilen ölçüm aletleri de kullanılabilir. Kondansatörün uçları kısa devre yapılır ve tamamen deşarj olması sağlanır. Cihazın kademesi ohm'a getirilir. Kırmızı ucu +, siyah ucu ise – kutba bağlanır. Gösterge takip edilir ve göstergedeki ibre sıfır değerine doğru gelmelidir. Bu durumda kondansatör sağlam demektir. Aksi halde kondansatör arızalı demektir.

KONDANSATÖR HESAPLAMA

Kondansatörlerde ölçü birimi, "farad" ile ifade edilir. Kondansatörün kapasite değeri, üzerine aldığı elektrik yükünün gerilim bakımından değişimini ifade etmektedir. Kondansatör ölçü birimi olan farad, coulomb / volt'a tekabül etmektedir. Kondansatör formülleri de bu denklem üzerinden ortaya çıkmaktadır.

KONDANSATÖR NASIL BAĞLANIR?

Kondansatörler elektrik devrelerine seri ya da paralel şekilde bağlanabilir.