
Kondansatörler, bir voltaj kaynağına bağlandığında plakalarında elektrik yükü depolayabilen basit pasif cihazlardır.
Kondansatör, küçük bir şarj edilebilir pil gibi, plakaları arasında potansiyel bir fark üreten bir elektrik yükü şeklinde enerji depolama yeteneğine veya kapasitesine sahip bir bileşendir.
Rezonans devrelerinde kullanılan çok küçük kapasitör boncuklarından büyük güç faktörü düzeltme kapasitörlerine kadar birçok farklı kapasitör türü mevcuttur, ancak hepsi aynı şeyi yapar, yük depolarlar.
Temel biçiminde, bir kapasitör birbirine bağlı olmayan veya birbirine değmeyen, ancak hava veya mumlu kağıt, mika, elektrolitik kapasitörlerde kullanılan seramik, plastik veya bir tür sıvı jel kullanılır. Bir kapasitör plakaları arasındaki yalıtım katmanına yaygın olarak Dielektrik denir.
Bu yalıtım katmanı nedeniyle, DC akımı kapasitörden akamaz, çünkü onu bloke eder, bunun yerine plakalar arasında bir elektrik yükü şeklinde bir voltajın bulunmasına izin verir.
Bir kapasitörün iletken metal plakaları kare, dairesel veya dikdörtgen olabilir veya uygulamaya ve voltaj derecesine bağlı olarak paralel plakalı bir kondansatörün genel şekli, boyutu ve yapısı ile silindirik veya küresel bir şekilde olabilir.
Bir doğru akım veya DC devresinde kullanıldığında, bir kapasitör besleme voltajına kadar şarj olur, ancak bir kondansatörün dielektrik iletkeni olmadığı ve temelde bir yalıtkan olduğu için içinden geçen akımı engeller. Bununla birlikte, bir alternatif akıma veya AC devresine bir kapasitör bağlandığında, akımın akışı, çok az dirençle veya hiç direnç olmadan doğrudan kapasitörden geçiyor gibi görünür.
Proton biçimindeki pozitif yük ve Elektron biçimindeki negatif yük olmak üzere iki tür elektrik yükü vardır. Bir kondansatöre bir DC voltajı yerleştirildiğinde, pozitif yük bir plaka üzerinde hızla birikir, diğer plaka üzerinde karşılık gelen ve zıt bir negatif yük birikir. Bir plakaya gelen +ve yüklü her parçacık için, -ve plakasından aynı işaretli bir yük ayrılacaktır.
Daha sonra plakalar yüksüz kalır ve bu yükten dolayı iki plaka arasında potansiyel bir fark oluşur. Kondansatör kararlı duruma ulaştığında, plakaları ayırmak için kullanılan dielektrikin yalıtım özelliklerinden dolayı bir elektrik akımı kapasitörün içinden ve devrenin etrafından akamaz.
Elektronların plakalar üzerindeki akışı, her iki plaka üzerindeki voltaj uygulanan voltaj Vc’ye eşit olana kadar akmaya devam eden kapasitör şarj akımı olarak bilinir. Bu noktada kapasitörün elektronlarla tam şarjlı olduğu söylenir.
Bu şarj akımının gücü veya hızı, plakalar tamamen boşaldığında maksimum değerindedir ve plakalar, kapasitör plakaları arasında kaynak voltajına eşit bir potansiyel farkına kadar şarj olurken, değeri yavaşça sıfıra düşer.
Kapasitesi
Kapasitans, bir kapasitörün elektriksel özelliğidir ve bir kapasitörün , İngiliz fizikçi Michael Faraday’ın adını taşıyan Farad (F) olan kapasitans birimi ile iki plakasına bir elektrik yükü depolama yeteneğinin ölçüsüdür.
Kapasitans, Coulomb yükü 1 voltluk bir voltajla plakalar üzerinde depolandığında, bir kapasitörün 1 Farad kapasitansına sahip olması olarak tanımlanır . Kapasitans, C’nin değer olarak her zaman pozitif olduğunu ve negatif birimi olmadığını unutmayın. Bununla birlikte, Farad kendi başına kullanılacak çok büyük bir ölçüm birimidir, bu nedenle Farad’ın alt katları genellikle örneğin mikro faradlar, nano faradlar ve piko faradlar gibi kullanılır.
Gerilim Derecesi
Tüm kapasitörlerin maksimum voltaj derecesi vardır ve bir kapasitör seçerken kapasitöre uygulanacak voltaj miktarına dikkat edilmelidir. Kondansatöre, dielektrik malzemesine zarar vermeden uygulanabilecek maksimum voltaj miktarı, genel olarak bilgi föylerinde: WV, (çalışma voltajı) veya WV DC, (DC çalışma voltajı) olarak verilmektedir.
Kondansatöre uygulanan voltaj çok büyük olursa, dielektrik bozulur (elektrik arızası olarak bilinir) ve kondansatör plakaları arasında kısa devre ile sonuçlanan ark meydana gelir. Kondansatörün çalışma voltajı, kullanılan dielektrik malzemenin tipine ve kalınlığına bağlıdır.