Kondansatör Nedir?

Kondansatör elektrik ve elektronik devre elemanıdır. Piyasada kapasite, kapasitör, sığaç gibi isimlerle de anılır. Günümüzdeki elektrik-elektronik teknolojisinin gelişmesinde büyük önem taşır. Kondansatör bir devreye bağlandığında elektrik enerjisi depolamaya yaramaktadır. 

kondansatör

Günlük hayatta oldukça yaygın kullanılır. Örnek verecek olursak günlük hayatta kullandığımız cihazlar prizden çekildiğinde kısa bir süre güç kaynağını korumak için devrede olur. Bunun içindeki veri kayıplarını önlemek ilk amaçtır. 

Elektron kutuplarının elektriksel yüklü elektrik alanı içinde depolama özelliklerine sahip bir malzemenin iki metal tabaka arasına yerleştirilmesiyle oluşur. İki uçlu bir elektrik devre elemanıdır. 

Elektrik yükü depolama için kullanılan metal malzemenin mutlaka yalıtkan olması gerekir. Kondansatör elektrik-elektronik alanının vazgeçilmez bir parçasıdır. 

Özellikle elektrik yükü depolamada kullanılır. Reaktif güç kontrolü yapmada önemlidir. Tüm elektronik devrelerin vazgeçilmez elemanıdır. 

Kondansatörlere Neden İhtiyaç Duyulur?

Birçok farklı boyutlarda ve farklı kapasitelerde kondansatör çeşitleri bulunur. Kondansatörlerin büyüklükleri depoladıkları yük miktarına bağlıdır. 

Kondansatörlerin dış tasarımları ihtiyaca göre şekillendirilebilir. Aksiyal ve radyal uçlu kondansatör çeşitleri bulunabilir. Devrelerde ve denklemlerde C harfi ile gösterilir. Birimi Farad f’ dir. 

Güç aktarılan hatlarda gerilimi düzenlemek amacı ile kullanılır. Güç akışının kontrolü için kondansatörler kullanılır. Günlük hayatta da belli başlı kullanım alanları bulunmaktadır. Bunlardan bahsedecek olursak hayatımızın elektrik kullanılan yani elektrik akımı kullanılan tüm elektronik cihazlarının neredeyse hepsinde kullanılmaktadırlar.

Kondansatörün Yapısı Nasıldır?

Kondansatör iki adet iletken parçanın arasında yer alan yalıtkan ile oluşturulabilir. Yalıtkan kısım boş olarak da kullanılabilirken dielektrik özelliğe sahip bir plakadan da oluşabilir. Nedir bu dielektrik maddeler; kâğıt, cam, seramik, mika, plastik gibi maddeler örnek olarak verilebilir. 

Silindirik yapıdaki kondansatörün altında iki adet ince bacak bulunur. Bu bacaklar aynı uzunluğa sahip değillerdir. Bunun nedeni elektrolitik kondansatörün ve kullanım alanlarını pozitif ve negatif uçlarının bağlanma sırasında dikkat edilmesi gerektiğindendir. 

Bundan dolayı kondansatörün etrafında plastik bir kaplama bulunur. Bu kaplamanın amacı hangi ucun negatif olduğunu göstermektir.  Kondansatörler doğru akımı iletmeyen özelliğe sahiptir. Alternatif akımı iletmek için tasarlanmıştırlar. 

Bu özellikleri rezonans devrelerinde güç akışının kontrolünde kullanılmaktadırlar. Basit düzen kullanılan elektrik devrelerinde kondansatör kullanımına gerek görülmeyebilir. Bu gibi durumlarda elektrik akımı içerisinde kısa devre meydana gelir. 

Günlük hayatta kullandığımız cihazların ömürlerinin kısa olmasının sebeplerinden bir tanesi de budur. Bir elektrik akımının kusursuz bir devreye sahip olması için belli başlı devre elemanlarının kesinlikle kullanılması gerekmektedir. Eğer kullanılmazsa ufak tefek hasarların yanında büyük kazalar da doğurabilir. Bu gibi durumlarda kondansatörler akıma ilave edilmelidir.

Kondansatörün Çalışma Prensibi

Kondansatörün içerisindeki iki adet iletkenin birbirine göre ters ve eşit değere sahip elektrik yükü ile yüklenmesi şeklinde basit bir çalışma prensibine sahiptir. Bu iki yalıtkan plaka arasında yalıtkanlıktan dolayı herhangi bir yük alışverişi olmaz. Kısacası elektrik enerjisini elektrik alan bölgede akımı meydana gelmez. Yük değişimi kondansatörün bağlı olduğu devre üzerinde kondansatörün iki ucu arasında gerçekleşir.

Kondansatörde akım kesildikten sonra kondansatör plakaları arasında ana kaynağın VK gerilimine eşit bir gerilim meydana gelir. Buna VC gerilimi ismi verilir. Bu olaya da kondansatörün şarj edilmesi denir. 

Şarj kelimesi elektrik sektöründe çok fazla kullanılmaz genel olarak yükleme ya da doldurma kelimeleri kullanılır. VC gerilimine genellikle yükleme(şarj) gerilimi ismi verilir. Şarj(yükleme) işlemi sonrasında kondansatör Q elektrik yüküyle yüklenmiş olur. 

Aslında basit bir çalışma prensibine sahiptir ancak bu basit düzenekte bile ufak tefek hatalar kazalara sonuç verebilir. Kısa devre meydana gelir. Kısa devre meydana gelmemesi için devreye ilave edilebilecek yedek bir devre iş görebilir. Bu devre meydana gelecek kısa devrenin oluşmasını engeller.

Kondansatör Nerelerde Kullanılır?

Kondansatör elektrik devrelerinde kullanılır. Farklı tipleri bulunur. Elektrik devrelerinde birçok değişik amaçta kullanılabilir. Kullanıldığı elektrik devreleri kusursuz çalışıyor denebilir. 

Çünkü elektrik devrelerinde meydana gelen kısa devrelerin oluşumu için ufak tefek ilaveler hayat kurtarabilir.

Akıma ilave edilecek otomatik şalter, sigorta gibi ekipmanlar meydana gelecek kazaların önlenmesine yardımcı olacaktır. Şalter meydana gelecek kısa devre sonrasında elektriği kesecek ve yangın çıkmasını engelleyecektir.

Kondansatör Çeşitleri Nelerdir?

Seramik kondansatörler, elektrolit kondansatörler, tantal kondansatörler, mika kondansatörler, trimer kondansatörler, süper kondansatörler gibi çeşitlere sahiptir. Kondansatör seçerken kapasite değeri, çalışma gerilimi, polarizasyon, tolerans, sıcaklık katsayısı, kaçak akım gibi belli başlı kriterlere dikkat edilmesi gerekmektedir. 

Yüksek kapasiteli bir kondansatör elde etmek için iki yalıtkan plaka arasındaki mesafenin oldukça kısa tutulması gerekmektedir. Bu iki plaka arasındaki yalıtımı ufak bir oksit filmi ile sağlanmaktadır. Elektrik devresinin çalışma kapasitesinin arttırılması için metal plakaların üst yüzeylerine dalgalı bir şekil verilmektedir. Bu şekilde olduğunda yüzey alanını arttıracağından çalışma kapasitesi de artar. 

Bir devrede kondansatör kullanılacaksa en önemli nokta kondansatörün gerilimidir. Kondansatörün gerilimi bu akımın dayanabileceği gerilimden büyük olmamalıdır. Eğer büyük olursa akımda aksaklıklar meydana gelebilir.

Kondansatörün Şarj ve Deşarj Olabilme Özelliği 

Bahsedildiği üzere kondansatör yük depolayan bir devre elemanıdır. Elektronik akımlarda kondansatör kullanılmayan bir devre bulunmaz. Bir devrede bulunan kondansatör direnç ile devreye bağlanır. 

Devreye enerji verildiğinde direncin büyüklüğüne bağlı bir şekilde olduğunda hızlı bir şekilde şarj olabilme özelliği olabilir. Tam olarak şarj olduğunda üzerinden geçen akım kesilir. Buna da deşarj olma denebilir. Bu şarj olma kısaca kondansatörün çalışma prensibidir diyebiliriz.

Elektrolikit Kondansatörün Kapasite Değeri

Elektrolikit kondansatörler dielektrik madde olarak polyester kullanılan kondansatörlerdir. Daha önce de bahsettiğimiz gibi bu dielektrik maddeler cam, kâğıt, plastik gibi maddelerdir. Peki, elektrolikit kondansatör nedir? Şimdi buna gelecek olursak, buna kısacası kutuplu kondansatör de diyebiliriz. 

Pozitif ve negatif iki kutbu bulunan alüminyum yalıtkan levhalar arasında asit borik eriyiğinin kullanıldığı kondansatörlerdir. Negatif uç kondansatörün dış yüzeyine bağlıdır. 

Kullanımı en yaygın olan kondansatörlerdir. Kapasite değerleri 220 pikofarad ile 0,33 mikrofarad arasında değişebilir. Kapasitörler yani kondansatörler piyasada mikrofarad cinsinden kullanılırlar. 

DC Gerilim

DC gerilimi, kondansatörün DC kaynağa bağlı olmasıdır. Bu kaynağa bağlandığında kondansatör devreden logaritmik olarak azalan bir akım geçer. 

Bu durumda akımın Vc gerilimi aniden artar. Bu da kondansatörün şarj olmasıdır. Sabit polariteye sahip olan akım yani Doğru Akım DC gerilim olarak adlandırılır. Kondansatörler bu akımı iletmezler sadece alternatif akımı iletme özelliğine sahip şekilde tasarlanmıştırlar. 

Alternatif Akım

Bir elektrik öğrencisi akım çalışırken tabi ki ilk olarak sabit polariteye sahip bir doğru akım öğrenmek ile işe başlar. Peki, nedir bu alternatif akım?  Elektrik kaynağına bağlanan akımdaki gerilimin periyodik olarak yön ve şiddet değiştirdiği durumda bu değişiklikte meydana gelen elektrik akımına Alternatif Akım(AC) denir. Doğru akımın alternatif akıma göre oldukça fazla avantajı olduğundan genel olarak kullanılır. 

Kondansatörlerde Güç Kaynağı Özelliği

Elektron kutuplarının elektriksel yüklü elektrik alanı içinde depolayabildiğinden güç kaynağı olarak da kullanılabilmektedirler. Kondansatörler devre elemanı özelliğine sahiptir. 

Kutupsuz Kondansatör 

Kondansatör çeşitlerine baktığımızda elektrolikit ve tantal kondansatörler kutuplu kondansatörlerdir. Kutuplu olduklarından DC ile çalışan devrelerde kullanılırlar. Kutupsuz kondansatörler ise tam tersi bu şekilde çalışan devrelerde kullanılmazlar. 

Kutupsuz kondansatörler DC veya AC devrelerinde de kullanılabilirler. Sağlıklı bir akım için çok fazla tercih edilmeseler de bu kondansatörlerin sağlamlığı tespit edilirken ploblar, kondansatör uçlarına rastgele değdirilir bu işlem yapılırken yönleri önemli değildir. 

Elektronik Devre Nedir?

Elektronik devre belli başlı devre elemanlarının birbirine bağlanması ile oluşan elektronik düzenektir. Direnç, diyot, transistör, kondansatör ve indüktör elektronik devre elemanlarıdır. Bir elektronik devrenin oluşabilmesi için bunların birbirine bağlanması gerekmektedir. Bu elektronik devre elemanları elektrik devresinin çalışmasını sağlarlar. 

Kondansatör Ne İşe Yarar?

Kondansatör bir elektrik akımının olmazsa olmaz devre elemanıdır. Bir elektrik devresinde kesinlikle kullanılması gerekir. 

Kondansatör ne işe yarar; Bahsedildiği üzere elektrik enerjisini depolayan devre elemanlarıdır. Farklı birçok çeşidi bulunur. Devrede ve elektrik denklemlerinde C harfi ile gösterilir. 

Kısa Devre

Her zaman elektrik devreleri kusursuz çalışmayabilir. Oldukça sık duyduğumuz üzere bazen kısa devre yapabilir. 

Kısa devre yapmak nedir peki? Şöyle açıklayabiliriz bir elektronik yükünü taşıyan devrede oluşan bir hata sonucu yükün aşırı düşük olması ile kısa devre oluşur. Böyle bir durumda devre aşırı akım ile yüklenir. Bu gibi durumlarda yangın tehlikesi ile karşılaşılabilir. 

Bu gibi durumların meydana gelmemesi için elektrik devrelerine koruma devresi ilave edilerek yangın tehlikesi ortadan kaldırılabilir. Bahsedildiği üzere bu koruma devresi eğer yapılmazsa kablolar yanar ve kısa devre meydana geldiğinden yangın tehlikesi ile karşılaşılabilir. Bu duruma ark oluşması denebilir. 

Kondansatör de Kısa Devreyi Önlemek İçin Ne Yapılabilir?

  • Otomatik sigortalar yapılabilir. Bu gibi durumlarda sigorta kendini kapatacağından kısa devre meydana gelmez.
  • Termik manyetik şalterler yapılabilir. Bu gibi şalterler devrede kısa devre akımının meydana gelmesi ile şalteri attırarak elektrik akımını kesecektir böylelikle yangın tehlikesi de önlenmiş olacaktır.
  • Sigortalı yük ayırıcılar. Yük ayırıcılar kısa devre oluşumunu engelleyecektir.
  • Motor koruma şalterleri takılabilir bunun yanında NH sigortalar da takılarak tehlikeli durumlar ortadan kaldırılabilir.

Kondansatör Çeşitlerinin Özellikleri

Kondansatör çeşitlerine kısaca değinmiştik. Şimdi gelin bu kondansatör çeşitlerine bir de yakından bakalım.

  • Endüstriyel kondansatörler: bu gibi kondansatörler oldukça fazla tercih edilir. Akımın endüstriyel şekilde üretilerek devreye kazandırılması ile oluşturulmuşlardır.
  • Aydınlatma kondansatörleri: Yüksek ısıya dayanıklı olduklarından tercih sebebidirler. Ufak sıcaklık artışlarına neden olabilirler. Yüksek frekansta düşük kayıplar ve yüksek akımlar için uygundurlar.
  • Kâğıtlı kondansatörler: Bu kondansatör çeşidinde yalıtkan madde olarak kağıt kullanıldığından bu ismi almışlardır. 
  • Plastik kondansatörler: dielektrik malzeme olarak polyester veya polikarbonat kullanıldığından bu ismi almıştırlar.
  • Mika kondansatörler: bu tip kondansatörlerde de yalıtkan madde olarak mika kullanıldığından bu ismi almışlardır.
  • Elektrolikit kondansatörler: bu tip kondansatörler standart olarak artı ve eksi kutupları sahip kondansatörlerdir.
  • Mercimek tipi kondansatörler: bu tip kondansatörler kutupsuz kondansatörlerdir. Artı veya eksi kutup fark etmeksizin bağlantısı yapılabilir.

Tabi elektrik akımında genel olarak sabit kondansatörler kullanılır. Bu tip kondansatörlerin değeri sonradan değiştirilmez. Bahsedildiği üzere yapılarında kullanılan dieletrik maddenin ismine göre isim alırlar.

Kondansatörlerin Kullanıldığı Yerler

Kondansatörler günlük hayatta elektrik devreleri içinde kullanılan elektrik devre elemanlarıdır. Elektrik enerjisini plakalar arasında depolamak için kullanılır. Kısa devre gibi durumlarda buradaki yüksek enerjiyi anında boşaltmaya yardımcı olurlar. 

AC akımını geçirerek DC akımını engellemeye yardımcı olurlar. Aynı zamanda reaktif gücü depolayarak başarılı bir elektrik devresi oluşturmaya yaramaktadırlar. 

En önemli kullanım alanlarından biri de doğrultma işlemlerinde kullanılmalarıdır. Peki, nedir bu doğrultma işlemi? 

Doğrultma işlemi alternatif bir gerilimi doğru bir gerilime çevirmeye denir. Bu doğrultma işlemi şarj-deşarj olma özelliğinden faydalanılarak yapılmaktadır. Günlük hayatta bir bilgisayarın içindeki RAM’ı örnek verebiliriz. Bunun içindeki enerji ve veri kayıplarını önlemektedir.

Teklif alın veya bize ulaşın alanı!