öss hazırlık

Kondansatör, iki iletken metal levha ile bunların arasına yerleştirilmiş yalıtkan (dielektrik) malzemeden oluşan; doğru ve alternatif akım devrelerinde kullanılabilen bir devre elemanıdır. Havanın da dielektrik materyel olduğu düşünülürse enerji taşıyan iki kablo ile aralarındaki havadan oluşan sistem doğal bir kondansatör oluşturur.

            Şekil1de kondansatörlerin elektrik devrelerinde gösteriliş simgeleri verilmiştir.

                             Şekil1. Çeşitli kondansatörlerin simgeleri

            Kondansatör levhalarının her birinde zıt işaretli elektrik yükleri birikir. Biriken elektrik yük miktarı Q levhaların uçlarındaki V potansiyel farkı ile orantılıdır.

Orantı kat sayısı C ile gösterilirse,

                                                Q µ V

Orantı kat sayısı C ile gösterilirse,

                                                Q = C . V                                                    (1)

elde edilir. Orantı sabiti C ye kondansatörün sığası denir. Uluslararası Birim Sisteminde (SI System International) Q coulomb, V volt olarak kullanıldığında sığa birimi coulomb/volt olup buna FARAD adı verilmiştir.

            Bir kondansatörün sığası levhaların biçimine ve levhalar arasındaki uzaklık ile levhaların arasında kullanılan yalıtkan malzemenin dielektrik sabitine bağlıdır. Örneğin vakumda bulunan parelel levhalı bir kondansatörün sığası,              

                                                                                                   (2)

ile hesaplanır. Burada e_o vakumun dielektrik sabiti, A levhanın kesiti, d ise levhalar arasındaki uzaklıktır.

            Eğer levhalar arasına dielektrik sabiti vakuma göre e olan bir yalıtkan konursa, oluşan kondansatörün sığası,

                                                                                                (3)

ile hesaplanır. Burada e‘na relatif dielektrik sabiti denir.

            Kondansatörler de dirençler gibi seri veya parelel bağlanarak elektrik devrelerinde kullanılabilir.

                                          Şekil 2 Kondansatörlerin seri ve parelel bağlanması.

            Seri bağlanmış kondansatörler halinde kondansatörlerde biriken toplam Q yükü için Q= C.V yazılabileceğinden kondansatörlerin bağlı olduğu uçlar arasındaki potansiyel farkı,

                                                            V = Q/C                                          (4)

ile ifade edilir. Diğer taraftan aynı potansiyel farkı kondansatörlerin uçlarındaki V₁ ve V₂ gerilimlerinin toplamına da eşittir.

                                                            V = V₁ + V₂

Bu ifadedeki potansiyel farkları yük/sığa cinsinden ifade edilirse;

                                                            Q/C = Q/C₁ + Q/C₂

yazılabileceğinden,

                                                                                                                                (5)

elde edilir. Buna göre seri bağlı kondansatörlere eşdeğer olan kondansatörün sığasının tersi, seri bağlanan sığaların terslerinin toplamına eşittir.

            Parelel bağlı kondansatör grubunda ise,

                        Q₁ = C₁ . V      Q₂ = C₂ . V      ve           Q = Q₁ + Q₂

olduğundan,

                                                V.C = V.C₁+ V.C₂

ile

                                                C = C₁+ C₂                                                                 (6)

elde edilir. O halde, parelel bağlı kondansatörlere denk olan kondansatörün sığası, kondansatörlerin sığalarının toplamına eşittir.