Kondansatör

Kondansatör

Kondansatörler elektrik enerjisini elektrik yükü şeklinde depolar.

Fizik

Etiketler

kondansatör, gerilim, şarj, flaş, tren, silah donanımı, yalıtıcı, kapasite, elektrik alanı, elektrik akımı, enerji, alternatif akım, akım şiddeti, devir, güç kaynağı, izolator, doğru akım, elektro, elektrik, elektrot, elektron, fizik, entegre devre, teknoloji

İlgili ekstralar

Görüntüler

Çalışması

  • güç kaynağı
  • kondansatör - Elektrik yükü ve dolayısıyla elektrik enerjisi depolamaya yarayan bir cihaz.
  • tüketici

Tipleri

  • süper kondansatör - Elektrikli çift katmanlı kondansatör. Depoladığı enerjinin yoğunluğu diğer kondansatörlerden binlerce kat yüksektir. Pratikte fotoğraf makinesinin flaşının patlaması, arabalarda fren enerjisinin depolanması, lokomotif motorunun başlatılması gibi yükün aniden büyük miktarda alınmasını veya verilmesini gerektiren amaçlar için kullanılır ve kullanım alanı günümüzde giderek artmaktadır.
  • elektrolitik kondansatör - Bu tip kondansatörde elektrotlardan biri bir metal levha, yalıtkan malzeme ise metal levhanın üzerindeki metal oksittir. Diğer elektrot jel veya sıvı halde olan elektrolittir. Başlıca kullanım alanları güç kaynağı üniteleri ve bilgisayarların anakartlarıdır.
  • mikalı kondansatör - Bu tipte metal levhalar arasındaki yalıtkan malzeme mikadan yapılır.
  • seramik kondansatör - Seramikten yapılan yalıtkan malzeme içerir. En fazla üretilen kondansatör tipidir.

Yapısı

Kondansatör enerjinin biriktirebileceği ve elektrik yükü şeklinde depolanabileceği bir cihazdır.

En basit türü bir yalıtkan malzeme ile ayrılan iki paralel metal levhadan oluşan paralel plakalı kondansatörlerdir. Metal plakalar iletken levhalar olarak adlandırılır ve elektrot işlevi görürler. Elektrotlar arasında yalıtkan malzeme bulunur. Bunlar kondansatörün kapasitesini, yani depolayabileceği elektrik yükünün miktarını arttırır.

Yüklemesi

  • iletken levhalar - Büyük yüzeyli metal elektrotlar.
  • yalıtkan malzeme - İki eletrotu birbirinden yalıtır. Kondansatördeki yükün miktarını arttırabilir. Bağıl dielektrik sabiti önemli özelliğidir. Bağıl dielektrik sabiti, elektrotların arasına vakum yerine bir türlü yalıtkan malzeme yerleştirildiğinde depolanan yükün miktarının kaç katına yükseleceğini gösterir.
  • elektrik alan çizgileri - Elektrik alanlarının yapısını göstermek için kullanılan hayali çizgiler. Bunların yoğunluğu elektrik alanın gücünü gösterir.
  • şarj (Q)
  • gerilim (U)
  • kapasite (C)
  • C=Q/U

Kondansatör harici bir elektrik kaynağı kullanılarak şarj edilebilir. Bu süreç sırasında negatif yükler bir elektrotu bırakarak diğerine göç eder. Şarj farkı nedeniyle iki elektrot arasında elektrik alan ve bu nedenle voltaj oluşur.

İki levha arasındaki voltaj bir şarj ünitesini bir levhadan diğerine taşımak için gerekli çalışmaya bağlıdır.

İletken levhaların alanı

  • şarj (Q)
  • gerilim (U)
  • kapasite (C)
  • C=Q/U

Bir kondansatörün kapasitesi, yani şarj depolama kapasitesi kondansatörün şekli, boyutu ve iletken levhalar arasındaki yalıtkan malzemeye bağlıdır. Kapasite sadece bir kondansatörün depolayabileceği şarj miktarını değil, aynı zamanda belirli bir miktardaki şarjı depolaması için gerekli voltajı da ifade eder.

İletken levhalar arasındaki voltaj, depoladıkları yük miktarı ile doğru orantılı olduğundan, bu ikisinin bölümü sabittir. Bu oran kapasite olarak adlandırılır. C = Q / U.

Bir kondansatörün kapasitesi değişik yollarla arttırılabilir. Bunun bir yolu levhaların alanını arttırmaktır.
Kapasite levhaların yüzey alanı ile doğru orantılı olduğundan, yüzey alanı iki katına çıkarsa, kapasite de iki katına çıkar.

İletken levhaların arasındaki mesafe

  • şarj (Q)
  • gerilim (U)
  • kapasite (C)
  • C=Q/U

Kapasite arttırmanın bir başka yolu, levhalar arasındaki mesafenin azaltılmasıdır. Bu şekilde voltaj düşer, ancak şarj miktarı aynı kalır.

Yalıtkan malzeme

  • şarj (Q)
  • gerilim (U)
  • kapasite (C)
  • C=Q/U

Kondansatörün kapasitesini levhalar arasındaki yalıtkan malzemenin dielektrik sabiti de önemli şekilde etkiler.

İletken levhalar arasında vakum değil, yalıtkan malzeme varsa, elektrik alan şiddeti gerilimle birlikte azalır, ama şarj miktarı değişmez. Bunun nedeni elektrostatik indüksiyonun voltaj üreten iletken levhalar içinde gerçekleşmesidir. Yalıtkan malzemedeki voltajın yönü, iletken levhalar arasındaki voltajın tersidir. Bu nedenle yalıtkan malzemenin kullanılması, iletken levhalar arasındaki voltajın düşmesine ve dolayısıyla daha yüksek bir kapasiteye neden olur.

Havanın dielektrik sabiti ve vakumun dielektrik sabiti aynıdır, bunun değeri 1'dir. Polietilenin dielektrik sabiti 2'dir, yani depolayabildiği şarj havanın iki katıdır. Kağıdın dielektrik sabiti 3,3'tür, yani havaya göre kondansatörün kapasitesi 3 kat daha fazladır.

Pratikte kondansatörler

  • flaş - Hızlı bir şekilde depoladıkları enerjiyi serbest bırakabildikleri için, bir aygıtta ani bir yüksek elektrik akımı darbesi gerektiğinde, örneğin bir arabayı ya da büyük bir hoparlörü başlatmak için ya da bir kamera flaşını kullanırken kondansatörler kullanılır. Kondansatörün şarj edilmesi biraz zaman aldığından kamera flaşını tekrar kullanmadan önce biraz beklememiz gerekiyor.
  • cep telefonu - Kondansatörler telefon şarj aletlerinde ve bilgisayar güç kaynağı ünitelerinde de alternatif akımın doğrultulması sırasında voltaj dalgalanmalarını düzeltmek için kullanılır. Radyo ve cep telefonlarının alıcılarında değişken kapasiteye sahip kondansatörler, antene bağlı salınım devresini istenen frekansa ayarlamak için kullanılır.
  • bilgisayar belleği - Kondansatörler çoğu elektrikli cihazda bulunabilir. İşte bazı örnekler. Bilgisayar bellek modülleri (RAM) ve bazı hafıza kartları (ör. SD) milyarlarca mikroskobik kondansatörden oluşur. Bilgi elektrik yükleri şeklinde depolanır.

Kondansatörler çoğu elektrikli cihazda bulunabilir.
İşte bazı örnekler.
Bilgisayar bellek modülleri (RAM) ve bazı hafıza kartları (ör. SD) milyarlarca mikroskobik kondansatörden oluşur. Bilgi elektrik yükleri şeklinde depolanır.

Hızlı bir şekilde depoladıkları enerjiyi serbest bırakabildikleri için, bir aygıtta ani bir yüksek elektrik akımı darbesi gerektiğinde, örneğin bir arabayı veya büyük bir hoparlörü başlatmak için ya da bir kamera flaşını kullanırken kondansatörler kullanılır. Kondansatörün şarj edilmesi biraz zaman aldığından kamera flaşını tekrar kullanmadan önce biraz beklememiz gerekiyor.

Kondansatörler telefon şarj aletlerinde ve bilgisayar güç kaynağı ünitelerinde de alternatif akımın doğrultulması sırasında, voltaj dalgalanmalarını düzeltmek için kullanılır.

Radyo ve cep telefonlarının alıcılarında değişken kapasiteye sahip kondansatörler, antene bağlı salınım devresini istenen frekansa ayarlamak için kullanılır.

Anlatma

Kondansatör enerjinin biriktirebileceği ve elektrik yükü şeklinde depolanabileceği bir cihazdır.

En basit türü bir yalıtkan malzeme ile ayrılan iki paralel metal levhadan oluşan paralel plakalı kondansatörlerdir. Metal plakalar iletken levhalar olarak adlandırılır ve elektrot işlevi görürler. Elektrotlar arasında yalıtkan malzeme bulunur. Bunlar kondansatörün kapasitesini, yani depolayabileceği elektrik yükünün miktarını arttırır.

Kondansatör harici bir elektrik kaynağı kullanılarak şarj edilebilir. Bu süreç sırasında negatif yükler bir elektrotu bırakarak diğerine göç eder. Şarj farkı nedeniyle iki elektrot arasında elektrik alan ve bu nedenle voltaj oluşur.

İki levha arasındaki voltaj bir şarj ünitesini bir levhadan diğerine taşımak için gerekli çalışmaya bağlıdır.

Bir kondansatörün kapasitesi, yani şarj depolama kapasitesi kondansatörün şekli, boyutu ve iletken levhalar arasındaki yalıtkan malzemeye bağlıdır. Kapasite sadece bir kondansatörün depolayabileceği şarj miktarını değil, aynı zamanda belirli bir miktardaki şarjı depolaması için gerekli voltajı da ifade eder.

İletken levhalar arasındaki voltaj, depoladıkları yük miktarı ile doğru orantılı olduğundan, bu ikisinin bölümü sabittir. Bu oran kapasite olarak adlandırılır. C = Q / U.

Bir kondansatörün kapasitesi değişik yollarla arttırılabilir. Bunun bir yolu levhaların alanını arttırmaktır.
Kapasite levhaların yüzey alanı ile doğru orantılı olduğundan, yüzey alanı iki katına çıkarsa, kapasite de iki katına çıkar.

Kapasite arttırmanın bir başka yolu, levhalar arasındaki mesafenin azaltılmasıdır. Bu şekilde voltaj düşer, ancak şarj miktarı aynı kalır.

Kondansatörün kapasitesini levhalar arasındaki yalıtkan malzemenin dielektrik sabiti de önemli şekilde etkiler.

İletken levhalar arasında vakum değil, yalıtkan malzeme varsa, elektrik alan şiddeti gerilimle birlikte azalır, ama şarj miktarı değişmez. Bunun nedeni elektrostatik indüksiyonun voltaj üreten iletken levhalar içinde gerçekleşmesidir. Yalıtkan malzemedeki voltajın yönü, iletken levhalar arasındaki voltajın tersidir. Bu nedenle yalıtkan malzemenin kullanılması, iletken levhalar arasındaki voltajın düşmesine ve dolayısıyla daha yüksek bir kapasiteye neden olur.

Havanın dielektrik sabiti ve vakumun dielektrik sabiti aynıdır, bunun değeri 1'dir. Polietilenin dielektrik sabiti 2'dir, yani depolayabildiği şarj havanın iki katıdır. Kağıdın dielektrik sabiti 3,3'tür, yani havaya göre kondansatörün kapasitesi 3 kat daha fazladır.

İlgili ekstralar

Baskılı Devre Kartı

Entegre devrelerin seri üretimine ve boyutlarının azalmasına olanak sağlar.

Alkalin Pil

Alkalin pillerin içinde gerçekleşen elektro-kimyasal süreçler elektrik akımı üretir.

Alternatif Akımın Üretilmesi

Manyetik alanda döndürülen iletken çerçeve aracılığıyla elektrik akımı üretilebilir.

Bilgisayarın Yapısı

Animasyonda kişisel bilgisayarın yapısı ve başlıca çevresel aygıtları tanıtılıyor.

Dizüstü Bilgisayar ve Çevresel Aygıtlar

Taşınabilir bilgisayara birçok çevresel aygıt bağlanabilir.

Doğru Akım Motoru

Doğru akım motorunun daimi mıknatısları arasında içinden akımın geçtiği bir iletken (bobin) bulunur.

Elektrik Motorları

Elektrik motorları hayatımızın birçok alanında yol oynar. Tiplerini öğrenelim!

Elektrik Zili

Elektromıknatısla çalışan mekanik bir cihazdır.

Evde Işık Kaynakları

Animasyonda geleneksel ampulden LED'lere kadar evde kullanılan ışık kaynaklarının çalışması ve özellikleri tanıtılıyor.

Jeneratör ve Elektrik Motoru

Jeneratör mekanik enerjiyi elektrik enerjisine, elektrik motoru ise elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürür.

Kurşun-Asit Akümülatör

Kurşun-asit akümülatör içinde gerçekleşen elektro-kimyasal süreçler elektrik akımı üretir.

Magnetron

Mikrodalgaları oluşturan magnetron, mikrodalga fırının başlıca parçalarından biridir.

Hoparlör Nasıl Çalışır?

Hoparlör, elektromanyetik indüksiyonu kullanarak hava titreşimleri oluşturur.

Nikola Tesla'nın Laboratuvarı (Shoreham, ABD)

Öncelikle elektroteknik alanda çalışan fizikçi ve mucit, İkinci Sanayi Devrimi'nin şüphesiz en parlak isimlerinden biri oldu.

Şimşek

Atmosferde ışık çakması ve ses efekti eşliğinde gerçekleşen elektrik boşalması.

Added to your cart.