kondansatör nedir, nerelerde kullanılır makale ana görseli
kondansatör makale görseli

Kondansatör

Elektroteknikte en genel tanımıyla kondansatör; iki iletken tabaka arasına dielektrik malzeme yerleştirilerek elde edilen, elektrik ve elektronik devre elemanıdır.

“Kondansatör” devrenin ilk çalışma anında kaynak gerilimine şarj olmaya başlar. Maksimum şarj işlemi gerçekleşene kadar kondansatör üzerinden geçici olarak ve gittikçe azalan Ic akımı akar. Bu akım kondansatör kaynak gerilimine şarj olduğunda durur.

  • Elektrik yükünü depolamaya çalışan Hollandalı bir fizikçi tarafından 1745 yılında bulunmuştur.
  • “Kondansatör” “C” harfi ile sembolize edilir ve birimi Farad’dır.

kondansatorun-ic-yapisi-gorseli


kondansatör nedir
kapasitör,(kondansatör),sembolleri ve diyotlar GÖRSEL

KONDANSATÖR YAPISI

Şekil 3 de negatif yüklü olan B levhası, iletken tel yardımı ile yüksüz bir elektroskopun topuzuna bağlanacak olursa levhadaki yükün bir kısmı her iki levhada eşit oluncaya kadar elektroskopa geçer. Elektroskop yüklenerek yapraklarını açar.

kondansatorun-yapisi
Kondansatörün Yapısı / Şekil 3

B metal levhasına özdeş olan ve yalıtkan bir destek üzerinde duran A levhasını topraklayıp, başlangıçta yüksüz olan A levhası, B levhasına yaklaştırılacak olursa aralarındaki uzaklığa bağlı olarak elektroskopun yaprakları arasındaki mesafe biraz azalır.

A levhası indüksiyonla B yüküne eşit değerde pozitif olarak yüklenir. Bunun sonucunda B levhasının potansiyeli azalır ve yük alma özelliği artar. Levhadaki d uzaklığı değiştirilmeden iki levha arasındaki hava ortamı yerine ebonit, cam, mika gibi dielektrik ( yalıtkan ) ortamlar konulacak olursa, elektroskopun yapraklan hafifçe kapanır.

Levhalar arasındaki yalıtkan ortamın cinsine göre levhaların yük alma özelliği değişir. Aralarında yalıtkan ortam bulunan ve iki iletkenden oluşan devre elemanına kondansatör adı verilir.

Kondansatör Çeşitleri

Sarma Kondansatörler

Kâğıt, parafin emdirilmiş kâğıt, mika, polyester gibi ince bir yalıtkan veya dielektrik bir madde ile birbirinden ayrılan iki ince metal yapraktan yapıldıktan sonra küçük bir hacim kaplayacak biçimde kıvrılmış bir yalıtkanla sarılmıştır. Sarma kondansatörlerin sığaları genellikle küçüktür.

Seramik Kondansatörler

Metal zar levhalar doğrudan doğruya dielektrik üzerine kaplanır. Dielektrik madde seramik veya plastiktir. Dielektriği seramik veya plastik olan kondansatörlerin sığaları büyüktür.

Elektrolitik Kondansatörler

Birçok uygulamada ve özellikle transistörlü devrelerde çok büyük sığa değerleri aranır. Oksitlenmiş bir metal yaprağın iletken bir hamur veya çözelti içerisine konulmasıyla yapılan elektrolitik kondansatörler büyük sığalar elde etmek için kullanılır.

İkinci iletken madde genellikle muhafaza kabıdır. İnce oksit zar, metal yaprak ile çözelti arasındaki dielektrik maddeyi oluşturur. Metal olarak tantalum ve alüminyum gibi maddeler kullanılır. Oksit dielektrik çok ince olduğundan uygulanan gerilim çok yüksek olmaz.

Kompanzasyon Kondansatörü

Tüketicilerin güç kat sayısını düzeltmek için kullanılan güç kondansatörlerinin imalatında, saf polipropilenden yapılmış, iki çinko metalize poliproplen film üst üste sarılır.

Kondansatörün kapasite değerini, filmlerin genişliği, filmlerin kalınlığı, sarım sayısı, aktif genişlik ve kaydırma aralığı belirler. Çinko metalize film, polipropilen filmin vakumda çinko buharına tutularak kaplanması ile elde edilir.

Sonuçta bir yüzü iletken, ikinci yüzü yalıtkan bir film elde edilmiş olur. Çinko metalize polipropilen film, vakum teknolojisi ile üretilmektedir. Silindir şeklindeki elemanların taban alanları çinko ile kaplanır.

Sabit ve ayarlı olmak üzere iki gruba ayrılır.

“Sabit Kondansatörler”

  • Kâğıtlı Kondansatörler
  • Plastik Kondansatörler
  • Seramik Kondansatörler
  • Mika Kondansatörler
  • Elektrolitik Kondansatörler
  • Alüminyum elektrolitik kondansatör
  • Tantalyum elektrolitik kondansatör
  • SMD Kondansatörler

“Ayarlı Kondansatörler”

  • Varyabl Kondansatörler
  • Trimer Kondansatörler

 

Kondansatör Çeşitleri
kondansatör çeşitleri nelerdir

Yalıtkan Cinsine Göre:

  • Havalı kondansatör
  • Mikalı kondansatör
  • Elektrolitik kondansatör
  • Kağıt kondansatör
  • Polypropylene Film kondansatör
  • Metalize Polypropylene Film kondansatör

Kondansatör Bağlantıları

Kondansatörlerin Paralel Bağlantısı
Paralel bağlantıda kondansatör kapasiteleri aritmetik olarak toplanır. Gerilimler ise aynı kalır. Paralel bağlantı yapılan kondansatörlere uygulanacak çalışma gerilimi en düşük gerilime sahip olan kondansatörün değeri kadar olabilir.

Kondansatörlerin Seri Bağlantısı
Seri bağlantıda toplam kapasitans azalır çalışma gerilimi artar.

Kondansatörlerin Karışık Bağlantısı
Devre çözümünde önce paralel bağlantılar sonra seri bağlantılar çözümlenerek toplam kapasitans bulunur.

KONDANSATÖRÜN SAĞLAMLIK KONTROLÜ

Kondansatörlerin sağlamlık kontrolü ohm metre ile yapılabilir. Kondansatör kısa devre ise ohm metre sona kadar saparak sıfır kohm değerini gösterir. Kondansatör sağlam ise, ohm metre devresindeki pil ile kondansatörün ilk şarj akımı izlenebilir. Mikrofarad cinsinden kondansatörlerin şarj akımları ohm metrenin R *10 konumunda izlenir.

DEVREYE UYGUN KONDANSATÖRÜN SEÇİMİ

Devreye uygun kondansatör seçimi yapılırken; öncelikle kondansatörün tipi, çalışma gerilimi ve kapasitesi gibi değerler göz önüne alınmalıdır.

“Kondansatör Kullanım Alanları”

  • Elektrik enerjisini depolamak.
  • Kondansatör DC kaynağına bağlandığında şarj olabilme özelliği çok hızlıdır.
  • Kullanım alanlarından bir diğeri ise doğrultma İşlemleridir.
  • Motor Kondansatörleri
    • Motor İlk Hareket Kondansatörleri
    • Motor Daimi Devre Kondansatörleri
  • Aydınlatma Kondansatörleri
  • Güç Kondansatörleri

Motor Kondansatörleri

 Motor İlk Hareket Kondansatörleri

  • Elektrolitik kondansatörler olup monofaze motorların (su pompaları gibi) yüksek kalkış momentinin sağlanması amacıyla kullanılır.
  • Önemli tüketiciler: Kompresör üreticileri, sanayi tipi buzdolapları, pompa motorları ve diğer monofaze motor üreticileridir.

 

Motor Kondansatörleri
kondansatör nedir

Motor Daimi Devre Kondansatörleri
  • Monofaze ve trifaze motorlarda hem kalkış hem de “ kompanzasyon ” için kullanıldığı gibi, trifaze motorların monofaze şebekede kullanılmasına da olanak sağlarlar.
  • Önemli tüketiciler: Çamaşır-bulaşık makinası, klima üreticileri, dikiş makinası motorları, kesintisiz güç kaynağı üreticileri, küçük ev aletleri üreticileri vb.
Motor Kondansatörleri
kondansatör nedir

Trifaze motorların monofaze şebekede kullanılışı:

 Trifaze motorların monofaze şebekede kullanılışı:
kondansatör nedir

Aydınlatma Kondansatörleri

  • Fluoresan, neon, civa ve sodyum buharlı lamba balastlarının kompanzasyonunda kullanılır.
  • Önemli tüketiciler: Armatür üreticileri, Türkiye Elektrik Kurumu
kondansatör nedir
Aydınlatma Kondansatörleri

Güç Kondansatörleri

  • Güç kondansatörlerinin ana kullanım amacı; kompanzasyondur.
kondansatör nedir
Güç Kondansatörleri

ÖZET

  • Bir kondansatöre uygulanan gerilim arttıkça, levhalar da toplanan yük miktarı da artar. Bu sabit sayıya kondansatörün kapasitesi ( sığası) denir. İletkenin kapasitesi C harfi ile gösterilir.
  • Kondansatörlerde yükün potansiyel farka oranı olan değeri daima sabittir. Aralarında yalıtkan ortam bulunan ve iki iletkenden oluşan devre elemanına kondansatör adı verilir.
  • Kondansatörler, elektrik yüklerini depo etmeye yararlar. Kondansatörün yükü denildiği zaman armatörlerden biri üzerinde bulunan yük miktarı anlaşılmalıdır.
  • Armatürler arasındaki yalıtkan ortama, kondansatörün dielektriği denir.
  • Dielektrik ( e) sembolü ile gösterilir.
  • Kondansatörler belli bir kapasitenin üzerinde aşırı yükle yüklenecek olursa dielektrik maddenin yalıtkanlık özelliğini kaybolur.
  • Armatürler arasındaki potansiyel farkı V, yükü q olan kondansatörün kapasitesi bağıntısı ile bulunur. Bağıntıda;
    C = Kondanatörün kapasitesi ( farad),
    q = Levhalarda toplanan yük ( kulon),
    V = Levhalar arasındaki potansiyel farkı (volt) ifade eder.
  • 1 voltluk potansiyel fark altında bir kondansatörün levhaları arasında 1 kulonluk yük toplanacak olursa bu kondansatörün kapasitesi 1 Farad dır.
  • Kapasite birimi kulon / volt’ tur. İngiliz fizikçisi Michael Faraday’a izafeten 1 kulon / volt’a farad adı verilir. Farad ( F ) harfi ile gösterilir.
  • Uygulamada Kapasite birimi olarak büyük bir değer olan Farad yerine askatlan olan mikrofarad, pikofarad ve nanofarad kullanılır.
    1 Farad = 106
    mikrofarad (µF)
    1 Farad = 109
    nanofarad ( nF )
  • 1 Farad = 1012 pikofarad ( pF )’ a eşittir.
  • Armatürleri düzlem levha şeklinde olan kondansatörlere düzlem kondansatör adı verilir. Düzlem kondansatörlerin kapasitesi; dielektrik sabiti ve armatürlerin yüz ölçümü ile doğru, levhalar arasındaki uzaklık ile ters orantılıdır.
  • Kondansatörlerde yalıtkan madde olarak cam, hava, ebonit ve mika gibi maddeler kullanılır.
  • Kondansatörler, kullanılan dielektrik maddenin özelliğine göre sabit ve değişken olmak üzere iki farklı şekilde üretilirler.

Sabit kondansatörler:

  1. kağıtlı kondansatör,
  2. elektrolitik kondansatör,
  3. mika kondansatör,
  4. seramik kondansatör,
  5. metal kondansatör,
  6. kağıt kondansatör,
  7. sentetik kondansatör,
  8. tabakalı kondansatör,
  9. tantal kondansatör

olmak üzere 9 ayrı şekilde üretilir.

  • Kondansatör armatürlerinin birinin pozitif levhası diğerinin negatif levhasına gelecek şekilde bağlamasıyla elde edilen bağlantı şekline seri bağlama denir.
  • Seri bağlı kondansatörlerin yükleri birbirine eşittir. Bu değer eşdeğer devre yüküne veya
    sistemin toplam yüküne eşittir.

qeş=q1+q2 C1 ve C2 kapasiteli kondansatörlerin potansiyelleri V1 ve V2 ise sistemin toplam
potansiyel farkı, V = V1 + V2 olur.

  • Birden fazla kondansatörden oluşan sistemin kapasitesine eşdeğer kapasite denir. Eşdeğer kapasite C eş şeklinde gösterilir. Sistemin eşdeğer kapasitesi bağıntısı ile bulunur.
  • İki veya daha fazla sayıdaki kondansatörün negatif levhalarının bir noktaya, pozitif levhaların ise başka bir noktaya gelecek şekilde bağlanması ile elde edilen bağlantı şekline paralel bağlama denir.
  • Sistemin eşdeğer yükü, her bir kondansatörün sahip olduğu yükün toplamına eşittir, Kondansatörlerin uçlan arasındaki potansiyel farkları ile sistemin potansiyel farkı birbirine eşittir. V = V1= V2

Sistemin eşdeğer kapasitesi C eş=C1 +C2