Kondansatör

Kondansatör yalıtkan bir malzemenin metalik iki katman arasına yerleştirilmesiyle oluşturulan temel bir elektrik/elektronik devre elemanıdır. Kapasitör ve sığaç isimleriyle de bilinmektedir. Bu devre öğesinin geçmişi oldukça eskidir. Kondansatörler 1700’lü yıllarda geliştirilmeye başlanmıştır.

Kondansatör ölçümü nasıl yapılır? Kapasite C ile sembolize edilmektedir, birimi ise Farad’dır. Kapasite değerinin ölçümü LCRmetre ya da multimetre ile gerçekleştirilebilmektedir. Sığaç boyutları çalışma gerilimlerine ve bünyelerinde depolayabilecekleri yük oranına bağlıdır. Tasarım açısından bakıldığında ise zengin bir çeşitlilik olduğu göze çarpar. Kapasitörlerin kullanım alanları göz önünde bulundurulduğunda, neredeyse her boyuta uygun olarak üretilebildiği dikkat çekmektedir.

Kondansatör Ne İşe Yarar?

Kapasitör nedir, ne işe yarar? Sığaçlar/kapasitörler, elektronik bir devrede yer alan en önemli öğelerden biridir. Elektrik yüklerini depolayarak çalışabilirler. Kapasitör, ani akım gitmesi sırasında devredeki öğelerin zarar görmemesi amacıyla kısa süreliğine devreye akım sağlayabilmektedir.

Bir devredeki verilerin yok olmaması için kullanılan piller tükendiğinde kapasitörler devreye girer ve verileri pil değişinceye kadar koruyabilir. Pil değişim süresi uzadıkça verilerin silinmesi ihtimali artar. Adaptörler, yapılarında bulunan sığaçlar sayesinde alternatif akımı doğru akıma dönüştürebilirler. Böylece elektronik cihazların ihtiyaç duyduğu akım sağlanmış olur. Ayı zamanda, gerilim düşmesi gibi hallerde işlem yaparak devrelerin düzenli bir şekilde çalışmasını sağlarlar.

Kapasitör Nedir?

Elektrik alanındaki gelişmelerden biri, 18. yüzyıl sırasında durgun (statik) elektriğin araştırılmasıyla başlamıştır. Elektrik yükünün temas aracılığıyla paylaşılabilmesi bilim insanlarını heyecanlandıran bir gelişme olmuştur. Sığaçlar nedir? Kapasitörler, Pieter Musschenbroek’in çalışmaları neticesinde geliştirilmiştir. Bu araştırmacı, içi ve dışı metalle kaplanmış cam bir şişe tasarlamıştır.

Şişenin bir bölümüne su doldurmuştur ve ağzı hava geçirmesin diye de mantarla kapatmıştır. Mantarın ortasından geçen iletkenin bir ucu şişenin dışında, diğer ucu ise içinde kalmaktadır. İletkene statik elektrik üretici değdiğinde Leiden şişesi yük depolamaktadır. Benzer şekilde iletken bir madde temas ettiğinde ise yük boşalmaktadır.

Musschenbroek tarafından üretilen şişeler ilk sığaçlar olarak kabul edilmektedir. Kapasitör birimi bu yüzden jar, yani şişe olarak kabul edilmişti. Bu birim günümüzde Farad olarak güncellenmiştir.

Kapasitör Çeşitleri

Bir kondansatörü sınıflandırırken en sık başvurulan yöntem, yalıtkan maddeye göre yapılan sınıflandırmadır. Kapasitör pile bağlandığında, pilin artı kutbundaki elektronlar pilin artı ucuna gitmektedir.

Sığaç kapasitesinin yanında çalışma voltajı da önemli bir unsurdur. İşlem yapan devrenin Volt değerine uygun değerlerde çalışan bir kapasitör tercih edilmelidir. Kapasitör tiplerinin bir kısmı çalışma voltajının üstünde bir gerilime maruz kalınca ısınıp patlayabilmektedir. Bazı kapasitör çeşitleri ve temel özellikleri aşağıda verilmiştir.

• Seramik kapasitör: Sırasıyla dizilen metal ve seramik katmanlarından oluşmaktadır. Yüksek hassasiyet gerektirmeyen bazı işlemler için geniş bir kullanım alanı bulmaktadır.
• Mikalı kapasitör: Metal filmli sığaçlara benzeyen bu tür, genellikle yüksek gerilim amacıyla kullanılmaktadır. Kapasite değerleri 50 pF ile 20 nF arasında olmaktadır.
• Elektrolit kapasitör: Kutuplu kondansatörler olarak da isimlendirilirler. Çoğunlukla güç kaynağı ve ses devrelerinde ayırma gibi düşük frekanslı işlerde tercih edilmektedir.
• Tantal kapasitör: Kaçak akımının büyük olması ve düşük sıcaklıklarda yüksek performans sergilemesiyle bilinmektedir.
• Trimer kapasitör: Kapasite değeri tornavida ile ayarlanabilen türdeki cihazlardır. Çoğunlukla ekipman kalibrasyonunu gerçekleştirmek için kullanılmaktadır.

Kondansatörler Nerelerde Kullanılır?

Kapasitör görevi itibariyle elektriksel yükleri geçici olarak depolamaya yarayan elemandır. Bu cihazlar doğru akımı (DC) iletmeden alternatif akımı (AC) iletme özelliğine sahiptirler. Bu kullanışlı özelliği sayesinde pek çok devrede farklı amaçlar için kullanılabilmektedir. Peki kapasitörler nerede kullanılır?

• Güç kaynağı devrelerinde: filtreleme
• Güç aktarım hatlarında: gerilim düzenleme
• Güç akışının kontrol edilmesinde
• Rezonans devrelerinde: istenilen frekansın üretilebilmesi için

Bir devrede kullanılacak olan kapasitörler seçilirken dikkat edilen bazı önemli noktalar bulunmaktadır. Bunlar ayrıca kapasitör fiyatları için de belirleyici olmaktadır. Bahsi geçen faktörlerin başında kapasite değerleri gelmektedir.

Sığaçlar çoğunlukla 1 pikofarad ile 100.000 mF arasındaki değerlerde üretilmektedir. Kapasitörlerin çalışma gerilimi değerleri de önemli bir diğer noktadır. Örneğin 3 V ile çalışan bir devrede 3 V maksimum gerilim değerindeki bir kapasitörü tercih etmek mantıklı bir seçim olmayacaktır.

Elektrolit ve tantal kapasitörler + ve – kutuplara sahip olacak şekilde üretilmektedir. Bazı kapasitörlerde belli bir ölçüde kaçak akım geçmekte ve böylece normalden daha kısa bir zamanda deşarj gözlenebilmektedir.